How supercharged plants could slow climate change | Joanne Chory

Переводчик: Elena McDonnell Редактор: Yulia Kallistratova

I recently had an epiphany.

Недавно на меня снизошло озарение.

I realized that I could actually play a role

Я поняла, что могу сыграть действительно важную роль

in solving one of the biggest problems that faces mankind today,

в решении одной из самых важных проблем человечества на сегодняшний день —

and that is the problem of climate change.

проблемы климатических изменений.

It also dawned on me that I had been working for 30 years or more

Я также осознала, что я работала более 30 лет

just to get to this point in my life

только для того, чтобы

where I could actually make this contribution to a bigger problem.

сделать этот вклад в решение глобальной проблемы.

And every experiment that I have done in my lab

И все эксперименты, которые я провела

over the last 30 years

в своей лаборатории за последние 30 лет

and people who work for me did in my lab over the last 30 years

и которые провели мои сотрудники за последние 30 лет,

has been directed toward doing the really big experiment,

были направлены на проведение самого главного,

this one last big experiment.

самого значимого эксперимента.

So who am I?

Итак, кто я такая?

I'm a plant geneticist.

Я генетик растений.

I live in a world where there's too much CO2 in the atmosphere

Я живу в мире с высоким содержанием CO2 в атмосфере,

because of human activity.

вызванным человеческой деятельностью.

But I've come to appreciate the plants

Поэтому я очень ценю растения,

as amazing machines that they are,

эти удивительные механизмы,

whose job has been, really, to just suck up CO2.

целью которых, по сути, является впитывание углекислого газа.

And they do it so well,

И они отлично справляются,

because they've been doing it for over 500 million years.

потому что делают это уже более 500 миллионов лет.

And they're really good at it.

Они настоящие профессионалы своего дела.

And so ...

Поэтому...

I also have some urgency I want to tell you about.

Я также хочу рассказать вам, почему это важно для меня.

As a mother, I want to give my two children a better world

У меня двое детей, и я хочу подарить им мир, который лучше, чем тот,

than I inherited from my parents,

который унаследовала я.

it would be nicer to keep it going in the right direction,

Я хочу, чтобы он двигался в нужном направлении,

not the bad direction.

а не в противоположном.

But I also ...

Но кроме этого...

I've had Parkinson's for the last 15 years,

Уже 15 лет у меня болезнь Паркинсона,

and this gives me a sense of urgency that I want to do this now,

поэтому для меня это неотложный вопрос, мне нужно сделать это сейчас,

while I feel good enough to really be part of this team.

пока я достаточно хорошо себя чувствую и остаюсь членом команды.

And I have an incredible team.

Команда у меня замечательная.

We all work together,

Мы работаем все вместе

and this is something we want to do because we have fun.

и делаем это потому, что любим свою работу.

And if you're only going to have five people trying to save the planet,

И если у вас есть всего пять человек, которые должны спасти планету,

you better like each other,

желательно, чтобы они вам нравились,

because you're going to be spending a lot of time together.

потому что вы будете много времени проводить вместе.

(Laughter)

(Смех)

OK, alright. But enough about me.

Ладно, хватит обо мне.

Let's talk about CO2.

Давайте поговорим о CO2.

CO2 is the star of my talk.

Именно он является темой моего выступления.

Now, most of you probably think of CO2 as a pollutant.

Наверняка большинство из вас считают CO2 загрязнителем окружающей среды.

Or perhaps you think of CO2 as the villain in the novel, you know?

Или вы думаете о нём, как о злодее из книги.

It's always the dark side of CO2.

Обычно мы думаем о «тёмной стороне» углекислого газа.

But as a plant biologist, I see the other side of CO2, actually.

Но я как фитогенетик вижу обратную сторону CO2.

And that CO2 that we see,

Мы видим CO2

we see it differently because I think we remember, as plant biologists,

не так, как вы, потому что как биологи мы помним то,

something you may have forgotten.

о чём вы, возможно, забыли.

And that is that plants actually do this process called photosynthesis.

Это то, что в растениях происходит процесс, называемый фотосинтезом.

And when they do photosynthesis --

И когда фотосинтез происходит...

all carbon-based life on our earth

все живые организмы на Земле существуют на основе углерода,

is all because of the CO2 that plants and other photosynthetic microbes

полученного растениями и фотосинтезирующими бактериями

have dragged in from CO2 that was in the atmosphere.

