Can Nanoparticles Help Fight Hunger? | Christy L. Haynes | TED

29,132 views ・ 2024-02-27

TED


يرجى النقر نقرًا مزدوجًا فوق الترجمة الإنجليزية أدناه لتشغيل الفيديو.

المترجم: Hani Eldalees المدقّق: Walaa Mohammed
00:04
Imagine you're a farmer
0
4333
1625
تخيل أنك مزارع
00:05
and you've planted enough crops to feed your family for the coming year.
1
5958
3542
وقمت بزراعة محاصيل كافية لإطعام عائلتك للعام المقبل.
00:10
The weather is surprisingly good at the beginning of the growing season,
2
10208
3417
يكون الطقس جيدًا بشكل مدهش في بداية موسم النمو،
00:13
but after those seeds are in the ground
3
13625
1875
ولكن بعد أن تكون هذه البذور في الأرض
00:15
and the stalks start to peek up from the soil,
4
15542
2250
وتبدأ السيقان في الظهور من التربة،
00:17
a disease that you cannot see cuts your expected yield in half.
5
17792
4166
فإن المرض الذي لا يمكنك رؤيته يخفض محصولك المتوقع إلى النصف.
00:22
You think to yourself,
6
22917
1375
تقول لنفسك،
00:24
"What will my family eat?"
7
24333
1709
«ماذا ستأكل عائلتي؟»
00:26
In the coming year,
8
26750
1167
في العام المقبل،
00:27
perhaps you'll fumigate your soil, maybe you'll add extra fertilizer.
9
27917
3916
ربما ستقوم بتبخير التربة، وربما ستضيف سمادًا إضافيًا.
00:31
Maybe you'll apply a fungicide or a pesticide
10
31875
2208
ربما ستستخدم مبيدًا للفطريات أو مبيدًا على
00:34
hoping to decrease crop loss.
11
34125
1916
أمل تقليل فقد المحاصيل.
00:36
You know that these traditional technologies work,
12
36416
2334
أنت تعلم أن هذه التقنيات التقليدية تعمل،
00:38
but you also know they have some negative implications for our ecosystem.
13
38791
3459
ولكنك تعلم أيضًا أن لها بعض الآثار السلبية على نظامنا البيئي.
00:43
This, of course, is not an imaginary scenario.
14
43375
2583
هذا، بالطبع، ليس سيناريو خيالي.
00:46
We could feed every person on this planet if we didn't lose so much to disease,
15
46000
4875
يمكننا إطعام كل شخص على هذا الكوكب إذا لم نخسر الكثير بسبب الأمراض
00:50
pest and poor soil conditions.
16
50916
2000
والآفات وظروف التربة السيئة.
00:53
It's estimated that we lose between 20 and 40 percent of crop productivity
17
53208
4375
تشير التقديرات إلى أننا نفقد ما بين 20 و40 في المائة من إنتاجية المحاصيل
00:57
due to preventable disease and pest attack,
18
57625
2666
بسبب الأمراض التي يمكن الوقاية منها
01:00
and climate change is only making this worse.
19
60291
3000
وهجمات الآفات، وتغير المناخ يزيد هذا سوءًا.
01:04
I stand here in front of you,
20
64375
1416
أقف هنا أمامك،
01:05
a very unlikely person to help solve an agricultural crisis.
21
65791
3834
شخص من غير المرجح أن يساعد في حل أزمة زراعية.
01:09
I'm a chemistry professor who studies nanoparticles in sterile laboratories,
22
69667
3833
أنا أستاذ كيمياء أدرس الجسيمات النانوية في مختبرات معقمة،
01:13
I grew up in the desert,
23
73542
1416
لقد نشأت في الصحراء،
01:14
and I don't even keep houseplants, much less crops, alive.
24
74958
3542
ولا أحافظ حتى على النباتات المنزلية، ناهيك عن المحاصيل، حية.
01:18
But I know that some of the best solutions to big problems
25
78542
2916
لكنني أعلم أن بعض أفضل الحلول للمشاكل الكبيرة
01:21
come when folks from different or even opposing fields
26
81458
3334
تأتي عندما يجمع أشخاص من مجالات مختلفة
01:24
bring some of their simplest concepts together.
27
84833
2417
أو حتى متعارضة بعضًا من أبسط مفاهيمهم معًا.
