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

27,886 views ・ 2024-02-27

TED


אנא לחץ פעמיים על הכתוביות באנגלית למטה כדי להפעיל את הסרטון.

תרגום: aknv tso עריכה: zeeva livshitz
00:04
Imagine you're a farmer
0
4333
1625
‫דמיינו שאתם חקלאים‬
00:05
and you've planted enough crops to feed your family for the coming year.
1
5958
3542
‫ושתלתם מספיק כדי להאכיל‬ ‫את המשפחה בשנה הקרובה.‬
00:10
The weather is surprisingly good at the beginning of the growing season,
2
10208
3417
‫בתחילת העונה, מזג האוויר‬ ‫טוב באופן מפתיע,‬
00:13
but after those seeds are in the ground
3
13625
1875
‫אך לאחר שהזרעים נשתלו‬
‫והגבעולים מתחילים לבצבץ מהאדמה,‬
00:15
and the stalks start to peek up from the soil,
4
15542
2250
00:17
a disease that you cannot see cuts your expected yield in half.
5
17792
4166
‫מחלה בלתי-צפויה‬ ‫מפחיתה בחצי את היבול הצפוי.‬
00:22
You think to yourself,
6
22917
1375
‫אתם תוהים,‬ ‫“מה תאכל המשפחה שלי?”‬
00:24
"What will my family eat?"
7
24333
1709
00:26
In the coming year,
8
26750
1167
‫בשנה שלאחר מכן‬
00:27
perhaps you'll fumigate your soil, maybe you'll add extra fertilizer.
9
27917
3916
‫אולי תחטאו בעשן את האדמה,‬ ‫אולי תוסיפו דשן,‬
00:31
Maybe you'll apply a fungicide or a pesticide
10
31875
2208
‫אולי תשתמשו בקוטל פטריות‬ ‫או בחומר הדברה‬
00:34
hoping to decrease crop loss.
11
34125
1916
‫בתקווה להפחית את אובדן היבול.‬
00:36
You know that these traditional technologies work,
12
36416
2334
‫אתם יודעים שהטכנולוגיות‬ ‫המסורתיות האלה יעילות,‬
00:38
but you also know they have some negative implications for our ecosystem.
13
38791
3459
‫אבל אתם גם יודעים שיש להן‬ ‫השפעות שליליות על המערכת האקולוגית שלנו.‬
00:43
This, of course, is not an imaginary scenario.
14
43375
2583
‫זה, כמובן, איננו תרחיש דמיוני.‬
00:46
We could feed every person on this planet if we didn't lose so much to disease,
15
46000
4875
‫יכולנו להאכיל כל אדם ואדם בעולם הזה‬ ‫אילולא הפסדנו כל-כך הרבה‬
00:50
pest and poor soil conditions.
16
50916
2000
‫בגלל מחלות,‬ ‫מזיקים ותנאי קרקע גרועים.‬
00:53
It's estimated that we lose between 20 and 40 percent of crop productivity
17
53208
4375
‫ההערכה היא שאנו מאבדים‬ ‫בין 20 ל-40 אחוז מפריון היבולים‬
00:57
due to preventable disease and pest attack,
18
57625
2666
‫עקב מחלות ופגיעת מזיקים‬ ‫ניתנים למניעה,‬
01:00
and climate change is only making this worse.
19
60291
3000
‫ושינויי האקלים רק‬ ‫מחמירים את המצב.‬
01:04
I stand here in front of you,
20
64375
1416
‫אני עומדת כאן לפניכם,‬
01:05
a very unlikely person to help solve an agricultural crisis.
21
65791
3834
‫כמי שמאוד לא סביר‬ ‫שתעזור לפתור משבר חקלאי.‬
01:09
I'm a chemistry professor who studies nanoparticles in sterile laboratories,
22
69667
3833
‫אני מרצה לכימיה שחוקרת‬ ‫חלקיקי-ננו במעבדות סטריליות,‬
01:13
I grew up in the desert,
23
73542
1416
‫גדלתי במדבר,‬
01:14
and I don't even keep houseplants, much less crops, alive.
24
74958
3542
‫ואני אפילו לא מצליחה לשמור בחיים‬ ‫צמחי בית, ובוודאי לא גידולי שדה.‬
01:18
But I know that some of the best solutions to big problems
25
78542
2916
‫אבל אני יודעת שחלק מהפתרונות‬ ‫הטובים ביותר לבעיות גדולות‬
01:21
come when folks from different or even opposing fields
26
81458
3334
‫מופיעים כשאנשים מתחומים שונים‬ ‫או אפילו מנוגדים‬
01:24
bring some of their simplest concepts together.
27
84833
2417
‫מפגישים בין הרעיונות‬ ‫הכי פשוטים שלהם.‬
01:27
And that is exactly what I think is possible here.