из CO2, содержащегося в атмосфере.

And almost all of the carbon in your body came from air, basically.

По сути, почти весь углерод в нашем организме получен из воздуха.

So you come from air,

То есть мы происходим из воздуха

and it's because of photosynthesis,

благодаря фотосинтезу,

because what plants do is they use the energy in sunlight,

потому что растения используют солнечную энергию,

take that CO2 and fix it into sugars.

забирают CO2 и превращают его в сахара.

It's a great thing.

Это удивительно.

And the other thing that is really important

И ещё один очень важный момент

for what I'm going to tell you today

моего выступления —

is that plants and other photosynthetic microbes

это то, что растения и фотосинтезирующие бактерии

have a great capacity for doing this --

невероятное продуктивны.

twentyfold or more than the amount of CO2 that we put up

Их продуктивность в двадцать или более раз превышает выбросы CO2

because of our human activities.

в результате человеческой деятельности.

And so, even though we're not doing a great job

Поэтому, несмотря на то, что нам не очень удаётся

at cutting our emissions and things,

сократить свои выбросы и отходы,

plants have the capacity,

растения

as photosynthetic organisms, to help out.

как фотосинтезирующие организмы, могут нам помочь.

So we're hoping that's what they'll do.

И мы надеемся, что они так и сделают.

But there's a catch here.

Но здесь есть небольшое «но».

We have to help the plants a little ourselves,

Нам тоже нужно немного помочь растениям,

because what plants like to do is put most of the CO2 into sugars.

потому что они перерабатывают бóльшую часть CO2 в сахара.

And when the end of the growing season comes,

И когда заканчивается сезон роста,

the plant dies and decomposes,

растения умирают и разлагаются,

and then all that work they did to suck out the CO2 from the atmosphere

и вся проделанная ими работа по забору CO2 из атмосферы

and make carbon-based biomass

и производству биомассы на основе углерода,

is now basically going right back up in the atmosphere as CO2.

по сути, сводится на нет, потому что весь CO2 возвращается в атмосферу.

So how can we get plants to redistribute the CO2 they bring in

Так как же нам заставить растения перемещать его

into something that's a little more stable?

во что-то более устойчивое?

And so it turns out that plants make this product,

Оказывается, растения производят такое вещество,

and it's called suberin.

оно называется суберин.

This is a natural product that is in all plant roots.

Это натуральное вещество, которое содержится в корнях всех растений.

And suberin is really cool,

Суберин очень классный,

because as you can see there, I hope,

потому что — надеюсь, что вам видно, —

everywhere you see a black dot, that's a carbon.

везде, где вы видите чёрную точку, — это углерод.

There's hundreds of them in this molecule.

В этой молекуле их сотни.

And where you see those few red dots,

А эти немногочисленные красные точки —

those are oxygens.

это кислород.

And oxygen is what microbes like to find

Кислород — это как раз то, что нужно микробам,

so they can decompose a plant.

чтобы разлагать растения.

So you can see why this is a perfect carbon storage device.

Поэтому понятно, почему это отличное средство для хранения.

And actually it can stabilize the carbon that gets fixed by the plant

Кроме этого, он может стабилизировать углерод, впитываемый растением,

into something that's a little bit better for the plant.

превращая его в нечто полезное для растения.

And so, why now?

Итак, почему именно сейчас?

Why is now a good time to do a biological solution to this problem?

Почему сейчас самое подходящее время применить биологическое решение проблемы?

It's because over the last 30 or so years --

Потому что за последние 30 лет —

and I know that's a long time, you're saying, "Why now?" --

понимаю, это долго, и вы, наверное, думаете: «Почему сейчас?»,

but 30 years ago, we began to understand

но 30 лет назад мы начали понимать

the functions of all the genes that are in an organism in general.

функции всех генов организма.

And that included humans as well as plants

Это относилось как к людям, так и к растениям,

and many other complicated eukaryotes.

а также к другим сложным эукариотам.

And so, what did the 1980s begin?

Итак, что же началось в 80-ые?

What began then is that we now know

Тогда началось изучение

the function of many of the genes that are in a plant

функций многих генов растений,

that tell a plant to grow.

которые заставляют их расти.

