A curious little invention is being talked about.

1800年のことです

It's called a microscope.

好奇心をそそる発明が生まれ 人々の話題になります

What it allows you to do

「顕微鏡」です

is see tiny little lifeforms

顕微鏡によって

that are invisible to the naked eye.

肉眼では見えない 微生物の姿が

Soon comes the medical discovery

見られるように なりました

that many of these lifeforms are actually causes

これは 医学上の発見にも つながりました

of terrible human diseases.

こうした微生物の多くが 人々にひどい病をもたらす―

Imagine what happened to the society

原因だと 分かったのです

when they realized

この発見に 社会がどう反応したか

that an English mom in her teacup

想像してみてください

actually was drinking a monster soup,

英国夫人がティーカップで 口にしていたのは

not very far from here. This is from London.

とんでもないモンスター入りの スープだったのです

Fast forward 200 years.

これは ここから遠くない ロンドンでのことです

We still have this monster soup around,

それから 200年後

and it's taken hold in the developing countries

まだ このモンスタースープはあり

around the tropical belt.

熱帯の開発途上国を

Just for malaria itself,

席巻しています

there are a million deaths a year,

マラリアだけを見ても

and more than a billion people

毎年 何百万もの人が命を失い

that need to be tested because they are at risk

十億という人が

for different species of malarial infections.

検査を必要としています マラリア感染には

Now it's actually very simple to put a face

さまざまな種類が あるからです

to many of these monsters.

実は こうしたモンスターの 正体を調べるのは

You take a stain, like acridine orange

とても簡単なことです

or a fluorescent stain or Giemsa,

まず染色をします アクリジン・オレンジ染色や

and a microscope, and you look at them.

蛍光染色 ギムザ染色などを 使います

They all have faces.

そして顕微鏡で のぞいて見ます

Why is that so, that Alex in Kenya,

そうすれば 何か分かります

Fatima in Bangladesh, Navjoot in Mumbai,

では なぜ― ケニヤのアレックスや

and Julie and Mary in Uganda still wait months

バングラデシュのファティマ ムンバイのナヴジュート

to be able to diagnose why they are sick?

ウガンダのジュリーとマリーは 何ヶ月も待たなければ

And that's primarily because scalability

病気の原因を 診断してもらえないんでしょう？

of the diagnostics is completely out of reach.

それは主に 現在の診断法は

And remember that number: one billion.

そこまで行き渡らせることが できないからです

The problem lies with the microscope itself.

思い出してください 十億人です

Even though the pinnacle of modern science,

問題は 顕微鏡にあります

research microscopes are not designed for field testing.

近代科学の 頂点でありながら

Neither were they first designed

研究用顕微鏡は 現場向けに設計されたのでも

for diagnostics at all.

病気の診断用に

They are heavy, bulky, really hard to maintain,

設計されたのでもありません

and cost a lot of money.

ですから 顕微鏡というのは 重くて嵩張り 手入れも大変で

This picture is Mahatma Gandhi in the '40s

値段もとても高く なっています

using the exact same setup that we actually use today

こちらは 40年代に撮られた マハトマ・ガンディーです

for diagnosing T.B. in his ashram

私たちが現在使用しているのと 全く同じ顕微鏡を使って

in Sevagram in India.

結核の検査を しているところで

Two of my students, Jim and James,

インドのセバグラムの 僧院でのことです

traveled around India and Thailand,

私の教え子の ジムとジェームズは

starting to think about this problem a lot.

インドやタイに 足を運んでから

We saw all kinds of donated equipment.

この問題について 深く考えるようになりました

We saw fungus growing on microscope lenses.

そこには寄付された 様々な機材がありましたが

And we saw people who had a functional microscope

顕微鏡レンズには カビが生えていました

but just didn't know how to even turn it on.

使える顕微鏡が あっても

What grew out of that work and that trip

スイッチの入れ方さえ知らない 有様だったのです

was actually the idea of what we call Foldscopes.

この研究や訪問から 生まれたのが

So what is a Foldscope?

「折り紙顕微鏡（Foldscope）」 というアイデアです

A Foldscope is a completely functional microscope,

折り紙顕微鏡とは 何でしょう？

a platform for fluorescence, bright-field,

折り紙顕微鏡は とても実用的な顕微鏡で

polarization, projection,

蛍光､明視野､偏光

all kinds of advanced microscopy

投影顕微鏡など

built purely by folding paper.

検査で必要になる 顕微鏡を

So, now you think, how is that possible?

紙を折るだけで作れるようにしよう というものです

I'm going to show you some examples here,

そんなこと可能なのか とお思いでしょうか？

and we will run through some of them.

では 実際に ご覧いただきましょう

It starts with a single sheet of paper.