28
87292
2333
‫וזה בדיוק מה שאני חושבת‬ ‫שאפשרי כאן,‬
01:29
As I tell you that nanoparticles may be a critical part
29
89667
3166
‫כשאני אומרת לכם שננו-חלקיקים‬ ‫עשויים להוות מרכיב קריטי‬
01:32
of the solution to our global food crisis.
30
92875
2417
‫בפתרון למשבר המזון העולמי שלנו.‬
01:36
Let me tell you why I'm so intent on using nanoscience to fight hunger.
31
96625
3875
‫אספר לכם מדוע אני כה נחושה‬ ‫להשתמש בננו-מדע למלחמה ברעב.‬
01:41
We all have the issues that touch us deepest,
32
101208
2750
‫לכולנו יש סוגיות שנוגעות בנו‬ ‫במקומות הכי עמוקים,‬
01:43
and for me, it has always been hunger.
33
103958
2459
‫ואצלי זה תמיד היה רעב.‬
01:46
I find it intolerable that there are hungry people
34
106458
2667
‫בעיני, זה בלתי-נסבל‬ ‫שיש אנשים רעבים‬
01:49
on this life-giving planet of ours.
35
109167
2083
בעולם שופע החיים שלנו.‬
‫אני יכולה לזהות את המקור‬ ‫של זה, לפחות חלקית,‬
01:51
I can trace this, at least in part, to some of my own experience growing up.
36
111292
3958
‫בחוויות הילדות שלי.‬
01:56
For a period of my childhood, I lived in a food-insecure household.
37
116667
3708
‫במשך תקופה בילדותי חייתי‬ ‫במשק-בית ללא בטחון תזונתי.‬
02:00
We benefited from food shelf donations,
38
120708
2334
‫חיינו מתרומות מזון,‬
02:03
and we only ate what my mom could get with her hard work
39
123042
2625
‫ואכלנו רק מה שאמי‬ ‫יכלה להשיג בעבודתה הקשה‬
02:05
on double coupon day at the local supermarket.
40
125708
2459
‫ביום של מבצעים במרכול המקומי.‬
02:08
I loved the one day a month I was allowed to buy school lunch.
41
128167
3208
‫אהבתי את היום היחיד בחודש שבו‬ ‫הורשיתי לקנות ארוחת צהריים בביה“ס.‬
02:11
Now, I don't know why my parents didn't apply for free school lunch
42
131375
3792
‫אינני יודעת מדוע ההורים שלי לא פנו‬ ‫לקבל ארוחת-צהריים חינם בביה“ס
02:15
or food stamps,
43
135208
1500
‫או תלושי מזון,‬
02:16
but the end situation was one where sometimes the refrigerator
44
136750
3333
‫אבל בשורה התחתונה,‬ ‫המקרר והארונות היו לפעמים ריקים.‬
02:20
and the cupboards were empty.
45
140125
1417
02:22
Now, it's been a long time since I have worried about food for myself,
46
142125
4500
‫עבר הרבה זמן מאז שדאגתי‬ ‫שלא יהיה לי מה לאכול,‬
02:26
but that feeling of being hungry is etched deep within me.
47
146625
4333
‫אבל התחושה הזו של רעב‬ ‫חרוטה עמוק בתוכי.‬
02:31
I am driven to do something about hunger.
48
151542
2750
‫יש בי מוטיבציה עזה‬ ‫לעשות משהו לגבי הרעב.‬
02:34
And the unusual talent that I bring to the task
49
154292
2708
‫והכשרון יוצא הדופן‬ ‫שאני מביאה למשימה זו‬
02:37
is my deep knowledge of designing and synthesizing nanomaterials
50
157000
3292
‫הוא הידע העמוק שלי‬ ‫בעיצוב וסינתוז של חומרי-ננו‬
02:40
that can carry molecular cargo
51
160292
1875
‫שיכולים לשאת מטען מולקולרי‬ ‫ולהפוך למינים כימיים ספציפיים .‬
02:42
and transform into specific chemical species.
52
162167
2708
02:45
Let me stop and give a little bit of background about nanoscience.
53
165958
3459
‫הרשו להתעכב לרגע‬ ‫ולתת לכם רקע על ננו-מדע.‬
02:49
The prefix “nano” signifies a billionth,
54
169917
2333
‫הקידומת "ננו" מסמלת מיליארדית,‬
02:52
so a nanometer is a billionth of a meter.
55
172250
2667
‫כך שננומטר הוא מיליארדית המטר.‬
02:54
In other words, nanoparticles are extremely small.
56
174958
3250
‫במילים אחרות,‬ ‫חלקיקי-ננו הם קטנים עד מאוד.‬
02:58
You cannot see them with your naked eye or even a high-powered light microscope.