01:27
And that is exactly what I think is possible here.
28
87292
2333
وهذا بالضبط ما أعتقد أنه ممكن هنا.
01:29
As I tell you that nanoparticles may be a critical part
29
89667
3166
كما أقول لكم أن الجسيمات النانوية قد تكون جزءًا مهمًا
01:32
of the solution to our global food crisis.
30
92875
2417
من حل أزمة الغذاء العالمية لدينا.
01:36
Let me tell you why I'm so intent on using nanoscience to fight hunger.
31
96625
3875
دعني أخبرك لماذا أعتزم استخدام علم النانو لمحاربة الجوع.
01:41
We all have the issues that touch us deepest,
32
101208
2750
لدينا جميعًا المشكلات التي تمسنا بشكل أعمق،
01:43
and for me, it has always been hunger.
33
103958
2459
وبالنسبة لي، كان الجوع دائمًا.
01:46
I find it intolerable that there are hungry people
34
106458
2667
أجد أنه من غير المقبول وجود أناس جائعين
01:49
on this life-giving planet of ours.
35
109167
2083
على كوكبنا الواهب للحياة.
01:51
I can trace this, at least in part, to some of my own experience growing up.
36
111292
3958
يمكنني تتبع هذا، جزئيًا على الأقل، إلى بعض تجربتي الخاصة أثناء نشأتي.
01:56
For a period of my childhood, I lived in a food-insecure household.
37
116667
3708
خلال فترة من طفولتي، عشت في منزل يعاني من انعدام الأمن الغذائي.
02:00
We benefited from food shelf donations,
38
120708
2334
لقد استفدنا من التبرعات في رفوف الطعام،
02:03
and we only ate what my mom could get with her hard work
39
123042
2625
وأكلنا فقط ما يمكن أن تحصل عليه أمي من خلال عملها
02:05
on double coupon day at the local supermarket.
40
125708
2459
الشاق في يوم الكوبون المزدوج في السوبر ماركت المحلي.
02:08
I loved the one day a month I was allowed to buy school lunch.
41
128167
3208
أحببت اليوم الوحيد في الشهر الذي سُمح لي فيه بشراء الغداء المدرسي.
02:11
Now, I don't know why my parents didn't apply for free school lunch
42
131375
3792
الآن، لا أعرف لماذا لم يتقدم والداي بطلب للحصول على غداء مدرسي مجاني
02:15
or food stamps,
43
135208
1500
أو قسائم طعام،
02:16
but the end situation was one where sometimes the refrigerator
44
136750
3333
لكن الوضع النهائي كان في بعض الأحيان حيث كانت الثلاجة
02:20
and the cupboards were empty.
45
140125
1417
والخزائن فارغة.
02:22
Now, it's been a long time since I have worried about food for myself,
46
142125
4500
الآن، لقد مر وقت طويل منذ أن كنت قلقة بشأن الطعام لنفسي،
02:26
but that feeling of being hungry is etched deep within me.
47
146625
4333
لكن هذا الشعور بالجوع محفور في أعماقي.
02:31
I am driven to do something about hunger.
48
151542
2750
أنا مدفوع لفعل شيء حيال الجوع.
02:34
And the unusual talent that I bring to the task
49
154292
2708
والموهبة غير العادية التي أجلبها إلى المهمة
02:37
is my deep knowledge of designing and synthesizing nanomaterials
50
157000
3292
هي معرفتي العميقة بتصميم وتصنيع المواد النانوية
02:40
that can carry molecular cargo
51
160292
1875
التي يمكنها حمل البضائع الجزيئية
02:42
and transform into specific chemical species.
52
162167
2708
وتحويلها إلى أنواع كيميائية محددة.
02:45
Let me stop and give a little bit of background about nanoscience.
53
165958
3459
اسمحوا لي أن أتوقف وأعطي القليل من الخلفية حول علم النانو.
02:49
The prefix “nano” signifies a billionth,
54
169917
2333
تشير البادئة «نانو» إلى جزء من المليار،
02:52
so a nanometer is a billionth of a meter.
55
172250
2667
وبالتالي فإن النانومتر هو جزء من المليار من المتر.
02:54
In other words, nanoparticles are extremely small.
56
174958
3250
بعبارة أخرى، الجسيمات النانوية صغيرة للغاية.
