How we're using DNA tech to help farmers fight crop diseases | Laura Boykin

المترجم: هبه علاء مصطفى المدقّق: Bara Jridi

I get out of bed for two reasons.

أغادر فراشي لسببين.

One, small-scale family farmers need more food.

الأول، أنّ فلاحي العائلات الصغيرة بحاجة للمزيد من الطعام.

It's crazy that in 2019 farmers that feed us are hungry.

أمرٌ جنوني أن في عام 2019 الفلاحين الذين يطعموننا جائعون.

And two, science needs to be more diverse and inclusive.

والثاني، العلم بحاجة ليصبح أكثر تنوعًا وشمولًا.

If we're going to solve the toughest challenges on the planet,

لو كنا سنقوم بحل أصعب التحديات على الكوكب،

like food insecurity for the millions living in extreme poverty,

مثل نقص الطعام، للملايين الذين يعيشون في فقر مدقع،

it's going to take all of us.

سوف يقضي ذلك علينا جميعًا.

I want to use the latest technology

أود استخدام أحدث التكنولوجيا

with the most diverse and inclusive teams on the planet

مع أكثر الفرق تنوعًا وشمولًا على الكوكب

to help farmers have more food.

لمساعدة الفلاحين للحصول على المزيد من الطعام

I'm a computational biologist.

أنا عالمة أحياء حسابية.

I know -- what is that and how is it going to help end hunger?

أنا أعرف -- ماذا يكون ذاك؟ وكيف سيساعد في إنهاء الجوع؟

Basically, I like computers and biology

بشكل أساسي، أحب الكمبيوترات والأحياء

and somehow, putting that together is a job.

وبشكل ما، وضع كلاهما معًا، يعتبر وظيفة.

(Laughter)

(ضحك)

I don't have a story

ليس لديّ قصة

of wanting to be a biologist from a young age.

عن رغبتي لأصبح عالمة أحياء منذ حداثتي.

The truth is, I played basketball in college.

الحقيقة أني قد لعبت كرة السلة في الجامعة.

And part of my financial aid package was I needed a work-study job.

وكان جزء من الدعم المادي حاجتي للعمل والدراسة معاً.

So one random day,

إذن، في يومٍ ما،

I wandered to the nearest building to my dorm room.

تجولت حتى أقرب بناية من غرفة نومي.

And it just so happens it was the biology building.

وقد حدث أنه كان مبنى الأحياء.

I went inside and looked at the job board.

دخلت ونظرت إلى لوحة الوظائف.

Yes, this is pre-the-internet.

أجل، كان ذلك قبل ظهور الإنترنت.

And I saw a three-by-five card

وقد رأيت بطاقة 3*5

advertising a job to work in the herbarium.

تعلن عن وظيفة للعمل في العشبيات.

I quickly took down the number,

وبسرعة تناولت الرقم،

because it said "flexible hours,"

لأنه ذكر فيها: "ساعات عمل مرنة"،

and I needed that to work around my basketball schedule.

وقد كنت بحاجة لذلك لأتجنب جدول تدريباتي لكرة السلة

I ran to the library to figure out what an herbarium was.

هرعت إلى المكتبة لأفهم ما هي "العشبيات".

(Laughter)

(ضحك)

And it turns out

وقد اتضح لي

an herbarium is where they store dead, dried plants.

"العشبيات" هو المكان الذي يحتفظون فيه بالنباتات الجافة، والميتة.

I was lucky to land the job.

كنت محظوظة للحصول على الوظيفة.

So my first scientific job

لذا كانت أول وظيفة علمية لي

was gluing dead plants onto paper for hours on end.

لصق النباتات الميتة، على الورق لساعات.

(Laughter)

(ضحك)

It's so glamorous.

إنه ساحر جدًا.

This is how I became a computational biologist.

هكذا أصبحت عالمة أحياء حسابية.

During that time,

في تلك الأثناء،

genomics and computing were coming of age.

كان علم الجينوم والحوسبة قد انتشر منذ مدة.

And I went on to do my masters

وتابعت دراستي للماجستير

combining biology and computers.

في الدمج بين الأحياء والكمبيوترات.

During that time,

في تلك الأثناء،

I worked at Los Alamos National Lab

عملت في مختبر لوس ألاموس الوطني

in the theoretical biology and biophysics group.

في الأحياء النظرية ومجموعة الفيزياء الحيوية.

And it was there I had my first encounter with the supercomputer,

وهناك كان لقائي الأول مع الكمبيوتر الخارق،

and my mind was blown.