57
178250
3917
‫אי-אפשר לראותם בעין בלתי-מזוינת‬ ‫או אפילו במיקרוסקופ-אור עתיר עוצמה.‬
03:02
In fact, you need a specialized instrument
58
182208
2292
‫למעשה, דרוש מכשור מיוחד‬
03:04
like the one you see here, called a transmission electron microscope,
59
184500
3250
‫כמו זה שאתם רואים כאן,‬ ‫שנקרא “מיקרוסקופ אלקטרונים חודר“,‬
03:07
to even see nanoparticles.
60
187792
2041
‫כדי בכלל לראות חלקיקי-ננו.‬
03:10
Nanoparticles have actually been around forever.
61
190250
2792
‫חלקיקי הננו קיימים מאז ומתמיד.‬
03:13
You can find naturally occurring nanoparticles in geological formations
62
193083
3750
‫אפשר למצוא חלקיקי-ננו טבעיים‬ ‫בתצורות גיאולוגיות‬
03:16
or in the aerosol particles that we breathe.
63
196875
2500
‫או בחלקיקי התרסיסים שאנו נושמים.‬
03:19
But in the last few decades,
64
199417
2125
‫אבל בעשורים האחרונים,‬
03:21
scientists and engineers have gotten very excited about nanomaterials
65
201583
3459
‫מדענים ומהנדסים‬ ‫מתלהבים מאוד מחומרי-ננו‬
‫משום שהבנו שככל שמכווצים דברים‬ ‫לרמת הננו,‬
03:25
because we realized that as you shrink things down to the nanoscale,
66
205042
3500
03:28
their chemical and physical properties can change drastically.
67
208583
3584
‫התכונות הכימיות והפיזיקליות שלהם‬ ‫יכולות להשתנות באופן דרסטי .‬
03:32
For example, a material that's usually unreactive
68
212167
3000
‫לדוגמה, חומר שבדרך‬ ‫כלל איננו מגיב,‬
03:35
when you shrink it down to the nanoscale
69
215167
2000
‫כשמכווצים אותו לרמת הננו‬
03:37
can suddenly catalyze a whole host of chemical reactions.
70
217167
3250
‫יכול לפתע לדרבן שורה שלמה‬ ‫של תגובות כימיות.‬
03:40
Or a material that doesn’t usually conduct electricity, suddenly does.
71
220458
4334
‫או חומר שבד“כ לא מוליך חשמל,‬ ‫פתאום עושה זאת.‬
03:44
As scientists tune the size, shape and chemical composition of a material,
72
224792
4166
‫כשמדענים מכווננים את הגודל,‬ ‫הצורה וההרכב הכימי של חומר,‬
03:49
they can tune those chemical and physical properties.
73
229000
2750
‫הם יכולים לכוונן את‬ ‫התכונות הכימיות והפיזיקליות הללו.‬
03:51
Nanoscience gives us a seemingly unlimited palette of accessible chemical
74
231792
4166
‫הננו-מדע נותן לנו ככל הנראה‬ ‫קשת בלתי-מוגבלת‬
‫של תכונות כימיות ופיזיקליות נגישות.‬
03:56
and physical properties.
75
236000
1250
03:57
I’m sure you can imagine how useful that can be.
76
237667
3000
‫אני בטוחה שתוכלו לדמיין‬ ‫כמה שימושי זה יכול להיות.‬
04:00
And scientists have gotten very good
77
240708
1834
‫והמדענים השתפרו מאוד‬
04:02
at knowing exactly how to design nanomaterials
78
242583
2375
‫בלדעת בדיוק‬ ‫כיצד לעצב חומרי-ננו‬
‫כך שיהיו להם‬ ‫התכונות שהם רוצים.‬
04:05
to have the properties they want.
79
245000
1833
04:06
We are in a perfect moment to take advantage
80
246833
2792
‫אנו נמצאים ברגע מושלם‬
‫לנצל את כל הידע שהושג ושנצבר‬ ‫בעבודה קשה ובאופן שיטתי‬
04:09
of all of the hard-won knowledge
81
249667
1541
04:11
that has been systematically gained in laboratories around the world.
82
251208
3667
‫‬ ‫במעבדות ברחבי העולם.‬
04:14
And that’s already happening.
83
254875
1750
‫וזה כבר קורה.‬
04:16
You can find engineered nanoparticles in a range of products and applications,
84
256667
3750
‫אפשר למצוא חלקיקי-ננו מהונדסים‬ ‫במגוון מוצרים ויישומים,‬
04:20
many of which are focused on some of our biggest sustainability challenges.
