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

Fordító: Zsuzsa Viola

I get out of bed for two reasons.

Két ok miatt kelek fel.

One, small-scale family farmers need more food.

Az egyik az, hogy a háztáji gazdaságokban nincs elég étel.

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

Őrület, hogy 2019-ben a gazdák, akik etetnek minket, éhezzenek.

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

A másik: a tudománynak szerteágazóbbnak és kapcsolódóbbnak kellene lennie.

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

Ha meg akarjuk oldani a legsúlyosabb problémákat a Földön,

like food insecurity for the millions living in extreme poverty,

mint amilyen a mélyszegénységben élők millióinak élelmiszer-ellátása,

it's going to take all of us.

ahhoz mindannyian kelleni fogunk.

I want to use the latest technology

Én a legújabb technológiákat szeretném használni

with the most diverse and inclusive teams on the planet

a legkülönfélébb és leginkább érintett csoportokkal a bolygón,

to help farmers have more food.

hogy a gazdáknak több étel jusson.

I'm a computational biologist.

Bioinformatikus vagyok.

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

Tudom – mit jelent ez, és hogyan segíthet véget vetni az éhínségnek?

Basically, I like computers and biology

Alapból szeretem az informatikát és a biológiát,

and somehow, putting that together is a job.

és valahogyan ezek együtt egy foglalkozást alkotnak.

(Laughter)

(Nevetés)

I don't have a story

Nincs arról történetem,

of wanting to be a biologist from a young age.

hogy már kiskoromban is biológus akartam lenni.

The truth is, I played basketball in college.

Az igazság az, hogy az egyetemen kosaraztam,

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

és az ösztöndíjamhoz kellett egy tanulmányi munka.

So one random day,

Tehát az egyik napon

I wandered to the nearest building to my dorm room.

bementem a kollégiumhoz legközelebbi épületbe,

And it just so happens it was the biology building.

és hogy-hogy nem, ez a biológia épülete volt.

I went inside and looked at the job board.

Ahogy bementem, ránéztem a munkalehetőségekre.

Yes, this is pre-the-internet.

Igen, ezek még az internet előtti idők voltak.

And I saw a three-by-five card

Láttam egy kisebb álláshirdetést

advertising a job to work in the herbarium.

a herbáriumban.

I quickly took down the number,

Gyorsan leírtam a számot,

because it said "flexible hours,"

mert azt írták: "rugalmas munkaidő", és erre volt szükségem,

and I needed that to work around my basketball schedule.

hogy össze tudjam egyeztetni a kosárlabdás beosztásommal.

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

Elfutottam a könyvtárba, hogy megtudjam, mi az a herbárium.

(Laughter)

(Nevetés)

And it turns out

Mint kiderült, A herbárium az a hely,

an herbarium is where they store dead, dried plants.

ahol élettelen, szárított növényeket tárolnak.

I was lucky to land the job.

Szerencsére megkaptam az állást.

So my first scientific job

Így az első tudományos munkám

was gluing dead plants onto paper for hours on end.

holt növények papírra ragasztása volt hosszú-hosszú órákon át.

(Laughter)

(Nevetés)

It's so glamorous.

Olyan elbűvölő!

This is how I became a computational biologist.

Így lettem bioinformatikus.

During that time,

Miközben tanultam,

genomics and computing were coming of age.

a genetika és az informatika nagyon sokat fejlődtek,

And I went on to do my masters

és én a mesterdiplomámat

combining biology and computers.

a kettő kombinációjából szereztem.

During that time,

Ezalatt

a Los Alamos Nemzeti Laborban dolgoztam,

I worked at Los Alamos National Lab

in the theoretical biology and biophysics group.

az elméleti biológia és biofizika csoportokban.

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

Itt találkoztam először szuperszámítógépekkel,

and my mind was blown.

és ez teljesen lenyűgözött.

With the power of supercomputing,

A szuperszámítógépek adta lehetőségekkel –

which is basically thousands of connected PCs on steroids,

melyek igazából összekapcsolt gépek ezrei szteroidokon –

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

fel tudtuk tárni az influenza és a hepatitis C összetettségét.

And it was during this time that I saw the power

Ekkoriban eszméltem rá az emberek számára

of using computers and biology combined, for humanity.

a biológia és a számítógépek együttes használatában rejlő lehetőségekre.

And I wanted this to be my career path.

Ezt tűztem ki a karrierem irányvonalául.

