Έχω δύο λόγους να σηκώνομαι το πρωί από το κρεβάτι.
Ο ένας, στις μικρές οικογενειακές φάρμες οι αγρότισσες χρειάζονται επιπλέον φαγητό.
Είναι τρελό ότι το 2019 οι αγρότισσες που μας θρέφουν, πεινάνε.
Και ο δεύτερος, η επιστήμη πρέπει να είναι πιο ευρεία και ανοιχτή για όλους.
Αν πρόκειται να λύσουμε τις δυσκολότερες προκλήσεις του πλανήτη,
όπως η έλλειψη φαγητού για τα εκατομμύρια που ζουν σε συνθήκες απόλυτης φτώχειας,
χρειάζεται να συνεισφέρουμε όλοι.
Θέλω να εφαρμόζω την πιο σύγχρονη τεχνολογία
με τις πιο ετερόκλητες και ανοιχτές ομάδες στον πλανήτη
για να εξασφαλίσουμε στις αγρότισσες περισσότερο φαγητό.
Είμαι υπολογιστική βιολόγος.
Ξέρω -- τι είναι αυτό και πώς θα βοηθήσει στην εξάλειψη της πείνας;
Βασικά, μου αρέσουν οι υπολογιστές και η βιολογία
και με κάποιον τρόπο, συνδυάζονται σε μια δουλειά,
(Γέλια)
Δεν έχω μια ιστορία
για το πώς ήθελα να γίνω βιολόγος από μικρή.
Η αλήθεια είναι, έπαιζα μπάσκετ στο κολέγιο.
Και μέρος της υποτροφίας μου προέβλεπε να δουλεύω παράλληλα με τις σπουδές.
Έτσι μια μέρα,
κατευθύνθηκα στο κοντινότερο κτήριο από την εστία μου.
Και έτυχε να είναι το τμήμα βιολογίας.
Μπήκα μέσα και κοίταξα τον πίνακα με τις θέσεις εργασίας.
Ναι, μιλάμε για την προ διαδικτύου εποχή.
Και είδα μια ανακοίνωση τρία επί πέντε
που αφορούσε σε μια θέση εργασίας στο φυτολόγιο.
Σημείωσα γρήγορα τον αριθμό,
γιατί έλεγε, «ευέλικτο ωράριο»,
και το χρειαζόμουν αυτό για να συνδυάσω και το πρόγραμμα του μπάσκετ.
Έτρεξα στη βιβλιοθήκη για να βρω τι είναι το φυτολόγιο.
(Γέλια)
Και αποδείχτηκε
ότι το φυτολόγιο είναι το μέρος όπου αποθηκεύουν νεκρά, ξερά φυτά.
Ήμουν τυχερή που βρήκα αυτή τη δουλειά.
Στην πρώτη μου λοιπόν επιστημονική δουλειά
κολλούσα νεκρά φυτά στο χαρτί για ατέλειωτες ώρες.
(Γέλια)
Ήταν τόσο φαντασμαγορικό.
Έτσι έγινα υπολογιστική βιολόγος.
Εκείνο το διάστημα,
η γονιδιωματική και η υπολογιστική εξελίσσονταν.
Και συνέχισα με το μεταπτυχιακό μου
συνδυάζοντας βιολογία και υπολογιστές.
Εκείνο τον καιρό,
εργαζόμουν στο Εθνικό Εργαστήριο του Λος Άλαμος
στην ομάδα θεωρητικής βιολογίας και βιοφυσικής.
Και εκεί για πρώτη φορά ήρθα σε επαφή με τον υπερυπολογιστή,
και τα έχασα.
Με τη δύναμη των υπερυπολογιστών,
που είναι στην ουσία χιλιάδες υπολογιστές συνδεδεμένοι σε στεροειδή,
ανακαλύψαμε τις περιπλοκότητες της γρίπης και της ηπατίτιδας C.
Και τότε είδα τη δύναμη
της συνδυασμένης χρήσης υπολογιστών και βιολογίας, για την ανθρωπότητα.
Και ήθελα να το ακολουθήσω ως καριέρα.
Έτσι, από το 1999,
περνάω το μεγαλύτερο μέρος της επιστημονικής μου καριέρας
σε εργαστήρια πολύ προηγμένης τεχνολογίας,
περιτριγυρισμένη από πολύ ακριβό εξοπλισμό.
Πολλοί με ρωτούν
πώς και γιατί δουλεύω για αγρότισσες στην Αφρική.