02:58
You cannot see them with your naked eye or even a high-powered light microscope.
57
178250
3917
لا يمكنك رؤيتها بالعين المجردة أو حتى بالمجهر الضوئي عالي الطاقة.
03:02
In fact, you need a specialized instrument
58
182208
2292
في الواقع، أنت بحاجة إلى أداة متخصصة
03:04
like the one you see here, called a transmission electron microscope,
59
184500
3250
مثل تلك التي تراها هنا، تسمى المجهر الإلكتروني النافذ، حتى تتمكن
03:07
to even see nanoparticles.
60
187792
2041
من رؤية الجسيمات النانوية.
03:10
Nanoparticles have actually been around forever.
61
190250
2792
كانت الجسيمات النانوية موجودة بالفعل إلى الأبد.
03:13
You can find naturally occurring nanoparticles in geological formations
62
193083
3750
يمكنك العثور على الجسيمات النانوية التي تحدث بشكل طبيعي في التكوينات الجيولوجية
03:16
or in the aerosol particles that we breathe.
63
196875
2500
أو في جزيئات الهباء الجوي التي نتنفسها.
03:19
But in the last few decades,
64
199417
2125
ولكن في العقود القليلة الماضية، أصبح
03:21
scientists and engineers have gotten very excited about nanomaterials
65
201583
3459
العلماء والمهندسون متحمسين جدًا للمواد النانوية
03:25
because we realized that as you shrink things down to the nanoscale,
66
205042
3500
لأننا أدركنا أنه عندما تقوم بتقليص الأشياء إلى المقياس النانوي،
03:28
their chemical and physical properties can change drastically.
67
208583
3584
يمكن أن تتغير خصائصها الكيميائية والفيزيائية بشكل كبير.
03:32
For example, a material that's usually unreactive
68
212167
3000
على سبيل المثال، يمكن للمادة التي عادة ما تكون غير متفاعلة
03:35
when you shrink it down to the nanoscale
69
215167
2000
عند تقليصها إلى المقياس النانوي
03:37
can suddenly catalyze a whole host of chemical reactions.
70
217167
3250
أن تحفز فجأة مجموعة كاملة من التفاعلات الكيميائية.
03:40
Or a material that doesn’t usually conduct electricity, suddenly does.
71
220458
4334
أو المواد التي لا تقوم عادة بتوصيل الكهرباء، تفعل ذلك فجأة.
03:44
As scientists tune the size, shape and chemical composition of a material,
72
224792
4166
عندما يقوم العلماء بضبط حجم المادة وشكلها وتركيبها الكيميائي،
03:49
they can tune those chemical and physical properties.
73
229000
2750
يمكنهم ضبط تلك الخصائص الكيميائية والفيزيائية.
03:51
Nanoscience gives us a seemingly unlimited palette of accessible chemical
74
231792
4166
يقدم لنا علم النانو مجموعة غير محدودة من المواد الكيميائية التي يمكن
03:56
and physical properties.
75
236000
1250
الوصول لها والخصائص المادية.
03:57
I’m sure you can imagine how useful that can be.
76
237667
3000
أنا متأكد من أنه يمكنك تخيل مدى فائدة ذلك.
04:00
And scientists have gotten very good
77
240708
1834
وقد أصبح العلماء جيدًا جدًا
04:02
at knowing exactly how to design nanomaterials
78
242583
2375
في معرفة كيفية تصميم المواد النانوية بالضبط للحصول
04:05
to have the properties they want.
79
245000
1833
على الخصائص التي يريدونها.
04:06
We are in a perfect moment to take advantage
80
246833
2792
نحن في لحظة مثالية للاستفادة
04:09
of all of the hard-won knowledge
81
249667
1541
من كل المعرفة التي جمعت
04:11
that has been systematically gained in laboratories around the world.
82
251208
3667
بشق الأنفس والتي تم اكتسابها بشكل منهجي في المختبرات حول العالم.
04:14
And that’s already happening.
83
254875
1750
وهذا يحدث بالفعل.
04:16
You can find engineered nanoparticles in a range of products and applications,
84
256667
3750
يمكنك العثور على الجسيمات النانوية في مجموعة من المنتجات والتطبيقات،
04:20
many of which are focused on some of our biggest sustainability challenges.
85
260458
3584
يركز الكثير منها على بعض أكبر تحديات الاستدامة لدينا.