So, since 1999,

Tehát 1999 óta

I've spent the majority of my scientific career

tudományos karrierem nagy részét

in very high-tech labs,

modern laboratóriumokban töltöttem,

surrounded by really expensive equipment.

drága felszereléssel körülvéve.

So many ask me

Sokan azt kérdezik,

how and why do I work for farmers in Africa.

hogyan és miért dolgozom afrikai gazdáknak?

Well, because of my computing skills,

Hát, mert a programozói képességeim miatt

in 2013, a team of East African scientists

2013-ban egy kelet-afrikai kutatócsoport felkért,

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

hogy csatlakozzak hozzájuk a maniókáért folyó küzdelemben.

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

A manióka egy növény, levele és gyökere 800 millió embert táplál a világon,

And 500 million in East Africa.

további 500 milliót Kelet-Afrikában.

So that's nearly a billion people

Szóval közel egymilliárd embernek

relying on this plant for their daily calories.

függ ettől a növénytől a napi betevője.

If a small-scale family farmer has enough cassava,

Ha egy családi farmnak van elég maniókája,

she can feed her family

akkor el tudja látni a családot,

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

és még el is tud adni belőle, hogy olyan fontos dolgokra is fussa,

mint az iskoláztatás, az egészségügyi kiadások illetve a megtakarítás.

medical expenses and savings.

But cassava is under attack in Africa.

De a maniókát Afrikában veszély fenyegeti.

Whiteflies and viruses are devastating cassava.

Molytetűk és különböző vírusok pusztítják a növényt.

Whiteflies are tiny insects

A liszteskék apró rovarok,

that feed on the leaves of over 600 plants.

Melyek több mint 600 növény levelével táplálkoznak.

They are bad news.

Ez rossz hír.

There are many species;

Több olyan faj is van

they become pesticide resistant;

amely ellenállóvá válik a rovarirtókkal szemben,

and they transmit hundreds of plant viruses

és növényi vírusok százait terjesztik,

that cause cassava brown streak disease

melyek a manióka barnacsíkos fertőzéséért

and cassava mosaic disease.

és a manióka mozaik betegségéért felelősek.

This completely kills the plant.

Ez teljesen elpusztítja a növényt.

And if there's no cassava,

Ha nincs manióka,

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

emberek millióinak nincs élelme és jövedelme.

It took me one trip to Tanzania

Egy Tanzániába tett út elég volt,

to realize that these women need some help.

hogy ráeszméljek, ezeknek az asszonyoknak segítség kell.

These amazing, strong, small-scale family farmers,

Ezek a csodás, erőteljes háztáji gazdák –

the majority women,

többségük nő –

are doing it rough.

nagyon rosszul élnek.

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

Nincs elég élelmük családjuk ellátásához,

and it's a real crisis.

és ez egy valódi válsághelyzet.

What happens is

Az történik,

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

hogy kimennek és elültetik a maniókát, amikor jön az eső.

Nine months later,

Kilenc hónappal később

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

nincs ott semmi, a kártevők és a kórokozók miatt.

And I thought to myself,

Azt gondoltam,

how in the world can farmers be hungry?

hogy a csudába lehetnek a farmerek éhesek?

So I decided to spend some time on the ground

Ezért döntöttem úgy,

eltöltök egy kis időt a gazdákkal és a tudósokkal,

with the farmers and the scientists

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

hogy kiderüljön, tudok-e valamit segíteni.

The situation on the ground is shocking.

A gazdák helyzete sokkoló.

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

A liszteskék elpusztították a leveleket a fehérjéért,

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

a vírusok pedig a gyökereket a keményítőért.

An entire growing season will pass,

Egy teljes ültetési időszak telik majd el,

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

és a gazdák az egész éves jövedelmüket és élelmüket elveszítik,

and the family will suffer a long hunger season.

a család pedig hosszantartóan éhezik majd.

This is completely preventable.

Ez abszolút megelőzhető.

If the farmer knew

Ha egy gazda tudná,

what variety of cassava to plant in her field,

milyen maniókát ültessen el a földjén,

that was resistant to those viruses and pathogens,

ami ellenáll a vírusoknak és kórokozóknak,

they would have more food.

akkor több élelmük lenne.

We have all the technology we need,

Megvan az összes ehhez szükséges eszközünk,

but the knowledge and the resources

de a tudás és a források

are not equally distributed around the globe.

nem egyenlően oszlanak el a bolygón.

