How synthetic biology can improve our health, food and materials | Emily Leproust

Transcriber:

المترجم: omar idmassaoud المدقّق: Hani Eldalees

You probably don't think about it,

but every day nature is trying to kill you.

We as humans place constant pressure on our natural world.

And in response, nature fights back to balance the scales.

Nature has been adapting and reacting to the presence of human developments,

قد لا يخطر على بالك أن الطبيعة تحاول قتلك كل يوم.

just like we've been adapting and reacting to nature.

نحن البشر نمارس ضغطا متواصلا على عالم الطبيعة.

And nature is telling us we are on an unsustainable path.

واستجابة لذلك ترد الطبيعة الهجوم لتحقيق التوازن.

It is time to course correct.

لطالما كانت الطبيعة تتكيف مع نهج الإنسان التطوري وتتفاعل معه

This does not mean abandoning technology,

but it means harnessing the power of biology itself

تماما كما كنا نتكيف مع الطبيعة ونتفاعل معها.

والطبيعة تخبرنا بأننا نسير على مسار غير مستدام.

to reconcile the creature comforts of human civilization

with the natural world.

حان وقت تصحيح المسار.

Some of you may be thinking, "but I recycle" or "I don't eat meat"

هذا لا يعني التخلي عن التكنولوجيا،

بل يعني تسخير قوة البيولوجيا

or “I take the bus” or “I grow my own food.”

And in fact, you may be doing your part to live sustainably.

للتوفيق بين وسائل الراحة في الحضارة الإنسانية

And if you do, good for you.

وعالم الطبيعة.

In my view, though, it's impossible to exclusively rely

قد يفكر بعضكم: “لكنني أقوم بإعادة التدوير” أو “أنا لا أتناول اللحوم”

on an individual effort to make the changes we need.

أو "أنا أركب الحافلة" أو "أنا أزرع ما آكل".

ربما أنت أصلا تؤدي دورك لتعيش نمط حياة مستدام.

We have to make the changes at the global scale

إن كنت تفعل ذلك، فهنيئا لك.

to truly make a difference,

لكن برأيي، يستحيل الاعتماد حصرا على جهد فردي لصنع التغيير الذي نحتاجه.

and that requires rethinking

what modern global sustainability looks like

and a new kind of environmentalism.

علينا صنع التغيير على نطاق عالمي

To be clear, when I talk about sustainability,

لنحدث فرقا حقيقيا،

it's not just about the environment.

وذلك يتطلب إعادة التفكير

While it's an important piece,

sustainability is about much more.

في شكل الاستدامة العالمية الحديثة

وفي أسلوب جديد لحماية البيئة.

Modern sustainability is the integration of the environment,

لأكون واضحة، عندما أتحدث عن الاستدامة

people and the economy.

فأنا لا أقصد البيئة فقط.

Each of them is needed to thrive.

وبالرغم من أنها جزء أساسي

You cannot have one without the other.

إلا أن الاستدامة أكثر من ذلك بكثير.

Therefore, the practice of sustainability recognizes

إن الاستدامة الحديثة هي التكامل بين البيئة والأشخاص والاقتصاد.

that everything is connected and requires a different approach.

نحتاج كل عنصر منها للازدهار.

So do we both individually and collectively

لا يمكن أن تحظى بأحدها دون الآخر.

change what we're doing today?

لذا فإن من يمارسون الاستدامة

I believe that technology and innovation,

يدركون أن كل الأجزاء مرتبطة ببعضها وتستوجب اتباع نهج مختلف.

specifically biological innovation,

is the key to answering that question.

لذا هل نغير بصفتنا جماعات وأفراد ما نفعله اليوم؟

Biological innovation will enable harmonious coexistence with nature

for humans today and in future generations,

أعتقد أن التقنية والابتكار،

while still enjoying all of the creature comforts

وخاصة الابتكار في المجال البيولوجي،

هما مفتاحا الإجابة على ذلك السؤال.

we've come to expect.

If we do it at the global scale, we will get back in balance with nature,

سيضمن الابتكار البيولوجي التعايش المتناغم مع الطبيعة

لبشر اليوم ولأجيال المستقبل،

which will be great for humanity

and will also improve the health of the planet.

مع إتاحة الاستمتاع بوسائل الراحة التي اخترعنا.

So how do we do that?