85
260458
3584
‫רבים מהם מתמקדים בכמה‬ ‫מאתגרי הקיימות הגדולים ביותר שלנו.‬
04:24
Personally, I like to work on the nanomaterials
86
264333
2375
‫אישית, אני אוהבת לעבוד‬ ‫על חומרי הננו‬
04:26
that make up the core of lithium-ion batteries for electric vehicles,
87
266750
3500
‫המהווים את הליבה של‬ ‫סוללות ליתיום-יון ברכבים חשמליים,‬
04:30
but you'll also find nanomaterials in water filtration technology,
88
270292
3333
‫אבל תמצאו גם חומרי-ננו‬ ‫בטכנולוגיית סינון מים,‬
04:33
solar cells and even in clinical applications.
89
273625
3083
‫בתאים סולאריים‬ ‫ואפילו ביישומים קליניים.‬
04:37
With all of that background,
90
277708
1375
‫לאחר כל הרקע הזה,‬
04:39
now let me tell you about some of the nanomaterials
91
279083
2500
‫הרשו לי לספר לכם‬ ‫על כמה מחומרי הננו‬
04:41
my research group is developing for agricultural applications.
92
281625
3125
‫שקבוצת המחקר שלי‬ ‫מפתחת ליישומים חקלאיים.‬
04:45
In some ways, the nanoparticles seem very simple.
93
285333
2834
‫במובנים מסוימים, חלקיקי הננו‬ ‫נראים פשוטים מאוד.‬
04:48
They're made of silica or SiO2 in chemistry language.
94
288208
4000
‫הם עשויים מצורן דו-חמצני,‬ ‫או צורן דו-חמצני בשפת הכימיה.‬
04:52
This is the same chemical composition that describes glass or sand.
95
292250
3792
‫זהו אותו הרכב כימי‬ ‫שמתאר זכוכית או חול.‬
04:56
And the simple choice was not an accident.
96
296083
2375
‫והבחירה בפשטות לא היתה מקרית.‬
04:58
We wanted to work with Earth-abundant elements,
97
298458
2375
‫רצינו לעבוד עם יסודות‬ ‫שנמצאים בשפע בכדור הארץ,‬
05:00
and you can't do much better than silicon and oxygen on that front.
98
300833
3209
‫ומבחינה זו, צורן וחמצן‬ ‫הם הכי טובים.‬
05:04
The researchers in my lab are very skilled at designing silica nanoparticles
99
304958
3750
‫החוקרים במעבדה שלי מיומנים‬ ‫מאוד בעיצוב חלקיקי-ננו מצורן דו-חמצני‬
05:08
with controlled size and surface chemistry.
100
308708
2709
עם גודל מבוקר וכימיה של פני השטח.‫‬
05:11
We also work hard to control the pore structure,
101
311458
2250
‫אנו גם עובדים קשה‬ ‫כדי לשלוט במבנה הנקבוביות,‬
05:13
because that determines the total surface area,
102
313750
2208
‫כי זה קובע‬ ‫את שטח הפנים הכולל,‬
‫כמו גם את חוזק הקשרים‬ ‫בין חומרי הננו.‬
05:16
as well as the strength of the bonds that hold the nanomaterials together.
103
316000
3542
05:19
That's because all of those factors are critically important for our end goal,
104
319583
3917
‫הסיבה לכך היא שכל הגורמים הללו‬ ‫חשובים באופן קריטי למטרה הסופית שלנו:‬
05:23
which is to get these nanoparticles inside plants,
105
323500
2708
‫להכניס את חלקיקי-הננו האלה לצמחים,‬
05:26
either by infiltrating seeds
106
326250
2042
‫בין אם בכך שיסתננו לתוך הזרע‬
05:28
or by allowing them to pass through pores on the leaf surface,
107
328333
3417
‫או בכך שיתאפשר להם לחדור‬ ‫דרך הנקבוביות שעל פני העלים,‬
05:31
and then, once they're internalized,
108
331792
1750
‫ואז, ברגע שהם בפנים,‬
05:33
having them transformed to release a molecule
109
333542
2125
‫לגרום להם לשחרר מולקולה‬
05:35
that the plant can use to protect itself from viruses, fungi or pest attacks.
110
335667
4125
‫שבה יוכל הצמח להשתמש כדי להגן על‬ ‫עצמו מפני נגיפים, פטריות או מזיקים.‬
05:40
In technical terms,
111
340208
1250
‫במונחים טכניים,‬
05:41
we want our silica nanoparticles to react with water in the environment
112
341500
3375
‫אנו רוצים שננו-חלקיקי הצורן דו-חמצני שלנו‬ ‫יגיבו עם המים שבסביבה‬
05:44
and dissolve to release a molecule called silicic acid.
113
344875
3458
‫ויתמוססו כדי לשחרר מולקולה‬ ‫בשם “חומצה סיליצית“.‬
05:48
You can think of silicic acid for plants
114
348750
2000
‫עבור צמחים, החומצה הסיליצית‬
05:50
like the multivitamin that you take every morning.
