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

Translator: Phuong Quach

I get out of bed for two reasons.

Có hai lý do khiến tôi thức dậy mỗi ngày.

One, small-scale family farmers need more food.

Một là, nông dân quy mô gia đình nhỏ cần nhiều lương thực hơn.

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

Thật điên rồ khi năm 2019, nông dân nuôi chúng ta lại bị đói.

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

Và hai, khoa học cần đa dạng và toàn diện hơn.

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

Nếu chúng ta định giải quyết các thách thức khó nhất trên hành tinh,

like food insecurity for the millions living in extreme poverty,

như lương thực không ổn định cho hàng triệu người sống trong nghèo khổ,

it's going to take all of us.

đòi hỏi chúng ta phải chung tay.

I want to use the latest technology

Tôi muốn dùng công nghệ tiên tiến nhất

with the most diverse and inclusive teams on the planet

cùng các đội đa dạng và toàn diện trên hành tinh

to help farmers have more food.

để giúp nông dân có nhiều lương thực hơn.

I'm a computational biologist.

Tôi là nhà sinh học tính toán.

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

Tôi biết -- đó là gì và nó sẽ giúp cắt đứt cơn đói ra sao?

Basically, I like computers and biology

Về cơ bản, tôi thích máy tính và sinh học

and somehow, putting that together is a job.

và gọi chung là một công việc.

(Laughter)

(Cười)

I don't have a story

Tôi không có câu chuyện

of wanting to be a biologist from a young age.

về việc mong muốn trở thành nhà sinh học từ lúc còn trẻ.

The truth is, I played basketball in college.

Thật ra tôi đã chơi bóng rổ ở trường đại học.

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

Và một phần trong gói hỗ trợ tài chính là tôi cần công việc vừa học vừa làm.

So one random day,

Và một ngày nọ,

I wandered to the nearest building to my dorm room.

tôi lang thang tới toà nhà gần nhất gần phòng ký túc của mình.

And it just so happens it was the biology building.

Và thật tình cờ, đây là toà nhà sinh học.

I went inside and looked at the job board.

Tôi bước vào và thấy bảng tin việc làm.

Yes, this is pre-the-internet.

Dĩ nhiên là trước khi có Internet.

And I saw a three-by-five card

Và tôi đã thấy thẻ mục lục

advertising a job to work in the herbarium.

quảng cáo việc làm trong phòng mẫu cây.

I quickly took down the number,

Tôi nhanh chóng ghi lại con số,

because it said "flexible hours,"

vì có đề cập "giờ linh hoạt",

and I needed that to work around my basketball schedule.

và tôi cần việc làm ngoài lịch chơi bóng rổ của mình.

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

Tôi chạy vào thư viện để tìm hiểu phòng mẫu cây là gì.

(Laughter)

(Cười)

And it turns out

Và hoá ra là

an herbarium is where they store dead, dried plants.

phòng mẫu cây là nơi họ trữ các cây trồng đã chết và khô héo.

I was lucky to land the job.

Tôi thật may mắn khi nhận việc này.

So my first scientific job

Công việc khoa học đầu tiên của tôi

was gluing dead plants onto paper for hours on end.

là dán cây chết vào tờ giấy suốt nhiều giờ liền.

(Laughter)

(Cười)

It's so glamorous.

Thật là hấp dẫn.

This is how I became a computational biologist.

Đây là cách tôi trở thành nhà sinh học tính toán.

During that time,

Trong lúc đó,

genomics and computing were coming of age.

công nghệ gen và máy tính đang thịnh hành.

And I went on to do my masters

Và tôi làm nghiên cứu thạc sĩ

combining biology and computers.

về việc kết hợp sinh học và máy tính.

During that time,

Trong suốt thời gian đó,

I worked at Los Alamos National Lab

tôi làm tại phòng lab Los Alamos

in the theoretical biology and biophysics group.

về sinh học lý thuyết và nhóm vật lý sinh học.

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

Và đó là lần đầu tiên tôi biết tới với siêu máy tính,

and my mind was blown.

và tâm trí tôi lâng lâng.

With the power of supercomputing,

Với sức mạnh của siêu máy tính,

which is basically thousands of connected PCs on steroids,

cơ bản là hàng ngàn PC được kết nối trên steroid,

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

chúng tôi có thể khám phá sự phức tạp của cúm và viêm gan C.

And it was during this time that I saw the power

Và trong suốt thời gian này tôi thấy sức mạnh

of using computers and biology combined, for humanity.

của việc kết hợp máy tính và sinh học, vì nhân loại.

And I wanted this to be my career path.

Và tôi muốn đây là con đường sự nghiệp của tôi.

So, since 1999,

Từ năm 1999,

I've spent the majority of my scientific career

tôi dành phần lớn sự nghiệp khoa học của mình

in very high-tech labs,

trong các phòng lab công nghệ cao,

surrounded by really expensive equipment.

quanh quẩn thiết bị vô cùng đắt đỏ.