So what I mean specifically is,

Pontosabban azt értem ezalatt,

the older genomic technologies

hogy a régebbi genetikai technológiák,

that have been required to uncover the complexities

amelyek e kártevők és kórokozók

in these pests and pathogens --

felépítésének feltárásához voltak szükségesek –

these technologies were not made for sub-Saharan Africa.

nem Fekete-Afrika körülményeire lettek tervezve.

They cost upwards of a million dollars;

Több mint egymillió dollárba kerülnek,

they require constant power

folyamatos energiaellátásra szorulnak,

and specialized human capacity.

és szaktudást igényelnek.

These machines are few and far between on the continent,

Ezekből a gépekből kevés van és távolabb a kontinensen,

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

ami arra késztet sok első vonalban harcoló tudóst,

but to send the samples overseas.

hogy tengerentúlra küldje a mintákat.

And when you send the samples overseas,

És ha mintákat tengerentúlra küldik,

samples degrade, it costs a lot of money,

elroncsolódnak, sokba is kerül,

and trying to get the data back over weak internet

az információ visszanyerése pedig a gyenge interneten át

is nearly impossible.

szinte teljesen lehetetlen.

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

Olykor hat hónapig is tart, hogy a gazdák megkapják az eredményeket.

And by then, it's too late.

Addigra már túl késő.

The crop is already gone,

A termés elveszett,

which results in further poverty and more hunger.

még több embert hagyva szegénységben és éhínségben.

We knew we could fix this.

Mi tudtuk, hogy meg tudjuk oldani ezt.

In 2017,

2017-ben hallottunk

we had heard of this handheld, portable DNA sequencer

egy kézi, hordozható DNS szekvenálóról,

called an Oxford Nanopore MinION.

amit "Oxford Nanopore MinION"-nak hívnak.

This was being used in West Africa to fight Ebola.

Ezt használták Nyugat-Afrikában az ebola elleni harcban.

So we thought:

Így azt gondoltuk, miért ne használhatnánk ezt Kelet-Afrikában is,

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

hogy segítsünk a gazdáknak?

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

Tehát ezt tűztük ki célunknak.

At the time, the technology was very new,

Akkor ez a technológia még elég újnak számított,

and many doubted we could replicate this on the farm.

és sokan kételkedtek benne, hogy a farmokon is beválna.

When we set out to do this,

Amikor ezt elterveztük,

one of our "collaborators" in the UK

az egyik "munkatársunk" az Egyesült Királyságban azt mondta,

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

soha nem tudnánk elérni, hogy működjön Kelet-Afrikában,

let alone on the farm.

hát még a farmokon.

So we accepted the challenge.

De mi elfogadtuk a kihívást.

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

Ez az illető odáig ment, hogy fogadott két üvegben a legjobb pezsgőből,

that we would never get that to work.

hogy nem fog sikerülni.

Two words:

Két szó:

pay up.

fizess ki.

(Laughter)

(Nevetés)

(Applause)

(Taps)

Pay up, because we did it.

Fizess ki, mert sikerült.

We took the entire high-tech molecular lab

Elvittük az egész modern molekuláris labort

to the farmers of Tanzania, Kenya and Uganda,

a tanzániai, kenyai és ugandai farmereknek,

and we called it Tree Lab.

és elneveztük a Fa Labornak.

So what did we do?

Szóval, mit is csináltunk?

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

Hát, először is elneveztük a csapatunkat –

it's called the Cassava Virus Action Project.

ez lett a Manióka Vírus Akció Projekt.

We made a website,

Csináltunk egy weboldalt,

we gathered support from the genomics and computing communities,

megszereztük genetikai és programozói közösségek támogatását,

and away we went to the farmers.

és elmentünk a farmerekhez.

Everything that we need for our Tree Lab

Mindent, ami a Fa Laborhoz szükséges,

is being carried by the team here.

ez a csapat hozott ide.

All of the molecular and computational requirements needed

A összes molekuláris és programozói munkához szükséges eszközt,

to diagnose sick plants is there.

hogy diagnosztizáljuk az itteni beteg növényeket.

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

Egyébként minden itt van most is a színpadon.

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

Rájöttünk, hogy ha közelebb visszük az adatokat

and closer to the farmer,

a problémához és a farmerekhez,

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

gyorsabban megmondhatjuk, mi a baja a növénynek.

And not only tell her what was wrong --

És nem csak, hogy mi a baja,

give her the solution.

hanem a megoldást is.

And the solution is,

A megoldás az, hogy leégetjük a földeket,

burn the field and plant varieties

és olyan növényeket ültetünk,

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

amelyek rezisztensek az ottani kártevőkkel és kórokozókkal szemben.