وقد اشتعل عقلي.

With the power of supercomputing,

بقوة الحوسبة الخارقة،

which is basically thousands of connected PCs on steroids,

والتي تعد أساسًا، عبارة عن آلاف الكمبيوترات، متصلة في ستيرويدات،

we were able to uncover the complexities of influenza and hepatitis C.

كنا قادرين على كشف تعقيدات الإنفلونزا، وإلتهاب الكبد الوبائي سي.

And it was during this time that I saw the power

وفي تلك الأثناء أمكنني رؤية قوة

of using computers and biology combined, for humanity.

استخدام الكمبيوترات والأحياء مجتمعين سويًا، من أجل البشرية.

And I wanted this to be my career path.

وأردت أن يكون ذلك مستقبلي المهني.

So, since 1999,

لذا، منذ العام 1999،

I've spent the majority of my scientific career

أمضيت معظم عملي العلمي

in very high-tech labs,

في مختبرات عالية التقنية،

surrounded by really expensive equipment.

محاطة بمعدات باهظة جدًا.

So many ask me

إذًا، العديدون يسألوني

how and why do I work for farmers in Africa.

كيف، ولماذا أعمل من أجل الفلاحين في أفريقيا.

Well, because of my computing skills,

حسنًا، بسبب مهاراتي الحاسوبية،

in 2013, a team of East African scientists

في عام 2013، فريق من علماء شرق أفريقيون

asked me to join the team in the plight to save cassava.

طلبوا مني الانضمام إليهم في مهمة إنقاذ الكسافا.

Cassava is a plant whose leaves and roots feed 800 million people globally.

الكسافا هي نبتة، تغذي أوراقها وجذورها 800 مليون شخص، حول العالم.

And 500 million in East Africa.

و500 مليون في شرق أفريقيا.

So that's nearly a billion people

وهذا ما يقرب من مليار شخص

relying on this plant for their daily calories.

يعتمدون على تلك النبتة من أجل سعراتهم الحرارية اليومية.

If a small-scale family farmer has enough cassava,

لو أن فلاحة عائلية من طبقة دنيا لديها ما يكفيها من الكسافا،

she can feed her family

يمكنها إطعام أسرتها

and she can sell it at the market for important things like school fees,

ويمكنها أن تبيعها في السوق من أجل الأشياء المهمة، مثل مصاريف المدرسة،

medical expenses and savings.

المصاريف الطبية، والإدخار.

But cassava is under attack in Africa.

ولكن الكسافا تتعرض للهجوم في أفريقيا.

Whiteflies and viruses are devastating cassava.

الذباب الأبيض، والفيروسات يدمرون الكسافا.

Whiteflies are tiny insects

الذباب الأبيض هو حشرة صغيرة جدًا

that feed on the leaves of over 600 plants.

والتي تتغذى على أكثر من 600 نوع من النباتات

They are bad news.

إصابة النباتات بها أمرٌ سيىء.

There are many species;

هناك العديد من الفصائل؛

they become pesticide resistant;

وقد أضحت مقاومة للمبيدات الحشرية؛

and they transmit hundreds of plant viruses

كما أنها تنقل المئات من فيروسات النباتات

that cause cassava brown streak disease

والتي تتسبب بمرض الشريط البني

and cassava mosaic disease.

ومرض الفسيفساء.

This completely kills the plant.

كلاهما يقتل النبات كليًا.

And if there's no cassava,

وإن لم تكن الكسافا متوفرة،

there's no food or income for millions of people.

لن يكون هناك طعام متوفر أو دخل ثابت لملايين من الأفراد.

It took me one trip to Tanzania

لقد تطلب الأمر مني رحلة واحدة لتانزانيا

to realize that these women need some help.

لأدرك أن تلك المرأة بحاجة للمساعدة.

These amazing, strong, small-scale family farmers,

هؤلاء الفلاحين البسطاء الرائعين، الأقوياء،

the majority women,

والذين أغلبيتهم من النساء،

are doing it rough.

يعملون بجهد وتعب.

They don't have enough food to feed their families,

ليس لديهم ما يكفيهم من الطعام لتغذية عائلاتهم،

and it's a real crisis.

وهي أزمة حقيقية.

What happens is

ما يحدث

they go out and plant fields of cassava when the rains come.

أنهم يزرعون حقولاً من الكسافا فور هطول الأمطار.

Nine months later,

وبعد 9 أشهر،

there's nothing, because of these pests and pathogens.