So many ask me

Nhiều người hỏi tôi

how and why do I work for farmers in Africa.

làm cách nào và tại sao tôi làm việc vì nông dân ở Châu Phi.

Well, because of my computing skills,

Vì các kỹ năng máy tính của tôi,

in 2013, a team of East African scientists

năm 2013, một đội các nhà khoa học người Đông Phi

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

đề nghị tôi gia nhập đội để cứu lấy cây sắn.

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

Sắn là cây trồng có lá và rễ nuôi 800 triệu người trên toàn cầu.

And 500 million in East Africa.

Và 500 triệu người ở Đông Phi.

So that's nearly a billion people

Gần một tỷ người

relying on this plant for their daily calories.

phụ thuộc vào cây trồng này cho lượng calories hàng ngày.

If a small-scale family farmer has enough cassava,

Nếu một hộ nông dân nhỏ có đủ sắn,

she can feed her family

cô ấy có thể nuôi gia đình

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

và cô ấy có thể bán nó ở chợ để đổi những thứ quan trọng như học phí,

medical expenses and savings.

chi phí y tế và tiết kiệm.

But cassava is under attack in Africa.

Nhưng sắn lại gặp nguy hiểm tại Châu Phi.

Whiteflies and viruses are devastating cassava.

Bướm trắng và virus đang tàn phá sắn.

Whiteflies are tiny insects

Bướm trắng là loài côn trùng nhỏ

that feed on the leaves of over 600 plants.

ăn lá của hơn 600 cây trồng.

They are bad news.

Đây là tin xấu.

There are many species;

Có nhiều loài

they become pesticide resistant;

trở nên kháng thuốc trừ sâu;

and they transmit hundreds of plant viruses

và chúng truyền hàng trăm virus thực vật

that cause cassava brown streak disease

gây ra bệnh sọc nâu ở sắn

and cassava mosaic disease.

và bệnh khảm sắn.

This completely kills the plant.

Điều này giết chết hẳn loài cây trồng.

And if there's no cassava,

Và nếu không có sắn,

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

sẽ không có lương thực hay thu nhập cho hàng triệu người.

It took me one trip to Tanzania

Trong chuyến đi tới Tanzania

to realize that these women need some help.

tôi nhận ra những người phụ nữ này cần sự giúp đỡ.

These amazing, strong, small-scale family farmers,

Những hộ nông dân quy mô nhỏ tuyệt vời và mạnh mẽ,

the majority women,

đa phần là phụ nữ,

are doing it rough.

đang làm việc chăm chỉ.

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

Họ không đủ lương thực để nuôi gia đình,

and it's a real crisis.

và đó là khủng hoảng thật sự.

What happens is

Chuyện xảy ra là

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

họ ra ngoài và trồng sắn khi mưa tới.

Nine months later,

Chín tháng sau,

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

không có gì xảy ra, vì sâu và mầm bệnh.

And I thought to myself,

Và tôi tự nghĩ,

how in the world can farmers be hungry?

làm cách nào mà nông dân có thể chịu đói?

So I decided to spend some time on the ground

Vì vậy tôi quyết định dành thời gian trải nghiệm

with the farmers and the scientists

cùng nông dân và các nhà khoa học

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

để tìm hiểu liệu có cách nào giúp được hay không.

The situation on the ground is shocking.

Tình hình trên mặt đất đúng là gây sốc.

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

Bướm trắng đã tàn phá những lá cây mà chúng ăn để lấy protein,

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

và virus tàn phá rễ để ăn tinh bột.

An entire growing season will pass,

Cả một vụ mùa đang phát triển trôi qua,

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

và nông dân sẽ mất thu nhập và lương thực cả năm,

and the family will suffer a long hunger season.

và gia đình sẽ phải chịu cơn đói dài.

This is completely preventable.

Chuyện này có thể ngăn ngừa triệt để.

If the farmer knew

Nếu nông dân biết

what variety of cassava to plant in her field,

trồng đa dạng các loại sắn trên cánh đồng của mình,

that was resistant to those viruses and pathogens,

có thể chống lại virus và mầm bệnh,

they would have more food.

họ sẽ có nhiều lương thực hơn.

We have all the technology we need,

Chúng tôi có mọi công nghệ chúng tôi cần,

but the knowledge and the resources

nhưng kiến thức và nguồn tài nguyên

are not equally distributed around the globe.

không phân phối đồng đều khắp toàn cầu.

So what I mean specifically is,

Tôi muốn đề cập cụ thể là,

the older genomic technologies

công nghệ gen cũ kỹ

that have been required to uncover the complexities

có nhiệm vụ khám phá sự phức tạp

in these pests and pathogens --

liên quan sâu và mầm bệnh --

these technologies were not made for sub-Saharan Africa.

những công nghệ này không dùng cho tiểu Saharan Châu Phi.