通して見ていただきます

What you see here is all the possible components

はじめは１枚の 紙になっています

to build a functional bright-field and fluorescence microscope.

ここには 実用性を備えた―

So, there are three stages:

明視野の蛍光顕微鏡に 必要な部品がそろっています

There is the optical stage, the illumination stage

３つの部分から なっています

and the mask-holding stage.

光学的部分 照明部分

And there are micro optics at the bottom

それから 機械的部分です

that's actually embedded in the paper itself.

一番下には マイクロ光学レンズが

What you do is, you take it on,

紙自体に 埋め込まれています

and just like you are playing like a toy,

どうするかというと まず手に取り

which it is,

おもちゃで 遊ぶような感じで

I tab it off,

実際そうですからね

and I break it off.

切り抜いて

This paper has no instructions and no languages.

離します

There is a code, a color code embedded,

この紙には何の言葉も 説明も書かれていません

that tells you exactly how to fold that specific microscope.

色で印が つけられていますので

When it's done, it looks something like this,

それに従って折り進めれば 顕微鏡を作ることができます

has all the functionalities of a standard microscope,

完成すると こんな感じになります

just like an XY stage,

標準的な顕微鏡にある すべての機能を備えています

a place where a sample slide could go,

XYステージもそうです

for example right here.

試料のスライドを 載せるところで

We didn't want to change this,

ちょうどここです

because this is the standard

ここは変えたく なかったんです

that's been optimized for over the years,

というのも これが標準として

and many health workers are actually used to this.

長年 使われてきていて

So this is what changes,

医療関係者の多くは これに慣れているからです

but the standard stains all remain the same

こちらは 変えましたが

for many different diseases.

標準的な染色法は そのまま

You pop this in.

様々な病気診断に 使うのです

There is an XY stage,

これを 差し込みます

and then there is a focusing stage,

XYステージも ありますし

which is a flexure mechanism

焦点を合わせることも できます

that's built in paper itself that allows us to move

たわんだ構造が

and focus the lenses by micron steps.

紙に組み込まれており これによって

So what's really interesting about this object,

レンズを動かし ミクロン単位で 焦点を調整できるのです

and my students hate when I do this,

この顕微鏡の 面白いところは―

but I'm going to do this anyway,

これをすると 学生は嫌うんですが

is these are rugged devices.

やってしまいます―

I can turn it on and throw it on the floor

面白いのは 頑丈さです

and really try to stomp on it.

スイッチを入れたまま 床に落として

And they last, even though they're designed

思いっきり 踏みつけても

from a very flexible material, like paper.

大丈夫です これは―

Another fun fact is, this is what we actually

紙のような 柔軟性が非常に高い 素材でできていますから

send out there as a standard diagnostic tool,

もう一つ面白いことがあります

but here in this envelope

これが診断機材として実際に 送られているものですが

I have 30 different foldscopes

この封筒には 様々な構成の―

of different configurations all in a single folder.

折り紙顕微鏡 30種類が入っています

And I'm going to pick one randomly.

１つのファイルに すべて入っています

This one, it turns out, is actually designed

適当に １つ選びましょう

specifically for malaria,

こちらは―

because it has the fluorescent filters built

マラリア診断専用です

specifically for diagnosing malaria.

マラリア診断用の 特殊な蛍光フィルターが

So the idea of very specific diagnostic microscopes

埋め込まれているんです

comes out of this.

ここから 特定の病気専用の 顕微鏡を

So up till now, you didn't actually see

作るという アイデアが生まれたんです

what I would see from one of these setups.

ここまで こうしたもので

So what I would like to do is,

何が見えるのか まだ ご覧いただいていませんね

if we could dim the lights, please,

ですから―

it turns out foldscopes are also projection microscopes.

照明を少し 落としていただけば

I have these two microscopes that I'm going to turn --

この折り紙顕微鏡には 投影機能もあることが分かります

go to the back of the wall --

この２つの 顕微鏡で

and just project, and this way you will see

後ろの壁に 映してみます

exactly what I would see.

投影すると ご覧のとおり

What you're looking at --

顕微鏡をのぞいたままが 映し出されます

(Applause) —

ご覧いただいているのは―

This is a cross-section of a compound eye,

（拍手）

and when I'm going to zoom in closer, right there,

こちらは 複眼の断面です

I am going through the z-axis.

ズームしてみますと そこには―

You actually see how the lenses are cut together

Z軸で調整します

in the cross-section pattern.

複眼のレンズが どう組み合わされているか

Another example, one of my favorite insects,

断面の模様から 見て取れますね

I love to hate this one,

もう一つの例です お気に入りの虫です

is a mosquito,

これを嫌うのが 大好きなんですが

and you're seeing the antenna of a culex pipiens.

蚊です

Right there.