115
350792
2375
‫היא המולטי ויטמין‬ ‫שאתם בולעים בכל בוקר.‬
05:53
Plants already contain silicic acid,
116
353167
2083
‫הצמחים ממילא מכילים חומצה סיליצית:‬
05:55
they use it to build their cell walls.
117
355292
2083
‫הם משתמשים בה לבניית‬ ‫דפנות התאים שלהם.‬
05:57
We want to deliver an extra boost of silicic acid,
118
357417
2541
‫אנו רוצים לספק מנת תגבור‬ ‫של חומצה סיליצית,‬
06:00
with the hypothesis that they'll build stronger cell walls
119
360000
2875
‫כשההנחה היא שהם יבנו‬ ‫דפנות תאים חזקות יותר‬
06:02
and boost their own immune response.
120
362917
2083
‫ויחזקו את התגובה החיסונית שלהם.‬
06:05
So now, hopefully you can see the whole picture.
121
365458
2459
‫אז עכשיו אני מקווה‬ ‫שאתם רואים את התמונה המלאה.‬
06:07
We design silica nanoparticles with the right size,
122
367917
2541
‫אנו מעצבים ננו-חלקיקי צורן דו-חמצני‬
06:10
shape and surface chemistry to be taken up into a plant.
123
370458
2792
‫בגודל, בצורה ובכימיה הנכונים‬ ‫כדי להיספג ע“י הצמח.‬
06:13
We also design them so that once they're internalized,
124
373583
2709
‫אנו גם מעצבים אותם‬ ‫כך שברגע שהם נספגים,‬
06:16
they dissolve to release enough silicic acid
125
376333
2625
‫הם מתמוססים ומשחררים‬ ‫מספיק חומצה סיליצית‬
06:19
that the plants live healthier and longer,
126
379000
2625
‫כדי שהצמחים יהיו בריאים יותר,‬ ‫יחיו זמן רב יותר‬
06:21
producing more food.
127
381625
1542
‫וייצרו יותר מזון.‬
06:24
With all of that background,
128
384417
1375
‫לאחר כל הרקע הזה,‬
06:25
now, let me actually show you some of the nanoparticles that we're making
129
385792
3458
‫הרשו לי להראות לכם‬ ‫כמה מחלקיקי הננו שאנו מייצרים‬
06:29
and tell you about some of the early,
130
389292
1791
‫ולספר לכם על כמה מהתוצאות‬ ‫המוקדמות והמרגשות ממחקרים בחממה ובשדה.‬
06:31
exciting results from greenhouse and field studies.
131
391083
2459
06:34
We've made many variations on the silica nanoparticle theme.
132
394083
3417
‫עשינו וריאציות רבות‬ ‫בנושא ננו-חלקיקי הצורן דו-חמצני.‬
06:38
Here you can see five electron microscope images
133
398458
2584
‫כאן תוכלו לראות חמש תמונות‬ של מיקרוסקופ אלקטרונים‬
06:41
of silica nanoparticles we've made.
134
401083
2417
‫של ננו-חלקיקי צורן דו-חמצני שיצרנו.‬
06:43
All of them have the same scale bar, that’s just 100 nanometers.
135
403500
3333
‫כולם באותו קנה-מידה,‬ ‫100 ננומטר בלבד.‬
06:46
And all of them are small enough to go into the pores on a leaf’s surface.
136
406875
3750
‫וכולם קטנים מספיק כדי לחדור‬ ‫דרך הנקבוביות שעל פני העלה.‬
06:51
Here you can see some of the silica nanoparticles we’ve designed
137
411792
3083
‫כאן תוכלו לראות כמה‬ ‫מהננו-חלקיקי צורן דו-חמצני שעיצבנו‬
06:54
with various pore structures.
138
414917
1666
‫בעלי מגוון מבני נקבוביות.‬
06:56
The pore structure ends up being very important
139
416625
2208
‫מבנה הנקבוביות בסופו של דבר‬ ‫חשוב מאוד‬
06:58
because the more water can react with the surface of the nanoparticle,
140
418833
3334
‫כי ככל שיותר מים יכולים להגיב‬ ‫עם פני השטח של חלקיק הננו,‬
‫כך הם יתמוססו טוב יותר‬ ‫ותשתחרר יותר חומצה סיליצית.‬
07:02
the better it dissolves and the more silicic acid is released.
141
422208
3125
07:05
Here you can see some nanoparticles we've designed
142
425917
2375
‫כאן תוכלו לראות‬ ‫כמה חלקיקים שעיצבנו‬
07:08
to dissolve at different rates.
143
428333
1750
‫כדי להתמוסס בקצבים שונים.‬
07:10
And what you're looking at is a nice, solid nanoparticle at the beginning,
144
430125
3500
‫אתם רואים כאן‬ ‫חלקיק נחמד ומוצק בהתחלה,‬
07:13
before it's been exposed to water.