04:24
Personally, I like to work on the nanomaterials
86
264333
2375
أنا شخصياً أحب العمل على المواد النانوية
04:26
that make up the core of lithium-ion batteries for electric vehicles,
87
266750
3500
التي تشكل جوهر بطاريات الليثيوم أيون للسيارات الكهربائية،
04:30
but you'll also find nanomaterials in water filtration technology,
88
270292
3333
ولكنك ستجد أيضًا مواد نانوية في تكنولوجيا تنقية المياه والخلايا
04:33
solar cells and even in clinical applications.
89
273625
3083
الشمسية وحتى في التطبيقات السريرية.
04:37
With all of that background,
90
277708
1375
مع كل هذه الخلفية،
04:39
now let me tell you about some of the nanomaterials
91
279083
2500
اسمحوا لي الآن أن أخبركم عن بعض المواد النانوية التي
04:41
my research group is developing for agricultural applications.
92
281625
3125
تطورها مجموعتي البحثية للتطبيقات الزراعية.
04:45
In some ways, the nanoparticles seem very simple.
93
285333
2834
في بعض النواحي، تبدو الجسيمات النانوية بسيطة للغاية.
04:48
They're made of silica or SiO2 in chemistry language.
94
288208
4000
إنها مصنوعة من السيليكا أو SiO2 في لغة الكيمياء.
04:52
This is the same chemical composition that describes glass or sand.
95
292250
3792
هذا هو نفس التركيب الكيميائي الذي يصف الزجاج أو الرمل.
04:56
And the simple choice was not an accident.
96
296083
2375
والاختيار البسيط لم يكن مجرد حادث.
04:58
We wanted to work with Earth-abundant elements,
97
298458
2375
أردنا العمل مع العناصر الوفيرة في الأرض،
05:00
and you can't do much better than silicon and oxygen on that front.
98
300833
3209
ولا يمكنك أن تفعل ما هو أفضل بكثير من السيليكون والأكسجين.
05:04
The researchers in my lab are very skilled at designing silica nanoparticles
99
304958
3750
يتمتع الباحثون في مختبري بمهارات كبيرة في تصميم جسيمات السيليكا النانوية
05:08
with controlled size and surface chemistry.
100
308708
2709
ذات الحجم المتحكم فيه وكيمياء السطح.
05:11
We also work hard to control the pore structure,
101
311458
2250
نحن نعمل أيضًا بجد للتحكم في بنية المسام،
05:13
because that determines the total surface area,
102
313750
2208
لأن ذلك يحدد مساحة السطح الإجمالية،
05:16
as well as the strength of the bonds that hold the nanomaterials together.
103
316000
3542
بالإضافة إلى قوة الروابط التي تربط المواد النانوية معًا.
05:19
That's because all of those factors are critically important for our end goal,
104
319583
3917
هذا لأن كل هذه العوامل مهمة للغاية لهدفنا النهائي،
05:23
which is to get these nanoparticles inside plants,
105
323500
2708
وهو إدخال هذه الجسيمات النانوية داخل النباتات،
05:26
either by infiltrating seeds
106
326250
2042
إما عن طريق تسرب البذور
05:28
or by allowing them to pass through pores on the leaf surface,
107
328333
3417
أو عن طريق السماح لها بالمرور عبر المسام على سطح الورقة،
05:31
and then, once they're internalized,
108
331792
1750
وبعد ذلك، بمجرد استيعابها،
05:33
having them transformed to release a molecule
109
333542
2125
تحويلها لإطلاق جزيء
05:35
that the plant can use to protect itself from viruses, fungi or pest attacks.
110
335667
4125
يمكن للنبات استخدامه لحماية نفسه من الفيروسات أو الفطريات أو هجمات الآفات.
05:40
In technical terms,
111
340208
1250
من الناحية الفنية،
05:41
we want our silica nanoparticles to react with water in the environment
112
341500
3375
نريد أن تتفاعل جسيمات السيليكا النانوية مع الماء في البيئة
05:44
and dissolve to release a molecule called silicic acid.
113
344875
3458
وتذوب لإطلاق جزيء يسمى حمض السيليك.
05:48
You can think of silicic acid for plants
114
348750
2000
يمكنك التفكير في حمض السيليك للنباتات
05:50
like the multivitamin that you take every morning.