They cost upwards of a million dollars;

Chúng trị giá hơn một triệu đô la;

they require constant power

chúng cần năng lượng liên tục,

and specialized human capacity.

năng lực chuyên môn của con người.

These machines are few and far between on the continent,

Những chiếc máy này rất ít thấy trên lục địa,

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

khiến cho các nhà khoa học đấu tranh trong chiến tuyến không có lựa chọn

but to send the samples overseas.

ngoài việc phải gửi các mẫu ra nước ngoài.

And when you send the samples overseas,

Và khi bạn gửi các mẫu ra nước ngoài,

samples degrade, it costs a lot of money,

mẫu xuống cấp, tốn rất nhiều tiền,

and trying to get the data back over weak internet

và cố gắng lấy dữ liệu về qua mạng yếu

is nearly impossible.

gần như là không thể.

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

Có lúc mất sáu tháng để lấy các kết quả về cho nông dân.

And by then, it's too late.

Vậy thì quá trễ rồi.

The crop is already gone,

Mùa vụ đã qua rồi,

which results in further poverty and more hunger.

dẫn đến tình trạng nghèo hơn và đói hơn.

We knew we could fix this.

Chúng tôi biết mình có thể thay đổi được.

In 2017,

Năm 2017,

we had heard of this handheld, portable DNA sequencer

chúng tôi nghe về dụng cụ cầm tay, giải trình tự DNA di động

called an Oxford Nanopore MinION.

gọi là Oxford Nanopore MinION.

This was being used in West Africa to fight Ebola.

Thiết bị này được dùng ở Tây Phi để chống lại Ebola.

So we thought:

Chúng tôi nghĩ:

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

Sao chúng tôi không thể dùng nó để giúp nông dân ở Đông Phi?

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

Chúng tôi đã làm là chúng tôi bắt tay thực hiện.

At the time, the technology was very new,

Vào lúc đó, công nghệ còn rất mới,

and many doubted we could replicate this on the farm.

nhiều nghi ngờ chúng tôi có thể nhân rộng trên nông trại.

When we set out to do this,

Khi chúng tôi tiến hành,

one of our "collaborators" in the UK

một trong các những cộng tác viên ở Anh

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

nói rằng chúng tôi chưa từng làm việc đó ở Đông Phi,

let alone on the farm.

tự mình làm ở nông trại.

So we accepted the challenge.

Chúng tôi chấp nhận thử thách.

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

Người này thậm chí cá với chúng tôi hai chai sâm banh thượng hạng

that we would never get that to work.

là chúng tôi không thể làm được.

Two words:

Hai từ:

pay up.

thanh toán.

(Laughter)

(Cười)

(Applause)

(Vỗ tay)

Pay up, because we did it.

Thanh toán đi, vì chúng tôi đã làm được.

We took the entire high-tech molecular lab

Chúng tôi đưa phòng lab phân tử công nghệ cao

to the farmers of Tanzania, Kenya and Uganda,

cho nông dân ở Tanzania, Kenya và Uganda,

and we called it Tree Lab.

và chúng tôi gọi nó là phòng lab cây.

So what did we do?

Chúng tôi đã làm gì?

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

Trước tiên, chúng tôi đặt tên cho đội mình --

it's called the Cassava Virus Action Project.

tên là dự án hành động virus sắn.

We made a website,

Chúng tôi đã tạo trang web,

we gathered support from the genomics and computing communities,

chúng tôi nhập sự hỗ trợ từ bộ gen và cộng đồng máy tính,

and away we went to the farmers.

và chúng tôi tới chỗ bác nông dân.

Everything that we need for our Tree Lab

Mọi thứ chúng ta cần cho phòng lab cây

is being carried by the team here.

được đồng đội đưa qua đây.

All of the molecular and computational requirements needed

Tất cả các phân tử và yêu cầu tính toán cần thiết

to diagnose sick plants is there.

để chẩn đoán cây bị bệnh đều ở đây.

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

Và thật sự là có trên sân khấu này luôn.

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

Chúng tôi biết chúng tôi có thể lấy dữ liệu gần hơn với vấn đề,

and closer to the farmer,

và gần hơn với nông dân,

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

có thể nói cô ấy biết điều gì xảy ra với cây trồng nhanh hơn.

And not only tell her what was wrong --

Không chỉ nói cô ấy biết chuyện xảy ra

give her the solution.

mà còn cho cô ấy giải pháp.

And the solution is,

Và giải pháp là,

burn the field and plant varieties

đốt cánh đồng và trồng đa dạng

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

chống lại sâu và mầm bệnh có trên cánh đồng của mình.