وإذا طبقنا ذلك على الصعيد العالمى فسنعود إلى العيش مع الطبيعة في توازن

The answer is synthetic biology.

Now, some of you may be thinking, "Synthetic biology?

وهذا شيء عظيم لصالح البشرية

That sounds like an oxymoron at best and dangerous at worst."

وسوف يعزز صحة الكوكب كذلك.

إذن كيف سنقوم بذلك؟

How can something biological, which is based on nature,

يكمن الجواب في علم الأحياء التركيبي.

also be synthetic, which implies not natural at all?

قد يتساءل بعضكم: “ما هو علم الأحياء التركيبي؟

Well, synthetic biology is the engineering of nature

إنه يبدو تناقضا في أحسن الأحوال وخطرا في أسوئها."

to benefit society.

The core component of synthetic biology is my favorite molecule, DNA.

كيف يمكن لشيء بيولوجي أساسه الطبيعة،

أن يكون أيضا اصطناعيا، مما يعنى أنه ليس طبيعيا بتاتا؟

DNA is the code of life on Earth.

It contains all the instructions for animals, plants, humans, microbes,

إن علم الأحياء التركيبي هو هندسة الطبيعة لإفادة المجتمع.

bacteria, fungi and so much more.

المكون المحوري لعلم الأحياء الاصطناعي هو الجزء المفضل عندي: الحمض النووي.

By embracing the power of DNA,

الحمض النووى هو رمز الحياة على الأرض.

we will be able to achieve both comfort and sustainability.

يحتوي على كل التعليمات الخاصة بالحيونات والنباتات والبشر والميكروبات

Over the last millennia,

والبكتيريا والفطريات وغيرها الكثير.

our ancestors have pursued this in basic ways, for instance,

إن بتقبل قوة الحمض النووى

by improving milk production from cows

سنتمكن من تحقيق الراحة والاستدامة.

and making a wild grass called teosinte

into edible corn.

But it took thousands of years.

لآلاف السنين،

اتبع أسلافنا هذا النهج وفق أساليب بسيطة

Over the last 70 years, what our ancestors did in the field,

مثلا بتحسين إنتاج حليب الأبقار

without even knowing they were doing genetic engineering,

وتحويل عشب بري يسمى تيوسنت إلى ذرة صالحة للأكل.

we started doing in laboratories.

And as a consequence, we now have the scientific knowledge

ولكن الأمر استغرق آلاف السنوات.

and technological know-how

على مدار السبعين سنة الماضية ما فعلة أسلافنا في حقولهم الزراعية

to harness the power of DNA for the better.

دون أن يدركوا أنهم كانوا يقومون بالهندسة الوراثية،

A true biological revolution.

بدءنا العمل به في المختبرات.

So how can DNA and synthetic biology help?

ونتيجة لذلك، نملك الآن المعرفة العلمية

Well, we can affect change in three critical areas:

والمعرفة التكنولوجية

لتسخير قوة الحمض النووى لهدف أفضل.

health, food and materials.

إنها ثورة بيولوجية حقيقية.

In health, an early health and economic success

إذن أين تكمن منفعة الحمض النووى وعلم الأحياء التركيبي؟

is recombinant injectable insulin to alleviate diabetes,

يمكننا صنع التغيير في ثلاث مجالات أساسية:

a disease that affects 463 million people worldwide.

الصحة والغذاء والمواد.

في مجال الصحة، لقد حققنا نجاحا في مجال الصحة والاقتصاد

Today, we can make insulin

from either yeast or bacteria,

وهو الأنسولين المؤتلف القابل للحقن لتخفيف مرض السكري،

instead of extracting it from the pancreas of pigs and cows.

المرض الذي يصيب 463 مليون شخص حول العالم.

This allows for the massive production of insulin

at a fraction of the cost and without killing pigs and cows.

بإمكاننا اليوم تحضير الأنسولين

سواء من الخميرة أو من البكتيريا،

This means that there are no longer any factory farms needed

بدلا من استخراجة من بنكرياس الخنازير والأبقار.

to put insulin on your pharmacy shelf.

مما يتيح إنتاج كمية ضخمة من الأنسولين

Today, using the power of genetics,

we can reduce or even eliminate mosquito-borne diseases,

بتكلفة بسيطة وبدون قتل الخنازير والأبقار.

such as malaria, Zika, and even treat dengue with gene drives.