115
350792
2375
مثل الفيتامينات المتعددة التي تتناولها كل صباح.
05:53
Plants already contain silicic acid,
116
353167
2083
تحتوي النباتات بالفعل على حمض السيليك،
05:55
they use it to build their cell walls.
117
355292
2083
فهي تستخدمه لبناء جدرانها الخلوية.
05:57
We want to deliver an extra boost of silicic acid,
118
357417
2541
نريد تقديم دفعة إضافية من حمض السيليك،
06:00
with the hypothesis that they'll build stronger cell walls
119
360000
2875
مع فرضية أنها ستبني جدرانًا خلوية أقوى
06:02
and boost their own immune response.
120
362917
2083
وتعزز استجابتها المناعية.
06:05
So now, hopefully you can see the whole picture.
121
365458
2459
والآن، نأمل أن تتمكن من رؤية الصورة كاملة.
06:07
We design silica nanoparticles with the right size,
122
367917
2541
نقوم بتصميم جسيمات السيليكا النانوية بالحجم
06:10
shape and surface chemistry to be taken up into a plant.
123
370458
2792
والشكل وكيمياء السطح المناسبة ليتم نقلها إلى النبات.
06:13
We also design them so that once they're internalized,
124
373583
2709
نقوم أيضًا بتصميمها بحيث تذوب بمجرد استيعابها
06:16
they dissolve to release enough silicic acid
125
376333
2625
لإطلاق ما يكفي من حمض السيليك
06:19
that the plants live healthier and longer,
126
379000
2625
بحيث تعيش النباتات بصحة أفضل وأطول،
06:21
producing more food.
127
381625
1542
وتنتج المزيد من الغذاء.
06:24
With all of that background,
128
384417
1375
مع كل هذه الخلفية،
06:25
now, let me actually show you some of the nanoparticles that we're making
129
385792
3458
اسمحوا لي الآن أن أعرض عليكم بعض الجسيمات النانوية التي نصنعها
06:29
and tell you about some of the early,
130
389292
1791
وأخبركم عن بعض النتائج المبكرة
06:31
exciting results from greenhouse and field studies.
131
391083
2459
من دراسات الاحتباس الحراري والدراسات الميدانية.
06:34
We've made many variations on the silica nanoparticle theme.
132
394083
3417
لقد قمنا بعمل العديد من الاختلافات في موضوع جسيمات السيليكا النانوية.
06:38
Here you can see five electron microscope images
133
398458
2584
هنا يمكنك رؤية خمس صور بالمجهر الإلكتروني
06:41
of silica nanoparticles we've made.
134
401083
2417
لجسيمات السيليكا النانوية التي صنعناها.
06:43
All of them have the same scale bar, that’s just 100 nanometers.
135
403500
3333
كل منهم له نفس شريط المقياس، أي 100 نانومتر فقط.
06:46
And all of them are small enough to go into the pores on a leaf’s surface.
136
406875
3750
وكلها صغيرة بما يكفي لتدخل المسام على سطح الورقة.
06:51
Here you can see some of the silica nanoparticles we’ve designed
137
411792
3083
هنا يمكنك رؤية بعض جسيمات السيليكا النانوية التي صممناها
06:54
with various pore structures.
138
414917
1666
مع هياكل مسامية مختلفة.
06:56
The pore structure ends up being very important
139
416625
2208
تصبح بنية المسام مهمة جدًا
06:58
because the more water can react with the surface of the nanoparticle,
140
418833
3334
لأنه كلما زاد عدد الماء الذي يمكن أن يتفاعل مع سطح الجسيمات النانوية،
07:02
the better it dissolves and the more silicic acid is released.
141
422208
3125
كلما كان ذوبانه بشكل أفضل ويتم إطلاق المزيد من حمض السيليك.
07:05
Here you can see some nanoparticles we've designed
142
425917
2375
هنا يمكنك رؤية بعض الجسيمات النانوية التي
07:08
to dissolve at different rates.
143
428333
1750
صممناها لتذوب بمعدلات مختلفة.
07:10
And what you're looking at is a nice, solid nanoparticle at the beginning,
144
430125
3500
وما تنظرون إليه هو جسيمات نانوية صلبة لطيفة في البداية،
07:13
before it's been exposed to water.
145
433667
1625
قبل أن تتعرض للماء.