لا يحدث أي شيء بسبب تلك الآفات والأمراض.

And I thought to myself,

وقد فكرت،

how in the world can farmers be hungry?

كيف بحق الله يجوع الفلاحون؟

So I decided to spend some time on the ground

لذا قررت قضاء بعض الوقت في تلك الأرض

with the farmers and the scientists

مع الفلاحين والعلماء

to see if I had any skills that could be helpful.

لأرى إن كان لدي أية مهارات قد تفيد في ذلك.

The situation on the ground is shocking.

الوضع على أرض الواقع صادم.

The whiteflies have destroyed the leaves that are eaten for protein,

لقد دمر الذباب الأبيض الأوراق التي تؤكل كبروتين،

and the viruses have destroyed the roots that are eaten for starch.

ودمرت الفيروسات الجذور التي تؤكل من أجل النشا فيها.

An entire growing season will pass,

موسم نمو كامل سيمر،

and the farmer will lose an entire year of income and food,

وستخسر الفلاحة عاما كاملا من الدخل والطعام.

and the family will suffer a long hunger season.

وستعاني العائلة من موسم جوع طويل.

This is completely preventable.

هذا أمر يمكن منعه تماماً.

If the farmer knew

لو عرفت الفلّاحة

what variety of cassava to plant in her field,

أي تنوع من الكسافا لتزرعها في حقلها،

that was resistant to those viruses and pathogens,

والتي لديها المناعة ضد تلك الفيروسات والآفات،

they would have more food.

لكان لديها طعام أكثر.

We have all the technology we need,

لدينا جميعًا كل التكنولوجيا التي نحتاجها،

but the knowledge and the resources

ولكن المعرفة والمصادر

are not equally distributed around the globe.

ليست موزعة بعدل حول العالم.

So what I mean specifically is,

فما أقصده بالتحديد أنّ،

the older genomic technologies

تكنولوجيات علم الجينوم الأقدم

that have been required to uncover the complexities

والتي كانت مطلوبة للكشف عن التعقيدات

in these pests and pathogens --

في تلك الآفات والأمراض:

these technologies were not made for sub-Saharan Africa.

هذه التكنولوجيات، لم تصمم من أجل الصحراء الجنوبية في أفريقيا.

They cost upwards of a million dollars;

كلفت الكثير من ملايين الدولارات؛

they require constant power

وطاقة دائمة

and specialized human capacity.

وإمكانيات بشرية متخصصة.

These machines are few and far between on the continent,

تلك الآلات قليلة وبعيدة في القارة،

which is leaving many scientists battling on the front lines no choice

مما يجعل العديد من العلماء يعملون بدون أي خيار آخر

but to send the samples overseas.

ما عدا إرسال العينات في الخارج.

And when you send the samples overseas,

وعندما ترسل في الخارج،

samples degrade, it costs a lot of money,

تتحلل العينات، مما يكلف الكثير من المال،

and trying to get the data back over weak internet

ومحاولة استعادة البيانات عبر الإنترنت الضعيف

is nearly impossible.

يكاد يكون مستحيلًا.

So sometimes it can take six months to get the results back to the farmer.

حيث في بعض الأحيان يستغرق الأمر ستة أشهر، لإعادة النتائج للفلاح.

And by then, it's too late.

وفي ذلك الحين، يكون قد فات الأوان.

The crop is already gone,

يكون المحصول قد فسد بالفعل،

which results in further poverty and more hunger.

مما ينتج عنه فقر أشدروجوع أكبر.

We knew we could fix this.

كنا نعرف أننا بمقدورنا إصلاح ذلك.

In 2017,

في عام 2017،

we had heard of this handheld, portable DNA sequencer

سمعنا عن ذلك الجهاز بحجم اليد، مقياس تسلسل الحمض النووي المحمول

called an Oxford Nanopore MinION.

يسمى بـالإنجليزية: Oxford Nanopore MinION.

This was being used in West Africa to fight Ebola.

كانوا يستخدمونه في غرب أفريقيا لمكافحة الإيبولا.

So we thought:

لذلك لقد فكرنا في التالي:

Why can't we use this in East Africa to help farmers?

لماذا لا يمكننا استخدامه في شرق أفريقيا لمساعدة الفلاحين؟

So, what we did was we set out to do that.

إذن، ما قمنا به كان الترتيب لاستخدامه.

At the time, the technology was very new,

في ذلك الوقت، كانت تلك التكنولوجيا جديدة جدًا،

and many doubted we could replicate this on the farm.