مما يعني أنه لم يعد هناك حاجة للمزارع الصناعية

لوضع الأنسولين على أرفف الصيدليات.

We are doing this by harnessing mosquitoes' own genetics to wipe them out.

اليوم، باستخدام قوة الجينات،

بإمكاننا تقليص أو حتى القضاء على الأمراض التي ينقلها البعوض

It's becoming a reality to correct defective genes

كالملاريا وزيكا وحتى علاج حمى الضنك بالتغير الجيني.

in patients with inherited diseases,

such as severe combined immunodeficiency,

ونفعل ذلك بتسخير مورثات البعوض للقضاء عليه.

you may know it as the bubble boy syndrome,

and sickle cell anemia.

لقد أصبح بالإمكان تصحيح الجينات المعيبة

We can diagnose disease faster and more cost-effectively

الخاصة بالمرضى المصابين بأمراض وراثية،

by writing and reading DNA.

كمرض نقص المناعة المشترك الحاد،

And already we can add pieces of DNA in the cell of the immune system

قد تعرفه باسم متلازمة فتى الفقاعة،

وفقر الدم المنجلي.

to identify and kill cancer cells in patients.

بإمكاننا تشخيص المرض في وقت أسرع وبتكلفة أقل

Thanks to advances like this,

in the future, even terminal cancer will become chronic diseases.

من خلال كتابة الحمض النووى وقراءته.

كما يمكننا إضافة قطع من الحمض النووى في خلية نظام المناعة

One major change that is enabling these incredible advances

للتعرف على الخلايا السرطانية في المرضى وقتلها.

is the ability to read

and more importantly to write DNA at scale.

وبفضل هكذا تطورات نوعية،

سيصبح حتى السرطان المميت مرضا مزمنا في المستقبل.

Over the last 20 years,

the price of writing one base pair of DNA

إن أحد التغيرات الأساسية التي تتحقق بفضلها هذة التطوات المذهلة

has dropped from 10 dollars to nine cents,

more than a hundredfold decrease,

هي القدرة على قراءة الحمض النووي بل وأكثر من ذلك كتابته.

drastically reducing cost and unleashing the imagination of scientists worldwide.

على مدار العشرين سنة الماضية،

انخفضت تكلفة كتابة شفرة زوج واحد من الحمض النووى من 10 دولارات إلى 9 سنتات،

This ability to write DNA at scale also impacts food and material.

انخفضت بمائة ضعف،

So speaking of food, DNA-based synthetic biology techniques today

ما خفض التكلفة بشكل كبير وأطلق العنان لخيال العلماء حول العالم.

can engineer bacteria to deliver nitrogen at the root of plants,

هذه القدرة على كتابة الحمض النووى تؤثر أيضا على الغذاء والمواد.

eliminating the need for fertilizers,

which you may or may not know are produced from either coal

على ذكر الغذاء، إن تقنيات علم الأحياء المرتكز على الحمض النووي اليوم

or natural gas that is extracted from the ground.

تمكن من هندسة بكتيريا توصل النيتروجين إلى جذور النباتات

That is a triple win:

more food, lower food cost

and no need to extract fossil fuel from the ground to grow food.

ما يلغي الحاجة لاستعمال الأسمدة،

والتي -قد لا تعلمون- أنها تُنتج من الفحم

While this may seem futuristic,

أو الغاز الطبيعي الذي يُستخرج من الأرض.

companies are working on it now, with field-testing already underway.

وذلك يحقق الفوز على ثلاث أصعدة:

طعام أكثر بتكلفه أقل

We can control crop-destroying pests using environmentally-friendly methods,

وعدم الحاجة لاستخراج الوقود الأحفورى من الأرض لزراعة المحاصيل الزراعية.

essentially using the bugs' own scent

قد يبدو هذا ضربا من مستقبل خيالي،

to prevent them from mating and laying eggs,

إلا أن الشركات تعمل عليه الآن وقد شرعت أصلا في تجربته على الميدان.

while also protecting birds, bees and other animals.

بإمكاننا التحكم بالحشرات المضرة بالمحاصيل باستعمال طرق لا تضر بالبيئة

These methods are expensive today, but costs will come down.

باستخدام رائحة الحشرات الخاصة

We can protect bananas and papayas today,

لمنعها من التزاوج ووضع البيض

two crops that are threatened by deadly pathogens.