And that has now converged with the fact that we can do genomics

А сейчас мы ещё и можем заниматься геномикой

in a faster and cheaper way than we ever did before.

быстрее и дешевле, чем когда-либо раньше.

And what that tells us is that all life on earth is really related,

Эти исследования демонстрируют, что все живые организмы на земле родственны,

but plants are more related to each other than other organisms.

но при этом растения больше связаны друг с другом, чем с другими организмами.

And that you can take a trait that you know from one plant

Мы можем взять какой-либо признак одного растения,

and put it in another plant,

перенести его в другое

and you can make a prediction that it'll do the same thing.

и быть уверенными, что это растение теперь будет вести себя так же.

And so that's important as well.

Это тоже важно.

Then finally, we have these little genetic tricks that came along,

И наконец, теперь у нас есть разные генетические хитрости,

like you heard about this morning --

такие, о которых вы слышали сегодня утром,

things like CRISPR, that allows us to do editing

например, CRISPR, позволяющий редактировать

and make genes be a little different from the normal state in the plant.

и видоизменять гены растений.

OK, so now we have biology on our side.

Итак, теперь биология работает на нас.

I'm a biologist, so that's why I'm proposing a solution

Я биолог, и поэтому я предлагаю решение

to the climate change problem

проблемы климатических изменений,

that really involves the best evolved organism on earth to do it -- plants.

включающее организмы, наиболее эволюционно приспособленные для этого — растения.

So how are we going to do it?

Итак, как мы собираемся это сделать?

Biology comes to the rescue.

Биология нам в помощь.

Here we go.

Вот так.

OK.

Хорошо.

You have to remember three simple things from my talk, OK?

Из моего выступления вам нужно запомнить три простых пункта, хорошо?

We have to get plants to make more suberin than they normally make,

Нам нужно заставить растения производить больше суберина, чем обычно,

because we need them to be a little better than what they are.

потому что нам нужны более высокие результаты.

We have to get them to make more roots,

Нам нужно увеличить их корни,

because if we make more roots, we can make more suberin --

потому что чем больше корней, тем больше суберина —

now we have more of the cells that suberin likes to accumulate in.

тогда у нас будет больше клеток, в которых сможет накапливаться суберин.

And then the third thing is, we want the plants to have deeper roots.

И третий пункт — корни растений должны уходить глубже в землю.

And what that does is --

Это нужно для того, чтобы...

we're asking the plant, actually, "OK, make stable carbon,

мы как бы говорим растению: «Сделай стабильный углерод

more than you used to,

в большем количестве,

and then bury it for us in the ground."

а затем спрячь его в земле поглубже».

So they can do that if they make roots that go deep

Это возможно, если их корни уходят глубоко в землю,

rather than meander around on the surface of the soil.

а не стелются вдоль поверхности почвы.

Those are the three traits we want to change:

Эти три характеристики мы и хотим изменить:

more suberin, more roots, and the last one, deep roots.

больше суберина, больше корней и эти корни должны уходить глубже в землю.

Then we want to combine all those traits in one plant,

Затем нам нужно объединить эти качества в одном растении,

and we can do that easily and we will do it,

и это легко сделать, и мы это сделаем,

and we are doing it actually, in the model plant, Arabidopsis,

и, кстати, уже делаем это, используя арабидопсис,

which allows us to do these experiments much faster

который позволяет нам проводить эти эксперименты быстрее,

than we can do in another big plant.

чем другие крупные растения.

And when we find that we have plants where traits all add up

И когда мы найдём растения, в которых все эти характеристики сочетаются,

and we can get more of them, more suberin in those plants,

и мы сможем получать в них больше суберина,

we're going to move it all --

мы перейдём —

we can and we we will, we're beginning to do this --

мы сможем этого добиться, и уже начинаем добиваться —

move it to crop plants.

на сельскохозяйственные культуры.

And I'll tell you why we're picking crop plants to do the work for us

Я объясню, почему мы решили использовать именно их,

when I get to that part of my talk.

когда дойду до этой части выступления.

OK, so I think this is the science behind the whole thing.

Итак, это научные факты, на которые опирается этот проект.

And so I know we can do the science, I feel pretty confident about that.

Я знаю, что это достижимо, я в этом совершенно уверена.