07:15
And then after eight, 16 and 24 hours,
146
435292
2291
وبعد ثماني ساعات و16 و24 ساعة،
07:17
you can see those nanoparticles hollowing out,
147
437625
2292
يمكنك رؤية تلك الجسيمات النانوية وهي تتجوف،
07:19
releasing lots of useful silicic acid.
148
439958
2750
وتطلق الكثير من حمض السيليك المفيد.
07:23
With all of these nanoparticles in hand,
149
443750
2000
مع هذه الجسيمات النانوية في متناول اليد،
07:25
we started working with colleagues
150
445750
1667
بدأنا العمل مع الزملاء
07:27
within the NSF Center for Sustainable Nanotechnology
151
447417
2541
في مركز NSF لتقنية النانو المستدامة
07:30
to start our first plant studies.
152
450000
2083
لبدء دراساتنا النباتية الأولى.
07:32
The initial studies were very simple,
153
452083
1792
كانت الدراسات الأولية بسيطة للغاية،
07:33
using watermelon seedlings in a greenhouse.
154
453917
2500
باستخدام شتلات البطيخ في الدفيئة.
07:36
Here's the experimental setup.
155
456792
1541
إليك الإعداد التجريبي.
07:38
We had watermelon seedlings that were going to be planted
156
458708
2709
كانت لدينا شتلات البطيخ التي ستُزرع
07:41
either in healthy soil
157
461417
1208
إما في تربة صحية
07:42
or soil infested with Fusarium, a fungal soil-borne pathogen.
158
462625
3708
أو تربة موبوءة بالفوزاريوم، وهو أحد مسببات الأمراض الفطرية التي تنقلها التربة.
07:46
Before planting them, we dipped them in our silica nanoparticles,
159
466667
3083
قبل زراعتها، قمنا بغمسها في جسيمات السيليكا النانوية،
07:49
and then we allowed them to grow in the greenhouse.
160
469750
2458
ثم سمحنا لها بالنمو في الدفيئة.
07:52
Of course, we also had a parallel set of plants
161
472208
2250
كان لدينا أيضًا مجموعة موازية من النباتات
07:54
that received no nanoparticles, growing in both healthy and diseased soil.
162
474500
3792
التي لم تتلق أي جسيمات نانوية، وتنمو في كل من التربة الصحية والمريضة.
07:58
So the goal was to figure out
163
478292
1541
لذلك كان الهدف هو معرفة
07:59
how that single application of silica nanoparticles
164
479875
2625
كيف أثر هذا التطبيق الفردي لجسيمات السيليكا النانوية
08:02
impacted the plants growing in both healthy and diseased soil.
165
482542
3500
على النباتات التي تنمو في كل من التربة الصحية والمريضة.
08:06
And the results that we saw were really exciting.
166
486417
2500
وكانت النتائج التي رأيناها مثيرة حقًا.
08:09
We found that the plants that were growing in infected soil,
167
489250
2958
وجدنا أن النباتات التي كانت تنمو في التربة المصابة،
08:12
that had received that one dose of silica nanoparticles
168
492250
2958
والتي تلقت جرعة واحدة من جسيمات السيليكا النانوية،
08:15
were 30 to 40 percent healthier than the ones that had not.
169
495208
3417
كانت أكثر صحة بنسبة 30 إلى 40 في المائة من تلك التي لم تفعل ذلك.
08:19
With this exciting result,
170
499292
1666
مع هذه النتيجة المثيرة،
08:20
we decided to try some field studies using the same soil conditions
171
500958
4042
قررنا تجربة بعض الدراسات الميدانية باستخدام نفس ظروف التربة
08:25
and the same nanoparticle conditions.
172
505000
2000
ونفس ظروف الجسيمات النانوية.
08:27
So we planted watermelon, either in healthy or infected soil,
173
507042
4041
لذلك قمنا بزراعة البطيخ، إما في تربة صحية أو مصابة،
08:31
and we allowed them to grow for 100 days.
174
511083
2292
وسمحنا له بالنمو لمدة 100 يوم.
08:33
We tracked the fungal disease,
175
513417
1458
قمنا بتتبع المرض الفطري،
08:34
and we also measured the amount of fruit that was produced after 100 days.
176
514917
3999
وقمنا أيضًا بقياس كمية الفاكهة التي تم إنتاجها بعد 100 يوم.