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

Az első, amit tettünk, a DNS kivonása volt.

And we used this machine here.

Ezt az eszközt használtuk itt.

It's called a PDQeX,

PDQeX-nek hívják, rövidítése

which stands for "Pretty Damn Quick Extraction."

az "Igazán Nagyon Gyors Kivonás"-nak.

(Laughter)

(Nevetés)

I know.

Tudom.

My friend Joe is really cool.

Joe barátom elég menő.

One of the biggest challenges in doing a DNA extraction

Az egyik legnagyobb kihívás a DNS kivonásában,

is it usually requires very expensive equipment,

hogy általában nagyon drága eszközök kellenek hozzá,

and takes hours.

és órákba telik.

But with this machine,

De ezzel a géppel

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

20 perc alatt elvégezzük ezt,

at a fraction of the cost.

Az ár töredékéért.

And this runs off of a motorcycle battery.

Egy motor akkumulátora működteti.

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

Aztán fogjuk a kivont DNS-t, és előkészítjük egy könyvtárba,

getting it ready to load on

felkészítjük a feltöltését

to this portable, handheld genomic sequencer,

erre a hordozható kézi genetikai szekvenálóba,

which is here,

amit itt van,

and then we plug this into a mini supercomputer,

és utána bekötjük egy kicsi szuperszámítógépbe,

which is called a MinIT.

ennek MinIT a neve.

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

Mindkettőt bedugjuk egy hordozható akkumulátordobozba.

So we were able to eliminate

Tehát képesek voltunk függetlenedni

the requirements of main power and internet,

az elektromos hálózat és az internet követelményétől,

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

ami a két legfőbb korlátozó tényező egy háztáji gazdálkodásnál.

Analyzing the data quickly can also be a problem.

Az adatok gyors feldolgozása szintén probléma lehet.

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

De itt jövök be én, mint bioinformatikus a képbe.

All that gluing of dead plants,

A sok holt növény ragasztgatása,

and all that measuring,

a sok méregetés,

and all that computing

és az összes programozás

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

végre kapóra jött a való világban, itt és most.

I was able to make customized databases

Személyre szabott adatbázisokat tudtam készíteni,

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

így képesek voltunk az eredményeket három órán belül megmondani a farmereknek

versus six months.

az eddigi hat hónap helyett.

(Applause)

(Taps)

The farmers were overjoyed.

A farmerek el voltak ragadtatva.

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

De honnan tudjuk, hogy ami teszünk, annak hatása van?

Nine moths after our Tree Lab,

Kilenc hónappal a Fa Laborunk után

Asha went from having zero tons per hectare

Asha 0 tonna/hektár terméstől,

to 40 tons per hectare.

40 tonna/hektár termésig jutott.

She had enough to feed her family

Volt elég, hogy etesse a családját,

and she was selling it at the market,

és hogy eladjon belőle a piacon,

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

és most már házat épít családjának.

Yeah, so cool.

Ja, ez elég menő.

(Applause)

(Taps)

So how do we scale Tree Lab?

De hogyan terjeszkedjünk tovább?

The thing is,

Nos, a farmerek már

farmers are scaled already in Africa.

terjesztik Afrikában.

These women work in farmer groups,

Ezek a nők farmercsoportokban dolgoznak,

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

tehát Asha segítése valójában 3000 embert segített a falujában,

because she shared the results and also the solution.

mert megosztotta az eredményeket és a megoldást is.

I remember every single farmer I've ever met.

Emlékszem minden egyes farmerre, akit megismertem.

Their pain and their joy

Fájdalmuk és örömük

is engraved in my memories.

bevésődött emlékeimbe.

Our science is for them.

A tudományunk értük van.

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

A Fa Labor legnagyszerűbb próbálkozásunk élelmiszer-ellátásuk biztosítására.

I never dreamt

Nem is álmodtam volna,

that the best science I would ever do in my life

hogy tudományos munkásságom legjavát

would be on that blanket in East Africa,

Kelet-Afrika síkságain végzem majd

with the highest-tech genomic gadgets.

a legmodernebb genetikai felszerelésekkel.

But our team did dream

De a csapatunk megálmodta,

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

hogyan segíthetünk a gazdáknak hat hónap helyett három óra alatt,

and then we did it.

és aztán véghez is vittük.

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

Mert ez a tudományok sokféleségében és kapcsolódásaikban rejlő erő.

Thank you.

Köszönöm.

(Applause)

(Taps)

(Cheers)

(Éljenzés)