145
433667
1625
‫לפני שהוא נחשף למים.‬
07:15
And then after eight, 16 and 24 hours,
146
435292
2291
‫ואז אחרי שמונה, 16 ו-24 שעות,‬
07:17
you can see those nanoparticles hollowing out,
147
437625
2292
‫רואים שחלקיקי הננו האלה‬ ‫נעשים חלולים‬
07:19
releasing lots of useful silicic acid.
148
439958
2750
‫ומשחררים המון חומצה סיליצית מועילה.‬
‫כשיש לנו כל חלקיקי הננו האלה,‬
07:23
With all of these nanoparticles in hand,
149
443750
2000
07:25
we started working with colleagues
150
445750
1667
‫התחלנו לעבוד עם עמיתים‬
‫במכון הלאומי למדע‬ ‫(NSF)‬
07:27
within the NSF Center for Sustainable Nanotechnology
151
447417
2541
‫לננוטכנולוגיה בת-קיימא‬
‫כדי להתחיל את מחקרינו ‫הראשונים על צמחים.‬
07:30
to start our first plant studies.
152
450000
2083
‫המחקרים הראשוניים היו פשוטים מאוד.‬
07:32
The initial studies were very simple,
153
452083
1792
07:33
using watermelon seedlings in a greenhouse.
154
453917
2500
‫השתמשנו בשתילי אבטיחים בחממה.‬
07:36
Here's the experimental setup.
155
456792
1541
‫הנה מערך הניסוי.‬
07:38
We had watermelon seedlings that were going to be planted
156
458708
2709
‫היו לנו שתילי אבטיח שעמדו‬ ‫להישתל באדמה בריאה‬
07:41
either in healthy soil
157
461417
1208
07:42
or soil infested with Fusarium, a fungal soil-borne pathogen.
158
462625
3708
‫או באדמה שורצת פוסריום,‬ ‫פתוגן פטרייתי המועבר באדמה.‬
07:46
Before planting them, we dipped them in our silica nanoparticles,
159
466667
3083
‫לפני שתילתם טבלנו אותם‬ ‫בננו-חלקיקי הצורן דו-חמצני שלנו,‬
07:49
and then we allowed them to grow in the greenhouse.
160
469750
2458
‫ואז הנחנו להם לגדול בחממה.‬
‫היתה לנו כמובן גם קבוצה מקבילה‬ ‫של צמחים שלא קיבלו חלקיקי-ננו,‬
07:52
Of course, we also had a parallel set of plants
161
472208
2250
07:54
that received no nanoparticles, growing in both healthy and diseased soil.
162
474500
3792
‫שגדלו באדמות‬ ‫בריאות וחולות גם יחד.‬
07:58
So the goal was to figure out
163
478292
1541
‫המטרה היתה להבין‬
07:59
how that single application of silica nanoparticles
164
479875
2625
‫כיצד יישום יחיד זה‬ ‫של ננו-חלקיקי צורן דו-חמצני‬
08:02
impacted the plants growing in both healthy and diseased soil.
165
482542
3500
‫משפיע על הצמחים הגדלים‬ ‫באדמה בריאה וחולה גם יחד.‬
08:06
And the results that we saw were really exciting.
166
486417
2500
‫והתוצאות שראינו היו מלהיבות מאוד.‬
08:09
We found that the plants that were growing in infected soil,
167
489250
2958
‫מצאנו שהצמחים שגדלו באדמה נגועה,‬
08:12
that had received that one dose of silica nanoparticles
168
492250
2958
‫ושקיבלו מנה אחת‬ ‫של ננו-חלקיקי צורן דו-חמצני,‬
08:15
were 30 to 40 percent healthier than the ones that had not.
169
495208
3417
‫היו בריאים ב-30 עד 40 אחוז‬ ‫מאלה שלא.‬
08:19
With this exciting result,
170
499292
1666
‫לאחר התוצאה המלהיבה הזו,‬
08:20
we decided to try some field studies using the same soil conditions
171
500958
4042
‫החלטנו לנסות כמה מחקרי שטח‬ ‫באותם תנאי קרקע‬
08:25
and the same nanoparticle conditions.
172
505000
2000
‫ובאותם תנאי ננו-חלקיקים.‬
08:27
So we planted watermelon, either in healthy or infected soil,
173
507042
4041
‫אז שתלנו אבטיחים,‬ ‫באדמה בריאה או נגועה,‬
08:31
and we allowed them to grow for 100 days.
174
511083
2292
‫והנחנו להם לגדול במשך 100 יום.‬
08:33
We tracked the fungal disease,
175
513417
1458
‫עקבנו אחר המחלה הפטרייתית‬
08:34
and we also measured the amount of fruit that was produced after 100 days.