08:38
And what we found
177
518958
1167
وما وجدناه
08:40
is that that one application of one to two milliliters of silica nanoparticles
178
520125
4125
هو أن استخدام واحد إلى مليلتر واحد من جزيئات السيليكا
08:44
way back at the seedling stage,
179
524291
2042
النانوية في مرحلة الشتلات،
08:46
led us to a 70 percent increase in watermelon yield.
180
526375
3583
قادنا إلى زيادة محصول البطيخ بنسبة 70 بالمائة.
08:52
Ideally, none of the nanoparticles would end up in the fruit
181
532083
2917
مثاليا، لن ينتهي الأمر بأي من الجسيمات النانوية في الفاكهة
08:55
that people are going to eat.
182
535000
1416
التي سيأكلها الناس.
08:56
So we analyzed the roots and the above-ground tissue
183
536416
2459
لذلك حللنا الجذور والأنسجة الموجودة فوق سطح الأرض
08:58
and the edible fruit for any sign of silica nanoparticles.
184
538916
3209
والفاكهة بحثًا عن أي علامة على جسيمات السيليكا النانوية.
09:02
We saw no increased silicon in the edible watermelon fruit,
185
542166
3375
لم نلاحظ أي زيادة في السيليكون في ثمار البطيخ الصالحة للأكل،
09:05
meaning that these nanoparticles did exactly what we designed them to do.
186
545541
3584
مما يعني أن هذه الجسيمات النانوية فعلت بالضبط ما صممناها للقيام به.
09:10
Given the small amount of nanomaterials
187
550041
1875
نظرًا للكمية الصغيرة من المواد النانوية
09:11
that we applied to each one of those plants,
188
551916
2084
التي طبقناها على كل واحدة من تلك المصانع،
09:14
the cost per plant is only about two cents
189
554000
2833
فإن تكلفة كل مصنع تبلغ حوالي سنتين فقط
09:16
or 19 dollars for an acre.
190
556833
2208
أو 19 دولارًا للفدان.
09:19
This is a cost-effective treatment.
191
559666
1709
هذا علاج فعال من حيث التكلفة.
09:21
By adding 19 dollar's worth of nanoparticles
192
561375
2291
من خلال إضافة جسيمات نانوية بقيمة 19 دولارًا
09:23
to the average fertilizer cost of 250 dollars,
193
563708
3125
إلى متوسط تكلفة الأسمدة البالغة 250 دولارًا،
09:26
a farmer would yield thousands of dollars increase in fruit production.
194
566833
3667
سيحقق المزارع زيادة بآلاف الدولارات في إنتاج الفاكهة.
09:31
With these exciting results in hand,
195
571541
2042
مع وجود هذه النتائج في متناول اليد،
09:33
we have a lot of other experiments planned and in progress.
196
573583
3583
لدينا الكثير من التجارب الأخرى المخطط لها والجارية.
09:37
We want to do multiple applications of nanoparticles
197
577208
2458
نريد القيام بتطبيقات متعددة للجسيمات النانوية
09:39
and applications later in the growth process
198
579666
2084
والتطبيقات لاحقًا في عملية النمو
09:41
to see if that further increases our yield.
199
581750
2250
لمعرفة ما إذا كان ذلك يزيد من عائدنا.
09:44
We want to do studies on soybean and wheat,
200
584000
2125
نريد إجراء دراسات حول فول الصويا والقمح
09:46
critical crops here in the Midwest and around the world.
201
586166
3417
والمحاصيل الهامة هنا في الغرب الأوسط وحول العالم.
09:49
Two researchers in my lab recently applied silica nanoparticles
202
589958
3083
قام باحثان في مختبري مؤخرًا بتطبيق جزيئات السيليكا النانوية
09:53
to potato plants in the field.
203
593041
1709
على نباتات البطاطس في الحقل.
09:54
They're going to help harvest and analyze the results this fall.
204
594750
3166
سيساعدون في حصاد النتائج وتحليلها هذا الخريف.
09:58
I hope that what you see is that this data is really compelling,
205
598458
3792
آمل أن يكون ما ترونه هو أن هذه البيانات مقنعة حقًا،
10:02
and that nanoparticles have tons of potential to help decrease crop loss.
206
602250
4500
وأن الجسيمات النانوية لديها الكثير من الإمكانات للمساعدة في تقليل فقد المحاصيل.