Λοιπόν, χάρη στην ειδίκευσή μου στους υπολογιστές,
το 2013, μια ομάδα επιστημόνων από την Ανατολική Αφρική
μου ζήτησε να συμμετάσχω στην ομάδα που μάχεται για τη σωτηρία της κασάβας.
Τα φύλλα και οι ρίζες του φυτού κασάβα θρέφουν 800 εκατομμύρια ανθρώπους,
παγκοσμίως.
Και 500 εκατομμύρια στην Ανατολική Αφρική.
Σχεδόν ένα δισεκατομμύριο άνθρωποι
στηρίζονται σε αυτό το φυτό για τη καθημερινή πρόσληψη θερμίδων.
Αν μια αγρότισσα μιας μικρής οικογενειακής φάρμας έχει αρκετή κασάβα,
μπορεί να θρέψει την οικογένειά της
και να την πουλήσει για σημαντικές ανάγκες όπως τα σχολικά δίδακτρα,
ιατρικά έξοδα και αποταμίευση.
Αλλά η κασάβα στην Αφρική βρίσκεται υπό απειλή.
Οι αλευρωδίδες και οι ιοί καταστρέφουν την κασάβα.
Οι αλευρωδίδες είναι μικροσκοπικά έντομα
που τρέφονται με φύλλα από πάνω από 600 φυτά.
Είναι κακοί οιωνοί.
Υπάρχουν πολλά είδη,
αναπτύσσουν ανθεκτικότητα στα παρασιτοκτόνα,
και μεταδίδουν εκατοντάδες ιούς των φυτών
που προκαλούν στην κασάβα την ασθένεια των καφέ σημαδιών
και την ασθένεια του μωσαϊκού.
Αυτή εξοντώνει ολοκληρωτικά τα φυτά.
Και αν εκλείψει η κασάβα,
θα εκλείψει το φαγητό ή το εισόδημα από εκατομμύρια ανθρώπους.
Χρειάστηκε ένα ταξίδι στην Τανζανία
για να συνειδητοποιήσω ότι οι γυναίκες αυτές θέλουν βοήθεια.
Αυτοί οι καταπληκτικοί, δυνατοί αγρότες από μικρές οικογενειακές φάρμες,
κατά βάσει γυναίκες,
αντιμετωπίζουν πολλές δυσκολίες.
Το φαγητό δεν επαρκεί για τις οικογενειακές ανάγκες
και πρόκειται για μια πραγματική κρίση.
Αυτό που συμβαίνει είναι,
ότι φυτεύουν τα χωράφια με κασάβα όταν πρόκειται να βρέξει.
Εννέα μήνες μετά,
δεν υπάρχει τίποτα, εξαιτίας αυτών των παρασίτων και παθογόνων.
Και σκέφτηκα,
πώς είναι δυνατόν αγρότισσες να πεινάνε;
Αποφάσισα για κάποιο καιρό να βρεθώ δίπλα
στις αγρότισσες και τους επιστήμονες
για να δω αν οι ικανότητές μου μπορούσαν να φανούν χρήσιμες.
Η κατάσταση από κοντά ήταν σοκαριστική.
Οι αλευρωδίδες είχαν καταστρέψει τα φύλλα που είναι πλούσια σε πρωτεΐνες,
και οι ιοί είχαν καταστρέψει τις ρίζες που είναι πηγή αμύλου.
Μια ολόκληρη περίοδος καλλιέργειας θα περάσει
και η αγρότισσα θα χάσει το εισόδημα και το φαγητό ενός έτους
και η οικογένεια θα υποφέρει μια μακρά περίοδο πείνας.
Αυτό μπορεί να αποφευχθεί.
Αν η αγρότισσα ήξερε
ποια ποικιλία κασάβας να φυτεύσει στο χωράφι τους,
που θα ήταν ανθεκτική στους ιούς και τα παθογόνα,
θα είχαν περισσότερο φαγητό.
Διαθέτουμε όλη την αναγκαία τεχνολογία,
αλλά η γνώση και οι πόροι
δεν είναι ισότιμα κατανεμημένοι ανά τον κόσμο.
Αυτό που συγκεκριμένα εννοώ είναι,
οι παλαιότερες γονιδιωματικές τεχνολογίες
που απαιτούνταν για την ανακάλυψη των περίπλοκων χαρακτηριστικών
αυτών των παρασίτων και παθογόνων --
αυτές οι τεχνολογίες δεν προορίζονταν για την Υποσαχάρια Αφρική.