176
514917
3999
‫ומדדנו גם את כמות הפירות‬ ‫שהופקו לאחר 100 יום.‬
08:38
And what we found
177
518958
1167
‫ומה שגילינו‬
08:40
is that that one application of one to two milliliters of silica nanoparticles
178
520125
4125
‫הוא שיישום אחד של 1-2 מיליליטר‬ ‫של ננו-חלקיקי צורן דו-חמצני‬
08:44
way back at the seedling stage,
179
524291
2042
‫עוד בשלב השתילים,‬
08:46
led us to a 70 percent increase in watermelon yield.
180
526375
3583
‫הביא אותנו לעליה של 70 אחוז‬ ‫ביבול האבטיחים.‬
08:52
Ideally, none of the nanoparticles would end up in the fruit
181
532083
2917
‫השאיפה היא‬ ‫שאף אחד מחלקיקי הננו‬
‫לא יגיע לפרי שאנשים יאכלו.‬
08:55
that people are going to eat.
182
535000
1416
08:56
So we analyzed the roots and the above-ground tissue
183
536416
2459
‫אז ניתחנו את השורשים,‬ ‫את הרקמה שמעל הקרקע‬
08:58
and the edible fruit for any sign of silica nanoparticles.
184
538916
3209
‫ואת הפרי האכיל כדי לאתר‬ ‫ננו-חלקיקי צורן דו-חמצני כלשהם.‬
09:02
We saw no increased silicon in the edible watermelon fruit,
185
542166
3375
‫לא ראינו צורן דו-חמצני מוגבר‬ ‫בפרי האבטיח האכיל,‬
09:05
meaning that these nanoparticles did exactly what we designed them to do.
186
545541
3584
‫כלומר, חלקיקי הננו האלה עשו‬ ‫בדיוק מה שתכננו שיעשו.‬
09:10
Given the small amount of nanomaterials
187
550041
1875
‫לאור הכמות הקטנה של חומרי ננו‬ ‫שיישמנו על כל אחד מאותם צמחים,‬
09:11
that we applied to each one of those plants,
188
551916
2084
‫העלות לצמח היא רק כשני סנט,‬ ‫או כ-5 דולר לדונם.‬
09:14
the cost per plant is only about two cents
189
554000
2833
09:16
or 19 dollars for an acre.
190
556833
2208
09:19
This is a cost-effective treatment.
191
559666
1709
‫זהו טיפול חסכוני.‬
09:21
By adding 19 dollar's worth of nanoparticles
192
561375
2291
‫אם יוסיף חלקיקי-ננו‬ ‫בשווי 5 דולר‬
09:23
to the average fertilizer cost of 250 dollars,
193
563708
3125
‫לעלות הדשן הממוצעת‬ ‫של 62 דולר לדונם,‬
09:26
a farmer would yield thousands of dollars increase in fruit production.
194
566833
3667
‫החקלאי יקבל עליה של‬ ‫אלפי דולרים ביבול הפרי.‬
09:31
With these exciting results in hand,
195
571541
2042
‫לאחר התוצאות המלהיבות הללו,‬
09:33
we have a lot of other experiments planned and in progress.
196
573583
3583
‫יש לנו עוד הרבה ניסויים‬ ‫בתכנון ובביצוע.‬
09:37
We want to do multiple applications of nanoparticles
197
577208
2458
‫אנו רוצים לבצע מספר יישומים‬ ‫של חלקיקי-ננו‬
09:39
and applications later in the growth process
198
579666
2084
‫וגם בהמשך תהליך הצמיחה‬
09:41
to see if that further increases our yield.
199
581750
2250
‫כדי לראות אם זה יגדיל‬ ‫עוד יותר את היבול שלנו.‬
09:44
We want to do studies on soybean and wheat,
200
584000
2125
‫אנו רוצים לעשות מחקרים‬ ‫על סויה וחיטה,‬
09:46
critical crops here in the Midwest and around the world.
201
586166
3417
‫גידולים קריטיים כאן, במערב התיכון‬ ‫ובעולם כולו.‬
09:49
Two researchers in my lab recently applied silica nanoparticles
202
589958
3083
‫שני חוקרים במעבדה שלי יישמו‬ ‫לאחרונה ננו-חלקיקי צורן דו-חמצני‬
09:53
to potato plants in the field.
203
593041
1709
‫על צמחי תפוחי אדמה בשדה.‬
09:54
They're going to help harvest and analyze the results this fall.
204
594750
3166
‫בסתיו הקרוב הם יעזרו בקציר‬ ‫וינתחו את התוצאות.‬
09:58
I hope that what you see is that this data is really compelling,
205
598458
3792
‫אני מקווה שאתם רואים‬ ‫שהנתונים האלה באמת משכנעים,‬
10:02
and that nanoparticles have tons of potential to help decrease crop loss.