And the reason is because, just in the last year,

А всё потому, что за последний год

we've been able to find single genes that affect each of those three traits.

мы смогли найти отдельные гены, отвечающие за все три характеристики.

And in several of those cases, two out of the three,

И в некоторых случаях, в двух из трёх,

we have more than one way to get there.

у нас есть несколько способов достижения цели.

So that tells us we might be able to even combine within a trait

Это говорит нам о том, что мы можем даже сочетать элементы этих качеств

and get even more suberin.

и получать ещё больше суберина.

This shows one result,

Здесь показан результат —

where we have a plant here on the right

у растения справа

that's making more than double the amount of root

объём корневой системы вдвое больше,

than the plant on the left,

чем у растения слева,

and that's just because of the way we expressed one gene

а всё потому, что мы экспрессировали ген,

that's normally in the plant

который уже есть в растении,

in a slightly different way than the plant usually does on its own.

способом, немного отличающимся от естественного.

Alright, so that's just one example I wanted to show you.

Это был первый пример, которым я хотела с вами поделиться.

And now I want to tell you that, you know,

А сейчас я хочу рассказать вам,

we still have a lot of challenges, actually,

что на нашем пути по-прежнему много препятствий,

when we get to this problem,

связанных с этой проблемой,

because it takes ...

потому что...

We have to get the farmers to actually buy the seeds,

Нам нужно, чтобы фермеры покупали эти семена

or at least the seed company to buy seeds

или хотя бы компании-поставщики покупали их,

that farmers are going to want to have.

а затем продавали фермерам.

And so when we do the experiments,

Поэтому, когда мы проводим эксперименты,

we can't actually take a loss in yield,

мы не можем допустить снижения урожая,

because while we are doing these experiments,

потому что пока мы экспериментируем,

say, beginning about 10 years from now,

скажем, это займёт у нас 10 лет,

the earth's population will be even more than it is right now.

население земли ещё вырастет.

And it's rapidly growing still.

Оно увеличивается очень быстро.

So by the end of the century, we have 11 billion people,

К концу века нас будет 11 миллиардов человек,

we have wasted ecosystems that aren't really going to be able to handle

наши экосистемы будут истощены и не будут справляться

all the load they have to take from agriculture.

с объёмами сельскохозяйственного производства.

And then we also have this competition for land.

Поэтому земли будут в дефиците.

And so we figure, to do this carbon sequestration experiment

Поэтому мы пришли к выводу, что для проведения секвестрации углерода

actually requires a fair amount of land.

нам понадобиться большое количество земли.

We can't take it away from food,

Мы не можем использовать сельскохозяйственные поля,

because we have to feed the people that are also going to be on the earth

потому что нам нужно будет кормить население Земли

until we get past this big crisis.

до тех пор, пока мы не устраним этот кризис.

And the climate change is actually causing loss of yield all over the earth.

Климатические изменения и без того уже приводят к снижению урожая по всему миру.

So why would farmers want to buy seeds

Поэтому зачем фермерам покупать семена, которые

if it's going to impact yield?

не принесут хорошего урожая?

So we're not going to let it impact yield,

Поэтому мы не позволим снижения урожаев,

we're going to always have checks and balances

мы постоянно будем использовать этот критерий

that says go or no go on that experiment.

для определения успеха эксперимента.

And then the second thing is, when a plant actually makes more carbon

Но не нужно забывать, что, когда растение создаёт большее количество углерода

and buries it in the soil like that,

и подаёт его таким образом в почву...

almost all the soils on earth are actually depleted of carbon

В большинстве земель содержание улгерода понижено

because of the load from agriculture,

из-за объёмов сельского хозяйства,

trying to feed eight billion people,

необходимых, чтобы прокормить 8 миллиардов человек,

which is what lives on the earth right now.

а именно таково население земли сейчас.

And so, that is also a problem as well.

Это также является проблемой.

Plants that are making more carbon, those soils become enriched in carbon.

Растения, вырабатывающие больше углерода, обогащают им землю.

And carbon-enriched soils actually hold nitrogen

А насыщенная углеродом почва лучше удерживает азот,

and they hold sulphur and they hold phosphate --

серу и фосфаты —

all the minerals that are required for plants to grow and have a good yield.

все те минералы, которые необходимы растениям для роста и хорошего урожая.

And they also retain water in the soil as well.