Κοστίζουν πάνω από εκατομμύρια δολάρια,
απαιτούν συνεχή παροχή ενέργειας,
και εξειδικευμένο εργατικό δυναμικό.
Αυτά τα μηχανήματα είναι λίγα και διασκορπισμένα στον πλανήτη,
γεγονός που δεν αφήνει πολλούς επιστήμονες της πρώτης γραμμής με άλλη λύση
από το να στέλνουν τα δείγματα στο εξωτερικό.
Και όταν τα δείγματα στέλνονται στο εξωτερικό,
αλλοιώνονται και το κόστος είναι υψηλό,
και η κοινοποίηση των αποτελεσμάτων με κακή σύνδεση στο διαδίκτυο
είναι σχεδόν αδύνατη.
Συχνά μπορεί να περάσει και εξάμηνο μέχρι να φτάσουν τα αποτελέσματα στην αγρότισσα.
Και τότε είναι πια πολύ αργά.
Η σοδειά έχει ήδη χαθεί,
πράγμα που σημαίνει μεγαλύτερη φτώχεια και πείνα.
Ξέραμε πως μπορούσαμε να το διορθώσουμε αυτό.
Το 2017,
ακούσαμε για αυτό τον εύχρηστο, φορητό διαδοχέα DNA
με το όνομα Oxford Nanopore MiniON.
Αυτό χρησιμοποιούταν στη Δυτική Αφρική για την καταπολέμηση του Έμπολα.
Οπότε σκεφτήκαμε:
Γιατί να μην γίνει χρήση του στην Ανατολική Αφρική
προς όφελος των αγροτών;
Αυτό που κάναμε λοιπόν ήταν ότι βάλαμε σκοπό να το πετύχουμε.
Εκείνον τον καιρό, η τεχνολογία ήταν πολύ καινούρια
και πολλοί αμφέβαλαν ότι θα μπορούσαμε να την εφαρμόσουμε στις φάρμες.
Όταν ξεκινήσαμε να το κάνουμε,
ένας από τους «συνεργάτες» μας στο Ηνωμένο Βασίλειο
μας είπε ότι ποτέ δεν θα λειτουργούσε η τεχνολογία αυτή στην Ανατολική Αφρική,
πόσο μάλλον σε μια φάρμα.
Αποδεχτήκαμε λοιπόν την πρόκληση.
Αυτό το άτομο μάλιστα στοιχημάτισε δύο μπουκάλια από την καλύτερη σαμπάνια
στο ότι δεν θα τα καταφέρναμε ποτέ.
Δύο λέξεις:
τώρα πλήρωνε.
(Γέλια)
(Χειροκρότημα)
Πλήρωνε, γιατί τα καταφέραμε,
Φέραμε ολόκληρο το υψηλής τεχνολογίας μοριακό εργαστήριο
σε αγρότισσες της Τανζανίας, της Κένυας και της Ουγκάντα,
και το ονομάσαμε «Tree Lab».
Τι κάναμε δηλαδή;
Πρώτα, δώσαμε στην ομάδα μας ένα όνομα --
λέγεται, «Cassava Virus Action Project».
Δημιουργήσαμε μια ιστοσελίδα,
συγκεντρώσαμε βοήθεια από κοινότητες γονιδιωματικής και υπολογιστικής,
και φύγαμε για τις αγρότισσες.
Ό,τι χρειαζόμαστε για το Tree Lab
το έχει η ομάδα εδώ μαζί της.
Όλες οι μοριακές και υπολογιστικές προϋποθέσεις που χρειάζονται
για τη διάγνωση άρρωστων φυτών, είναι εκεί.
Και βρίσκονται μάλιστα όλα πάνω στη σκηνή αυτή.
Θεωρήσαμε πως αν μπορούσαμε να φέρουμε τα δεδομένα πιο κοντά στο πρόβλημα
και πιο κοντά στην αγρότισσα,
θα μπορούσαμε γρηγορότερα να της πούμε τι πάει λάθος με τα φυτά της.
Και όχι μόνο να της πούμε τι φταίει --
αλλά να της δώσουμε και λύση.
Και η λύση είναι,
να κάψει το χωράφι και να φυτέψει ποικιλίες
ανθεκτικές στα παράσιτα και τα παθογόνα που έχει στο χωράφι της.
Το πρώτο πράγμα που έπρεπε να κάνουμε ήταν η εξαγωγή DNA.