家蚊(イエカ)の触角が 見えます

All from the simple setup that I actually described.

ここです

So my wife has been field testing

ご説明した簡単なもので ここまで できるんです

some of our microscopes

妻も この顕微鏡の

by washing my clothes whenever I forget them

実地テストを してくれていて

in the dryer.

私がポケットに入れっぱなしにした 顕微鏡を

So it turns out they're waterproof, and --

服と一緒に 洗濯機にかけてくれました

(Laughter) —

それで水にも耐えられることが わかりました

right here is just fluorescent water,

（笑）

and I don't know if you can actually see this.

蛍光水に 入れてみます

This also shows you how the projection scope works.

見えるかどうか 分かりませんが

You get to see the beam the way it's projected and bent.

投影顕微鏡の 仕組みが分かります

Can we get the lights back on again?

光線が投影され 屈折していますね

So I'm quickly going to show you,

照明を 戻してください

since I'm running out of time,

時間も 押していますので

in terms of how much it costs for us to manufacture,

駆け足でご紹介します

the biggest idea was roll-to-roll manufacturing,

生産コストの点で 一番大きなポイントは

so we built this out of 50 cents of parts and costs.

ロール・ツー・ロール方式で 作るということでした

(Applause)

その結果 この顕微鏡を 50セントで作れました

And what this allows us to do

（拍手）

is to think about a new paradigm in microscopy,

これによって 顕微鏡検査に

which we call use-and-throw microscopy.

新しいパラダイムを もたらすことができます

I'm going to give you a quick snapshot

「使い捨て式 顕微鏡検査」です

of some of the parts that go in.

簡単に この顕微鏡が どんな構造に

Here is a sheet of paper.

なっているのか ご紹介します

This is when we were thinking about the idea.

まず１枚の紙です

This is an A4 sheet of paper.

私たちは こんな風に 考えていたんです

These are the three stages that you actually see.

A4サイズの紙で

And the optical components, if you look at the inset up on the right,

３つの部分が ありますね

we had to figure out a way to manufacture lenses

そして光学部品 右上の はめ込み部分ですが

in paper itself at really high throughputs,

このレンズをどうやって 非常に高い生産性で

so it uses a process of self-assembly

紙に埋め込むかを 考えないといけませんでした

and surface tension

それで自己組織化過程と

to build achromatic lenses in the paper itself.

表面張力を使い

So that's where the lenses go.

紙にアクロマート・レンズを 埋め込むことにしました

There are some light sources.

そこにレンズがあり

And essentially, in the end,

こちらに光源があります

all the parts line up because of origami,

そして 最後には

because of the fact that origami allows us

折り紙の原理によって 全ての部品がきれいに並びます

micron-scale precision of optical alignment.

折り紙をすることで ミクロン単位の

So even though this looks like a simple toy,

正確さで光学調整が できるのです

the aspects of engineering that go in

シンプルなおもちゃに 見えるかもしれませんが

something like this are fairly sophisticated.

その背後にある 工業技術は

So here is another obvious thing that we would do,

本当に 精巧なものです

typically, if I was going to show

もう一つ 私たちがするのは―

that these microscopes are robust,

この顕微鏡が 頑丈というのを

is go to the third floor and drop it from the floor itself.

示すために よくすることですが―

There it is, and it survives.

３階から 下に顕微鏡を落とすことです

So for us, the next step actually

ご覧のとおり 無事でしたね

is really finishing our field trials.

ですから 私たちが次に目指しているのは

We are starting at the end of the summer.

実地試験を 仕上げることです

We are at a stage where we'll be making thousands of microscopes.

この夏の終わりから 始めるつもりですが

That would be the first time where we would be

顕微鏡を千個単位で 量産します

doing field trials with the highest density

これほどまでに たくさんの顕微鏡を

of microscopes ever at a given place.

一つの場所で 使って実地試験をするのは

We've started collecting data for malaria,

初めてのことになります

Chagas disease and giardia from patients themselves.

マラリアやシャーガス病

And I want to leave you with this picture.

ランブル鞭毛虫症の患者さんに 自らデータを送ってもらっています

I had not anticipated this before,

最後に この写真を お見せしたいと思います

but a really interesting link

私自身 思いも よらなかったことですが

between hands-on science education

実践的な科学教育と

and global health.

世界的な健康問題は

What are the tools that we're actually providing

つながっています

the kids who are going to fight

私たちは 子どもたちに 何を残せるでしょう？

this monster soup for tomorrow?

子どもたちは 明日のため モンスタースープと

I would love for them to be able to just print out

戦っていかなければ いけないのです

a Foldscope and carry them around in their pockets.

子どもたちには 顕微鏡を印刷して ポケットに入れ

Thank you.

持ち歩いてほしい そう願っています

(Applause)

ありがとうございました