Twee redenen halen me uit bed.
Ten eerste, kleine familieboeren hebben meer voedsel nodig.
Het is te gek dat in 2019 de boeren die ons voeden honger lijden.
Ten tweede, omdat wetenschap meer divers en inclusief moet zijn.
Als we de grootste problemen op de planeet willen oplossen,
zoals voedselonzekerheid
voor de miljoenen mensen die in extreme armoede leven,
hebben we iedereen nodig.
Ik wil de nieuwste technologie gebruiken
met de meest diverse en inclusieve teams op de planeet
om landbouwers aan meer voedsel te helpen.
Ik ben een computationele bioloog.
Ik weet het --
wat is dat en hoe gaat dat de honger uit de wereld helpen?
Simpel gezegd hou ik van computers en biologie
en op de een of andere manier vormt dat samen een beroep.
(Gelach)
Ik ben niet iemand
die al op jonge leeftijd bioloog wou worden.
De waarheid is dat ik op de universiteit basketbal speelde.
Om het hoofd boven water te houden volgde ik een leerwerktraject.
Op een mooie dag
liep ik het gebouw vlak bij mijn slaapruimte in.
Toevallig was dat het biologiegebouw.
Ik ging binnen en bekeek het bord met werkaanbiedingen.
Ja, dit was van voor het internet.
Ik zag een fiche
die een baan aanbood om te werken in het herbarium.
Ik noteerde snel het nummer,
omdat er ‘flexibele uren’ stond
en dat had ik nodig om het in te passen in mijn basketbalschema.
Ik haastte me naar de bibliotheek om te weten wat een herbarium was.
(Gelach)
Het blijkt
dat ze in een herbarium dode, gedroogde planten bewaren.
Het lukte me om de baan te krijgen.
Mijn eerste wetenschappelijke werk
bestond in urenlang dode planten op papier plakken.
(Gelach)
Het is zo glamoureus.
Zo werd ik computationele bioloog.
In die tijd
werden genomica en computers volwassen.
Ik ging mijn masters doen
door combinatie van biologie en computers.
Gedurende die tijd
werkte ik bij het Los Alamos National Lab
in de groep theoretische biologie en biofysica.
Daar zag ik voor het eerst een supercomputer
en ik werd erdoor van de sokken geblazen.
Met de kracht van supercomputers,
in feite duizenden met elkaar verbonden pc's op steroïden,
konden we de complexiteit van griep en hepatitis C ontrafelen.
Toen zag ik de kracht
van de combinatie van computers en biologie voor de mensheid.
Daar wilde ik mijn carrière van maken.
Daarom vertoef ik sinds 1999
het grootste deel van mijn wetenschappelijke carrière
in high-tech laboratoria,
omringd door peperdure apparatuur.
Zovelen vragen mij
hoe en waarom ik voor de boeren in Afrika werk.
Vanwege mijn computervaardigheden
vroeg in 2013 een team van Oost-Afrikaanse wetenschappers me
om met het team een oplossing te zoeken voor de benarde situatie van cassave.
Cassave is een plant
waarvan de bladeren en wortels wereldwijd 800 miljoen mensen voeden --
500 miljoen daarvan in Oost-Afrika.
Bijna een miljard mensen
doen beroep op deze plant voor hun dagelijkse calorieën.
Als een kleinschalige familieboerin genoeg cassave heeft,
kan ze haar gezin voeden
en het ook nog verkopen op de markt voor belangrijke zaken als schoolgeld,
medische kosten en spaargeld.
Maar cassave wordt bedreigd in Afrika.
Wittevlieg en virussen verwoesten cassave.
Wittevlieg zijn kleine insecten
die zich voeden met de bladeren van meer dan 600 plantensoorten.
Ze zijn slecht nieuws.
Er bestaan vele soorten.
Ze worden resistent tegen bestrijdingsmiddelen
en ze verspreiden honderden plantenvirussen
die cassave bruine-streep-ziekte
en mozaïek-ziekte geven.