وكذلك لحماية الطيور والنحل والحيونات الأخرى.

By engineering them to be resistant to this pathogen,

هذه الأساليب اليوم غالية، ولكن التكلفة ستنخفض مستقبلا.

we can ensure that commercial scale production continues.

بإمكاننا اليوم حماية الموز والبابايا،

It is true for bananas and papaya,

وهما محصولان في دائرة التعرض لخطر الأمراض المميتة.

but it's also true for many other plants

that are coming under similar attack from nature.

إن بهندستهما ليتمكنا من مقاومة هذا العامل الممرض،

Third. Let's talk about material.

سيضمن لنا استمرار إنتاجها في النطاق التجارى.

Everything we touch today comes from oil

الأمر يشمل فاكهتي الموز والبابايا،

or natural gas extracted from the ground,

وأيضا نباتات أخرى كثيرة تتعرض لهجوم مماثل من الطبيعة.

and that is just unsustainable.

And we can do better using fermentation.

ثالثا، لنتحدث عن المواد.

We all know about fermentation.

كل ما نلمسه اليوم يأتي من النفط أو الغاز الطبيعي المستخرج من الأرض،

You feed sugar to yeast and it gets bigger.

Or, in France, where I come from, we call it champagne.

وهذا غير مستدام.

Today, by using the same cells, like yeast, algae and bacteria,

ويمكننا تحقيق ما هو أفضل باستخدام التخمير.

you can engineer them to ferment sugar or other biomass to produce chemicals.

نعلم جميعا عن التخمير.

تكبر الخميرة عند وضع السكر فيها.

These tiny cells are the equivalent

أو الشمبانيا كما نسميها في فرنسا، مسقط رأسي.

of exceptionally efficient manufacturing facilities.

اليوم، باستخدام نفس الخلايا، كالخميرة والطحالب والبكتيريا،

And it's amazing.

بالإمكان هندستها لتخمير السكر أو كتل حيوية أخرى لإنتاج المواد الكيميائية.

You can make the same chemicals that are made from oil

and you couldn't tell the difference.

That includes directly producing plastic, flavor, fragrances,

هذه الخلايا الصغيرة تعادل منشآت التصنيع عالية الفعالية.

sweetener and so much more.

وهذا أمر مذهل.

For instance,

the production process to make blue dye

يمكنك صنع نفس المواد الكيميائية المصنوعة من النفط

ولن تستطيع تمييز الفرق بينها.

used in the fabrication of blue jeans,

يتضمن ذلك الإنتاج المباشر للبلاستيك والنكهات والعطور

is a massive polluter of the environment.

Through fermentation, you can make the same dye much cheaper

والمحليات وغير ذلك الكثير.

على سبيل المثال،

and without the environmental impact.

عملية الإنتاج لصنع صبغة زرقاء

That is guilt-free jeans.

المستخدمة في تصنيع سراويل الجينز الزرقاء،

Another method we use to produce chemicals to enable our comfortable life

تعد مصدرا كبيرا لتلوث البيئة.

من خلال التخمير، يمكنك صنع نفس الصبغة بثمن أبخس

is to extract them from nature.

And that is also unsustainable.

وبدون التأثير على البيئة.

هذا سروال جينز لا يُشعرك بالذنب.

For instance, squalene is a key ingredient of moisturizer.

طريقة أخرى نستخدمها لإنتاج المواد الكيميائية لضمان حياة مريحة لنا

And I get it.

We all want bright, beautiful hydrated skin.

هي باستخراجها من الطبيعة.

But did you know that shark livers is a major source of squalene?

وهذا أيضا غير مستدام.

فالسكوالين مثلا يعتبر مكونا رئيسيا في المرطبات.

Sharks are apex predators

and a critical component of our ocean ecology.

وأنا أتفهم ذلك.

كلنا نريد بشرة رطبة مشرقة وجميلة.

So using sharks to make face cream just doesn't make sense.

لكن هل تعلم أن كبد سمك القرش هو مصدر رئيسي للسكوالين؟

Instead, we can now make squalene by fermentation of cane sugar,

تعتبر أسماك القرش جيوانا مفترس علويا

and it's even available on Amazon.

كما أنها مكون أساسي في محيطاتنا.