10:07
And I only told you about silica nanoparticles.
207
607041
2542
وأخبرتكم فقط عن جسيمات السيليكا النانوية.
10:09
I can imagine other important chemical compositions
208
609625
3000
يمكنني تخيل تركيبات كيميائية مهمة أخرى
10:12
and even parallel application like remediation of soil pollutants.
209
612625
3958
وحتى تطبيقات موازية مثل معالجة ملوثات التربة.
10:16
I ask you all to be open-minded about nanotechnology,
210
616916
2875
أطلب منكم جميعًا أن تكونوا متفتحين بشأن تكنولوجيا النانو،
10:19
encouraging funding agencies worldwide to invest.
211
619833
3083
وأن أشجع وكالات التمويل في جميع أنحاء العالم على الاستثمار.
10:23
In the US,
212
623250
1166
في الولايات المتحدة،
10:24
ask your senators and representatives
213
624458
1792
اطلب من أعضاء مجلس الشيوخ والممثلين
10:26
to invest in the National Science Foundation,
214
626250
2166
الاستثمار في مؤسسة العلوم الوطنية
10:28
the National Institutes of Health and the US Department of Agriculture
215
628416
3334
والمعاهد الوطنية للصحة ووزارة الزراعة الأمريكية
10:31
for both basic and translational research.
216
631750
2583
للبحث الأساسي والتحويلي.
10:34
I know farmers are already embracing advanced technology
217
634916
2834
أعلم أن المزارعين يتبنون بالفعل التكنولوجيا المتقدمة من
10:37
in terms of robots and drones and implant sensors.
218
637750
3291
حيث الروبوتات والطائرات بدون طيار وأجهزة استشعار الزرع.
10:41
I encourage them to embrace this advance as well.
219
641083
2792
أنا أشجعهم على تبني هذا التقدم أيضًا.
10:45
Now go back to imagining that you're that farmer
220
645333
3167
عد الآن إلى تخيل أنك ذلك المزارع
10:48
and you've planted enough crops to feed your family for the coming year.
221
648541
3417
وقمت بزراعة محاصيل كافية لإطعام عائلتك للعام المقبل.
10:52
You do all of the normal things, except this time,
222
652000
2583
تقوم بكل الأشياء العادية، باستثناء هذه المرة،
10:54
maybe you use seeds that were infiltrated with silica nanoparticles.
223
654625
3583
ربما تستخدم البذور التي تم اختراقها بجسيمات السيليكا النانوية.
10:58
Or maybe you go through once
224
658208
1458
أو ربما تمر مرة واحدة
10:59
and you spray silica nanoparticles onto your crops.
225
659666
2667
وترش جزيئات السيليكا النانوية على محاصيلك.
11:02
As these tiny nanoparticles deliver a big boost of silicic acid
226
662666
3750
نظرًا لأن هذه الجسيمات النانوية الصغيرة تقدم دفعة كبيرة من حمض السيليك
11:06
from the inside,
227
666416
1250
من الداخل، فإن
11:07
your plants overcome disease, and your family is fed.
228
667666
3667
نباتاتك تتغلب على الأمراض، ويتم إطعام عائلتك.
11:12
Let's use all of the hard work
229
672291
1959
دعونا نستخدم كل العمل الشاق
11:14
that has been done on basic nanotechnology research
230
674291
2417
الذي تم القيام به في أبحاث تقنية النانو الأساسية
11:16
to feed our global family for years to come.
231
676750
2833
لإطعام عائلتنا العالمية لسنوات قادمة.
11:20
Thank you.
232
680041
1167
شكرًا لكم.
11:21
(Applause)
233
681250
1958
(تصفيق)
حول هذا الموقع

سيقدم لك هذا الموقع مقاطع فيديو YouTube المفيدة لتعلم اللغة الإنجليزية. سترى دروس اللغة الإنجليزية التي يتم تدريسها من قبل مدرسين من الدرجة الأولى من جميع أنحاء العالم. انقر نقرًا مزدوجًا فوق الترجمة الإنجليزية المعروضة على كل صفحة فيديو لتشغيل الفيديو من هناك. يتم تمرير الترجمات بالتزامن مع تشغيل الفيديو. إذا كان لديك أي تعليقات أو طلبات ، يرجى الاتصال بنا باستخدام نموذج الاتصال هذا.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7