206
602250
4500
‫ושלחלקיקי הננו יש טונות של פוטנציאל‬ ‫לעזור להפחית את אובדן היבול.‬
10:07
And I only told you about silica nanoparticles.
207
607041
2542
‫ואני סיפרתי לכם רק‬ ‫על חלקיקי צורן דו-חמצני.‬
10:09
I can imagine other important chemical compositions
208
609625
3000
‫אני יכולה לדמיין‬ ‫תרכובות כימיות חשובות נוספות‬
10:12
and even parallel application like remediation of soil pollutants.
209
612625
3958
‫ואפילו יישום מקביל‬ ‫כמו תיקון זיהומי קרקע.‬
10:16
I ask you all to be open-minded about nanotechnology,
210
616916
2875
‫אני מבקשת מכולכם להיות פתוחים‬ ‫בנוגע לננוטכנולוגיה,‬
10:19
encouraging funding agencies worldwide to invest.
211
619833
3083
‫ולעודד גופי מימון ברחבי העולם להשקיע.‬
10:23
In the US,
212
623250
1166
‫בארה“ב, בקשו מהסנאטורים ומהנציגים שלכם‬
10:24
ask your senators and representatives
213
624458
1792
10:26
to invest in the National Science Foundation,
214
626250
2166
‫להשקיע במכון הלאומי למדע‬
10:28
the National Institutes of Health and the US Department of Agriculture
215
628416
3334
‫במכוני הבריאות הלאומיים‬ ‫ובמשרד החקלאות האמריקני‬
10:31
for both basic and translational research.
216
631750
2583
‫לבצע מחקר בסיסי וגם בינלאומי.‬
10:34
I know farmers are already embracing advanced technology
217
634916
2834
‫אני יודעת שחקלאים כבר‬ ‫מאמצים טכנולוגיה מתקדמת‬
10:37
in terms of robots and drones and implant sensors.
218
637750
3291
‫כמו רובוטים, רחפנים וחיישנים שתולים.‬
10:41
I encourage them to embrace this advance as well.
219
641083
2792
‫אני ממליצה להם לאמץ‬ ‫גם את ההתקדמות הזו.‬
10:45
Now go back to imagining that you're that farmer
220
645333
3167
‫כעת, דמיינו שוב‬ ‫שאתם החקלאי הזה‬
10:48
and you've planted enough crops to feed your family for the coming year.
221
648541
3417
‫ששתל מספיק יבולים כדי להאכיל‬ ‫את המשפחה לשנה הקרובה.‬
‫אתם עושים את כל‬ ‫הדברים הרגילים, אבל הפעם,‬
10:52
You do all of the normal things, except this time,
222
652000
2583
10:54
maybe you use seeds that were infiltrated with silica nanoparticles.
223
654625
3583
‫אולי אתם משתמשים בזרעים‬ ‫שספגו ננו-חלקיקי צורן דו-חמצני.‬
10:58
Or maybe you go through once
224
658208
1458
‫או שאתם מרססים פעם אחת‬ ‫ננו-חלקיקי צורן דו-חמצני על היבול.‬
10:59
and you spray silica nanoparticles onto your crops.
225
659666
2667
11:02
As these tiny nanoparticles deliver a big boost of silicic acid
226
662666
3750
‫כשחלקיקי הננו הזעירים הללו מספקים‬
‫מנת עידוד גדולה‬ ‫של חומצה סיליצית מבפנים,‬
11:06
from the inside,
227
666416
1250
11:07
your plants overcome disease, and your family is fed.
228
667666
3667
‫הצמחים שלכם מתגברים על מחלות,‬ ‫ולמשפחה שלכם יש אוכל.‬
11:12
Let's use all of the hard work
229
672291
1959
‫בואו נשתמש בכל העבודה הקשה‬
11:14
that has been done on basic nanotechnology research
230
674291
2417
‫שנעשתה במחקר ננוטכנולוגיה בסיסי‬
11:16
to feed our global family for years to come.
231
676750
2833
‫כדי להאכיל את המשפחה‬ ‫הגלובלית שלנו למשך שנים רבות.‬
11:20
Thank you.
232
680041
1167
‫תודה לכם.‬
11:21
(Applause)
233
681250
1958
‫(מחיאות כפיים)‬
על אתר זה

אתר זה יציג בפניכם סרטוני YouTube המועילים ללימוד אנגלית. תוכלו לראות שיעורי אנגלית המועברים על ידי מורים מהשורה הראשונה מרחבי העולם. לחץ פעמיים על הכתוביות באנגלית המוצגות בכל דף וידאו כדי להפעיל את הסרטון משם. הכתוביות גוללות בסנכרון עם הפעלת הווידאו. אם יש לך הערות או בקשות, אנא צור איתנו קשר באמצעות טופס יצירת קשר זה.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7