I'm not just talking about replacing current materials

لذا فاستخدام أسماك القرش لصنع كريم للوجه غير منطقي.

with more sustainable ones.

We are talking about making better chemicals

بدلا من ذلك، يمكننا الآن صنع السكوالين عن طريق تخمير قصب السكر،

that you could never make from oil

and that will change your life in the future.

وهو متوفر حتى في موقع أمازون.

For instance, spider silk is an amazing material.

أنا لا أتحدث فقط عن استبدال المواد الحالية

بمواد أكثر استدامة.

It's way stronger than steel and super light.

نحن نتحدث عن صنع مواد كيميائية أفضل

The problem is that you cannot make spider silk from oil

لا يمكن أبدا صنعها من النفط

وهذا سيغير حياتك في المستقبل.

and you cannot farm spiders.

فمثلا، حرير العنكبوت مادة رائعة.

You put a million spiders in a room.

You come back a week later, you get one spider, they eat each other.

إنه أقوى من الفولاذ وخفيف الوزن.

By using synthetic biology,

المشكلة تكمن في عدم إمكانية صنع حرير العنكبوت من النفط

we will be able to produce spider silk at commercial scale

ولا يمكنك تربية العناكب كالمواشي.

and avoid spider-on-spider violence.

إن وضعت مليون عنكبوت في نفس الغرفة.

فلن تجد إلا عنكبوتا واحدا إن عدت بعد أسبوع لأنها تأكل بعضها.

In the future planes and maybe even flying cars

will be made by synthetic spider silk instead of carbon composite material.

باستخدام علم الأحياء التركيبي

سنتمكن من إنتاج حرير العنكبوت على نطاق تجاري

They'll be stronger, lighter and use less fuel.

وسنتجنب عنف العناكب ضد يعضها.

في المستقبل، إن الطائرات وربما السيارات الطائرة حتى

So this all sounds fantastic, but it gets better.

ستُصنع من حرير العنكبوت الاصطناعي بدلا من مادة الكربون المركب.

It also makes economic sense.

Yes, synthetic biology will give us health,

ستكون أقوى وأخف وزنا وستستخدم وقودا أقل.

sustainable food and sustainable material,

but it's also a lot cheaper.

يبدو كل هذا رائعا، لكنه سيصبح أروع.

And let's be honest, a lot of people do not care about the environment,

إنه منطقي من الناحية الاقتصادية.

نعم، سيمنحنا علم الأحياء التركيبي الصحة

but everybody loves a deal.

So we humans

والغذاء المستدام والمواد المستدامة،

get health, food and materials at a lower cost

لكنه أيضا أرخص بكثير.

ولنكن صادقين، فالكثير من الناس لا تهمهم البيئة

and nature gets sustainability for free.

And an additional bonus is all the millions of jobs

لكن الجميع يحب الصفقات المربحة.

that will be created through this modern vision of sustainability.

لذلك نحن معشر البشر

نحصل على الصحة والغذاء والمواد بتكلفة أقل

These are not menial jobs.

These new jobs will be dignified and meaningful,

والطبيعة تحصل على الاستدامة مجانا.

and they'll be spread globally

والمكافأة الإضافية هي ملايين الوظائف

to ensure that humans live more virtuously in nature.

التي سيتم إنشاؤها بفضل هذه الرؤية الحديثة للاستدامة.

So synthetic biology is the key to making civilization sustainable

هذه ليست وظائف وضيعة.

ستكون هذه الوظائف الجديدة كريمة وذات مغزى

and will also prevent nature from killing you too.

وستنتشر على مستوى العالم

لتحقيق معيش أفضل للبشر في الطبيعة.

In conclusion, we don't have to choose between either human benefits or nature.

لذا فإن علم الأحياء التركيبي ‏ هو المفتاح لجعل الحضارة مستدامة

We can move towards balance and have both in harmony.

كما سيردع الطبيعة لكي لا تقتلك.

It's not that we could do it, it is that we should do it.

في الختام، لا يتعين علينا اختيار إما الفوائد البشرية أو الطبيعة.

We have a moral imperative to do so.

Thank you.

يمكننا أن نسير نحو التوازن وأن يعيش الاثنان في وئام.

لا يتعلق الأمر بقدرتنا على القيام بذلك بل يجب علينا القيام به.

لدينا واجب أخلاقي للقيام بذلك.

شكرا جزيلا.