وقد شكك الكثيرون في قدرتنا على تنفيذ ذلك في المزرعة.

When we set out to do this,

عندما جهزنا لتنفيذ ذلك،

one of our "collaborators" in the UK

أحد المتعاونين معنا، في المملكة المتحدة

told us that we would never get that to work in East Africa,

أخبرنا بأنه من المحال إنجاز ذلك في شرق أفريقيا،

let alone on the farm.

فما بالكم بمزرعة.

So we accepted the challenge.

لذا فقد قبلنا التحدي.

This person even went so far as to bet us two of the best bottles of champagne

حتى أن ذلك الرجل تمادى في تحديه لمراهنتنا على زجاجتين من أفضل أنواع الشمبانيا

that we would never get that to work.

بأننا لن ننجح أبدًا في تنفيذ ذلك.

Two words:

كلمتان:

pay up.

ادفع الرهان!

(Laughter)

(ضحك)

(Applause)

(تصفيق)

Pay up, because we did it.

ادفع الرهان، لأننا نجحنا في ذلك.

We took the entire high-tech molecular lab

لقد قمنا بنقل مختبر جزيئات عالي التقنية بأكمله

to the farmers of Tanzania, Kenya and Uganda,

إلى مزارعين تنزانيا، وكينيا، وأوغندا،

and we called it Tree Lab.

وقد سميناه "مختبر الشجرة".

So what did we do?

إذن، ماذا فعلنا؟

Well, first of all, we gave ourselves a team name --

حسنًا، بداية، منحنا لفريقنا اسم ...

it's called the Cassava Virus Action Project.

سميناه "مشروع علاج فيروس الكسافا".

We made a website,

ثم صنعنا موقع إلكتروني،

we gathered support from the genomics and computing communities,

جمعنا دعم من مجتمعات علم الجينوم والحوسبة،

and away we went to the farmers.

ثم ذهبنا للفلاحين.

Everything that we need for our Tree Lab

كل ما كنا بحاجة إليه من أجل مختبر الشجرة الخاص بنا

is being carried by the team here.

يتم تنفيذه عبر فريقنا هنا.

All of the molecular and computational requirements needed

أتيحت كل معدات الجزيئات، والحوسبة المطلوبة

to diagnose sick plants is there.

لتشخيص النباتات المريضة.

And it's actually all on this stage here as well.

وكلها هنا أيضًا على المسرح.

We figured if we could get the data closer to the problem,

لقد فكرنا بأنه لو تمكنا من جمع البيانات وجعلها قريبة من المشكلة،

and closer to the farmer,

وبالقرب من الفلّاحة،

the quicker we could tell her what was wrong with her plant.

لكان ذلك أسرع لإبلاغها بما حل بنبتتها.

And not only tell her what was wrong --

وليس فقط إبلاغها بالخطأ في النبتة...

give her the solution.

بل منحها الحل أيضًا.

And the solution is,

والحل هو،

burn the field and plant varieties

إحراق الحقل وزرع النباتات

that are resistant to the pests and pathogens she has in her field.

المقاومة للآفات والأمراض الموجودة في حقلها

So the first thing that we did was we had to do a DNA extraction.

لذا كان لزامًا علينا أولًا أن نقوم بعمل استخراج حمض نووي.

And we used this machine here.

وقد استخدمنا تلك الآلة.

It's called a PDQeX,

وتسمى PDQeX

which stands for "Pretty Damn Quick Extraction."

وهو اختصار لـ "استخراجٍ لعين سريع جميل."

(Laughter)

(ضحك)

I know.

أعلم ذلك.

My friend Joe is really cool.

صديقي جو لطيف للغاية.

One of the biggest challenges in doing a DNA extraction

واحدة من أكبر التحديات التي تواجهنا في استخراج الحمض النووي

is it usually requires very expensive equipment,

هي أنه عادة يحتاج إلى معدات باهظة الثمن جدًا،

and takes hours.

ويستغرق ساعات.

But with this machine,

ولكن بتلك الآلة،

we've been able to do it in 20 minutes,

كنا قادرين على تنفيذ ذلك في 20 دقيقة،

at a fraction of the cost.

بجزء بسيط من التكلفة.

And this runs off of a motorcycle battery.

وطاقته تنفذ من بطارية الدراجة الألية.