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

Điều đầu tiên chúng tôi đã làm là chúng tôi phải chiết xuất DNA.

And we used this machine here.

Và chúng tôi dùng máy này ở đây.

It's called a PDQeX,

Được gọi là PDQeX,

which stands for "Pretty Damn Quick Extraction."

viết tắt của "Chiết xuất khá nhanh."

(Laughter)

(Cười)

I know.

Tôi biết.

My friend Joe is really cool.

Bạn tôi, Joe rất là ngầu.

One of the biggest challenges in doing a DNA extraction

Một trong các thách thức lớn nhất trong chiết xuất DNA

is it usually requires very expensive equipment,

thường cần thiết bị rất đắt tiền,

and takes hours.

và mất nhiều thời gian.

But with this machine,

Nhưng với chiếc máy này,

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

chúng tôi có thể làm trong 20 phút,

at a fraction of the cost.

với một phần của chi phí.

And this runs off of a motorcycle battery.

Và nó dùng hết pin của xe máy.

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

Từ đây, chúng tôi chiết xuất DNA và chuẩn bị đưa vào thư viện,

getting it ready to load on

chuẩn bị để tải vào

to this portable, handheld genomic sequencer,

máy lập trình gen cầm tay di động này,

which is here,

ngay tại đây,

and then we plug this into a mini supercomputer,

khi chúng tôi cắm cái này vào siêu máy tính mini,

which is called a MinIT.

được gọi là MinIT.

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

Tất cả được cắm vào bộ pin di động.

So we were able to eliminate

Chúng tôi có thể loại bỏ

the requirements of main power and internet,

yêu cầu nguồn năng lượng chủ yếu và mạng Internet,

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

có hai nhân tố rất hạn chế trong nông trại gia đình quy mô nhỏ.

Analyzing the data quickly can also be a problem.

Phân tích dữ liệu nhanh cũng là một rắc rối.

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

Đây là nơi nhà sinh học tính toán như tôi là cần thiết.

All that gluing of dead plants,

Tất cả việc dán cây chết,

and all that measuring,

và tất cả việc đo lường,

and all that computing

và tính toán

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

đều rất cần thiết trong thế giới thực, theo cách thực tế.

I was able to make customized databases

Tôi có thể tạo cơ sở dữ liệu tuỳ chỉnh

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

và chúng tôi có thể đưa kết quả cho nông dân trong ba tiếng

versus six months.

thay vì sáu tháng.

(Applause)

(Vỗ tay)

The farmers were overjoyed.

Nông dân phấn khích quá mức.

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

Làm sao chúng tôi biết mình đang tác động?

Nine moths after our Tree Lab,

Chín tháng sau dự án,

Asha went from having zero tons per hectare

Asha đi từ việc có không tấn một héc ta

to 40 tons per hectare.

tới 40 tấn một héc ta.

She had enough to feed her family

Cô ấy có đủ để nuôi gia đình

and she was selling it at the market,

và cô ấy đang bán tại chợ,

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

và giờ cô ấy đang xây nhà cho gia đình mình.

Yeah, so cool.

Vâng, thật tuyệt.

(Applause)

(Vỗ tay)

So how do we scale Tree Lab?

Làm sao để quy hoạch phòng lab cây trồng?

The thing is,

Chuyện là,

farmers are scaled already in Africa.

các nông dân đã được thu nhỏ ở Châu Phi.

These women work in farmer groups,

Phụ nữ làm việc trong nhóm nông dân,

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

giúp Asha nghĩa là giúp 3000 người ở làng của cô ấy,

because she shared the results and also the solution.

vì cô ấy đã chia sẻ kết quả và cũng là giải pháp.

I remember every single farmer I've ever met.

Tôi nhớ từng người nông dân mà tôi gặp.

Their pain and their joy

Nỗi đau và niềm vui của họ

is engraved in my memories.

được khắc sâu vào ký ức tôi.

Our science is for them.

Khoa học của chúng tôi dành cho họ.

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

Phòng lab cây trồng là nỗ lực lớn nhất để giúp họ có an toàn thực phẩm hơn.

I never dreamt

Tôi chưa từng mơ

that the best science I would ever do in my life

ngành khoa học tốt nhất tôi từng thực hiện trong đời

would be on that blanket in East Africa,

sẽ chiếm ưu thế ở Đông Phi,

with the highest-tech genomic gadgets.

với các thiết bị công nghệ gen tốt nhất.

But our team did dream

Nhưng đồng đội của chúng tôi đã mơ

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

chúng tôi tìm đáp án cho nông dân trong ba tiếng so với sáu tháng,

and then we did it.

và chúng tôi đã làm được.

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

Vì đó là sức mạnh của sự đa dạng và toàn diện trong khoa học.

Thank you.

Cảm ơn.

(Applause)

(Vỗ tay)

(Cheers)

(Chúc mừng)