Και χρησιμοποιήσαμε αυτή τη συσκευή εδώ,
λέγεται ΥΠΓρΕ,
που προέρχεται από το «Υπερβολικά Πολύ Γρήγορη Εξαγωγή».
(Γέλια)
Το ξέρω.
Ο φίλος μου ο Τζο είναι απίστευτος.
Μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις για την εξαγωγή DNA
είναι ότι συνήθως απαιτεί πολύ ακριβό εξοπλισμό,
και παίρνει ώρες.
Αλλά με αυτή τη συσκευή,
μπορέσαμε να το κάνουμε σε 20 λεπτά,
με ελάχιστο κόστος.
Και τροφοδοτείται μάλιστα από τη μπαταρία μιας μοτοσυκλέτας.
Έπειτα, παίρνουμε το ειλημμένο DNA και το ετοιμάζουμε σε μια βιβλιοθήκη,
ώστε να είναι κατάλληλο προς μεταφόρτωση
σε αυτόν τον φορητό, εύχρηστο γονιδιωματικό διαδοχέα,
που βρίσκεται εδώ,
και μετά το συνδέουμε με έναν μίνι υπερυπολογιστή,
που λέγεται MinIT.
Και οι δύο αυτές συσκευές συνδέονται μετά σε μια φορητή μπαταρία.
Έτσι καταφέραμε να απαλλαγούμε
από την ανάγκη για κεντρική παροχή και διαδίκτυο,
που είναι δύο από τους πιο περιοριστικούς παράγοντες σε μικρές οικογενειακές φάρμες.
Η γρήγορη ανάλυση των δεδομένων μπορεί επίσης να αποτελεί πρόβλημα.
Εδώ όμως βοήθησε η ιδιότητά μου ως υπολογιστική βιολόγος.
Όλες αυτές οι επικολλήσεις νεκρών φυτών,
οι μετρήσεις,
όλοι εκείνοι οι υπολογισμοί
τέθηκαν επιτέλους σε εφαρμογή στον πραγματικό κόσμο του σήμερα.
Κατάφερα να δημιουργήσω εξειδικευμένες βάσεις δεδομένων
και μπορέσαμε να δώσουμε στις αγρότισσες τα αποτελέσματα σε διάστημα τριών ωρών,
αντί έξι μηνών.
(Χειροκρότημα)
Οι αγρότισσες κατενθουσιάστηκαν.
Πώς ξέρουμε λοιπόν ότι καταφέραμε όντως κάτι σημαντικό;
Εννέα μήνες μετά το Tree Lab,
η Άσσα από τους μηδέν τόνους σοδειάς ανά εκτάριο
έφτασε τους 40 τόνους ανά εκτάριο.
Είχε αρκετό φαγητό για την οικογένειά της
και για να πουλήσει στην αγορά,
και τώρα χτίζει ένα σπίτι για την οικογένειά της.
Ναι, είναι τόσο τέλειο.
(Χειροκρότημα)
Πώς κλιμακώνουμε το Tree Lab;
Το θέμα είναι,
οι αγρότισσες είναι ήδη συσπειρωμένες στην Αφρική.
Αυτές οι γυναίκες δουλεύουν σε ομάδες,
οπότε βοηθώντας την Άσσα βοηθήσαμε 3.000 άτομα στο χωριό της,
διότι μοιράστηκε τα αποτελέσματα καθώς και τη λύση.
Θυμάμαι μία προς μία τις αγρότισσες που γνώρισα.
Ο πόνος και η χαρά τους
έχουν αποτυπωθεί στη μνήμη μου.
Η επιστήμη μας είναι για αυτές.
Το Tree Lab είναι η καλύτερή μας προσπάθεια να τους διασφαλίσουμε τροφή.
Ποτέ δεν φαντάστηκα,
ότι η καλύτερη επιστημονική δουλειά της ζωής μου
θα ήταν πάνω σε αυτή την κουβέρτα στην Ανατολική Αφρική,
με τα πιο προηγμένα γονιδιωματικά εργαλεία.
Αλλά η ομάδα μας ονειρεύτηκε
την παροχή απαντήσεων στις αγρότισσες σε τρεις ώρες αντί για έξι μήνες,
και τότε το πετύχαμε.
Αυτή είναι η δύναμη της διαφορετικότητας και ενσωμάτωσης στην επιστήμη.
Σας ευχαριστώ.
(Χειροκρότημα)
(Επευφημίες)