Они также лучше удерживают воду.

So the suberin will break up into little particles

Суберин распадается на мелкие частицы

and give the whole soil a new texture.

и придаёт почве другую структуру.

And as we've shown that we can get more carbon in that soil,

А по мере добавления углерода в почву

the soil will get darker.

она будет становиться темнее.

And so we will be able to measure all that,

И мы сможем измерять эти изменения,

and hopefully, this is going to help us solve the problem.

и, надеюсь, это поможет нам решить проблему.

So, OK.

Подведём итоги.

So we have the challenges of a lot of land that we need to use,

Итак, перед нами стоят следующие трудности: нам нужно много земли,

we have to get farmers to buy it,

чтобы фермеры покупали семена,

and that's going to be the hard thing for us, I think,

и, думаю, это будет очень сложно для нас,

because we're not really salesmen,

так как мы не продавцы по своей сути,

we're people who like to Google a person rather than meet them,

мы предпочитаем узнавать о людях через Google, а не встречаться

you know what I mean?

с ними лично, понимаете?

(Laughter)

(Смех)

That's what scientists are mostly like.

Большинство учёных такие.

But we know now that, you know, no one can really deny --

Но мы знаем, и это сложно отрицать,

the climate is changing, everyone knows that.

что климат действительно меняется. Об этом знают все.

And it's here and it's bad and it's serious,

Это происходит сейчас, это опасно и серьёзно,

and we need to do something about it.

и мы должны что-то предпринять.

But I feel pretty optimistic that we can do this.

Но я верю в то, что мы справимся.

So I'm here today as a character witness for plants.

Сегодня я стою перед вами как свидетель защиты для растений.

And I want to tell you that plants are going to do it for us,

И я хочу сказать вам, что растения справятся с этим,

all we have to do is give them a little help,

нам просто нужно немного помочь им в этом,

and they will go and get a gold medal for humanity.

и тогда они спасут человечество.

Thank you very much.

Большое спасибо.

(Applause)

(Аплодисменты)

(Cheers)

(Одобрительные возгласы)

Thank you.

Спасибо.

(Applause)

(Аплодисменты)

I finally got it out.

Наконец-то я об этом рассказала.

Chris Anderson: Wow.

Крис Андерсон: Вот это да!

Joanne, you're so extraordinary.

Джоанн, вы необыкновенная.

Just to be sure we heard this right:

Скажите, я всё правильно понял?

you believe that within the next 10 years

Вы убеждены, что в течение следующих 10 лет

you may be able to offer the world

вы сможете предложить миру

seed variants for the major crops, like -- what? -- wheat, corn, maybe rice,

виды семян основных сельскохозяйственных культур — пшеницы, кукурузы, риса, —

that can offer farmers just as much yield,

которые будут приносить такой же урожай

sequester three times, four times, more carbon than they currently do?

и улавливать в три, четыре раза больше углерода, чем обычно?

Even more than that?

Или даже больше?

Joanne Chory: We don't know that number, really.

Джоанн Кори: У нас нет точной цифры.

But they will do more.

Но точно больше.

CA: And at the same time,

КА: И в то же время

make the soil that those farmers have more fertile?

будут делать земли более плодородными?

JC: Yes, right.

ДК: Да, верно.

CA: So that is astonishing.

КА: Это удивительно.

And the genius of doing that and a solution that can scale

Гениальное решение, которое можно масштабировать там,

where there's already scale.

где масштабы уже велики.

JC: Yes, thank you for saying that.

ДК: Да, спасибо за ваши слова.

CA: No, no, you said it, you said it.

КА: Нет-нет, это ваши слова.

But it almost seems too good to be true.

Это кажется почти невероятным.

Your Audacious Project is that we scale up the research in your lab

В рамках «Audacious Project» вы хотите увеличить масштабы ваших исследований,

and pave the way to start some of these pilots

начать использовать некоторые пробные экземпляры

and make this incredible vision possible.

и воплотить эту удивительную идею в жизнь.

JC: That's right, yes, thank you.

ДК: Да, верно, спасибо.

CA: Joanne Chory, thank you so much.

КА: Джоанн Кори, большое вам спасибо.

Godspeed.

Успехов во всём!

(Applause)

(Аплодисменты)

JC: Thank you.

ДК: Спасибо.