From there, we take the DNA extraction and prepare it into a library,

من ذلك المنطلق، كنا نستخرج الحمض النووي ثم ندرجه في مكتبة،

getting it ready to load on

ونجهزه للتحميل

to this portable, handheld genomic sequencer,

إلى ذلك الجهاز بحجم اليد، وهو مقياس التسلسل الجينومي المحمول،

which is here,

الموجود هنا،

and then we plug this into a mini supercomputer,

ثم نقوم بتوصيل الجهاز إلى كمبيوتر خارق صغير،

which is called a MinIT.

والذي يسمى MinIT.

And both of these things are plugged into a portable battery pack.

وكلاهما متصل إلى حزمة بطارية محمولة .

So we were able to eliminate

لذا، كنا قادرين على التخلي عن

the requirements of main power and internet,

متطلبات الطاقة الرئيسية والإنترنت،

which are two very limiting factors on a small-scale family farm.

واللذين كانا عاملين محدودين للغاية في مزرعة لعائلة فلاحين محدودة الدخل.

Analyzing the data quickly can also be a problem.

تحليل البيانات بسرعة قد يكون أيضًا مشكلة.

But this is where me being a computational biologist came in handy.

ولكن هنا حيث بدأ دوري كعالمة أحياء حسابية مفيدة.

All that gluing of dead plants,

لصق كل تلك النباتات الميتة،

and all that measuring,

وأخذ كل تلك القياسات،

and all that computing

وكل تلك الحسابات

finally came in handy in a real-world, real-time way.

أخيرًا أثمرت نتائجها في عالم حقيقي، في الوقت الصحيح.

I was able to make customized databases

كنت قادرة على القيام بعمل قاعدة بيانات متخصصة

and we were able to give the farmers results in three hours

وأصبحنا قادرين على تقديم النتائج للفلاحين في ثلاث ساعات

versus six months.

مقابل 6 أشهر.

(Applause)

(تصفيق)

The farmers were overjoyed.

غمرت السعادة الفلاحين.

So how do we know that we're having impact?

إذن، كيف لنا أن نعرف أننا نبلغ تأثيرًا؟

Nine moths after our Tree Lab,

بعد مرور 9 أشهر، من تأثيث مختبر الشجرة،

Asha went from having zero tons per hectare

بعد أن كانت آشا تحظى بلا شيء لكل هكتار

to 40 tons per hectare.

حصدت 40 طن لكل هكتار.

She had enough to feed her family

كان لديها ما يكفي لتطعم عائلتها

and she was selling it at the market,

وبدأت ببيع النبتة في السوق،

and she's now building a house for her family.

وقد بدأت في بناء بيت لأسرتها الآن.

Yeah, so cool.

نعم، أمر لطيف جدًا.

(Applause)

(تصفيق)

So how do we scale Tree Lab?

إذن، كيف نقوم بجدولة مختبر الشجرة؟

The thing is,

الفكرة هي،

farmers are scaled already in Africa.

أن الفلاحين مجدولين بالفعل في أفريقيا.

These women work in farmer groups,

هذه المرأة تعمل في مجموعة من الفلاحين،

so helping Asha actually helped 3,000 people in her village,

لذا، كانت مساعدة آشا في الواقع مساعدة ل 3000 شخص في قريتها،

because she shared the results and also the solution.

لأنها شاركت النتائج، وأيضًا الحل.

I remember every single farmer I've ever met.

أنا أذكر كل فلاحة التقيت بها.

Their pain and their joy

ألمهنّ وفرحهنّ

is engraved in my memories.

محفورين في ذكرياتي.

Our science is for them.

علمُنا من أجلهم.

Tree Lab is our best attempt to help them become more food secure.

مختبر الشجرة، هو أفضل محاولاتنا لمساعدتهم على تأمين الطعام.

I never dreamt

لم أحلم يومًا

that the best science I would ever do in my life

بأن أفضل علم قمت به في حياتي

would be on that blanket in East Africa,

قد يكون على ذلك الدثار في شرق أفريقيا،

with the highest-tech genomic gadgets.

بأفضل معدات تكنولوجية في علم الجينوم.

But our team did dream

ولكن فريقنا كان يحلم فعلًا

that we could give farmers answers in three hours versus six months,

بأن نمنح الفلاحين النتائج في ثلاث ساعات مقابل 6 أشهر

and then we did it.

وقد قمنا بذلك.

Because that's the power of diversity and inclusion in science.

لأن تلك هي قوة التنوع والشمول في العلم.

Thank you.

شكرًا لكم.

(Applause)

(تصفيق)

(Cheers)

(هتافات)