Dat doodt de plant.
Zonder cassave
is er geen voedsel of inkomen voor miljoenen mensen.
Eén reis naar Tanzania was genoeg
om te beseffen dat deze vrouwen hulp nodig hebben.
Deze verbazingwekkende, sterke, kleinschalige familiale boeren,
de meerderheid vrouwen,
hebben het zwaar.
Ze hebben niet genoeg voedsel om hun gezin te voeden.
Het is een echte crisis.
Dit gebeurt er:
ze leggen velden van cassave aan zodra de regens komen.
Negen maanden later
is er niets
door die plagen en ziekteverwekkers.
Ik dacht:
hoe kunnen boeren nu honger lijden?
Daarom besloot ik er wat tijd door te brengen
met de boeren en de wetenschappers
om te zien of ik hen kon helpen met mijn kennis.
De situatie ter plaatse is schokkend.
De wittevlieg vernietigde de bladeren die worden gegeten voor het eiwit
en de virussen vernietigden de wortels die worden gegeten voor het zetmeel.
Een heel groeiseizoen gaat voorbij
en de boerin verliest een heel jaar van inkomsten en voedsel
en de familie zal een lange tijd honger lijden.
Dat is volledig te voorkomen.
Als de boerin wist
welke soort cassave te planten in haar gebied,
een die resistent is tegen die virussen en pathogenen,
zou ze meer voedsel hebben.
We hebben alle nodige technologie,
maar de kennis en de middelen
zijn niet gelijk verdeeld over de wereld.
Wat ik precies bedoel,
is dat de oudere genomische technologieën
die nodig zijn om de complexiteit te ontrafelen
van deze plagen en pathogenen --
die zijn niet ontworpen voor subsaharaans Afrika.
Ze kosten meer dan een miljoen dollar,
ze hebben een stroomnet nodig
en gespecialiseerd menselijk kunnen.
Er zijn maar weinig apparaten en ze liggen ver verspreid,
wat veel wetenschappers aan het front geen andere keus laat
dan om de monsters naar het buitenland te sturen.
Als je de monsters naar het buitenland stuurt,
degraderen ze, kost het een hoop geld
en de data via een zwak internet proberen terug te krijgen
is bijna onmogelijk.
Soms duurt het zes maanden
om de resultaten terug bij de boer te krijgen.
En tegen die tijd is het te laat.
Het gewas is al weg,
wat leidt tot meer armoede en honger.
We wisten dat we dit konden oplossen.
In 2017
hadden we gehoord van deze handheld, draagbare DNA-sequenser:
de Oxford Nanopore MinION.
Hij werd in West-Afrika gebruikt om Ebola te bestrijden.
We dachten:
waarom kunnen we hem in Oost-Afrika niet gebruiken om landbouwers te helpen?
Dus gingen we het proberen.
Toentertijd, omdat de technologie nog erg nieuw was,
twijfelden velen eraan of dat zou werken op de boerderij.
Toen we ermee begonnen,
zegde één van onze 'medewerkers' in het Verenigd Koninkrijk
dat dat nooit zou lukken in Oost-Afrika,
laat staan op de boerderij.
We accepteerden de uitdaging.
Deze persoon verwedde zelfs
twee flessen van de beste champagne
dat we het nooit voor elkaar zouden krijgen.
Twee woorden:
betaal maar.
(Gelach)
(Applaus)
Betalen, omdat het ons lukte.
We namen het volledige high-tech moleculair lab mee
naar de boeren in Tanzania, Kenia en Uganda.
We noemden het Tree Lab.
Wat hebben we gedaan?
Eerst gaven we onszelf een teamnaam --
het Cassave Virus Action Project.
We maakten een website,
kregen steun van de genomica- en informaticagemeenschappen
en gingen op weg naar de boeren.
Alle benodigdheden voor onze Tree Lab
worden vervoerd door het team hier.
Aan alle moleculaire en computationele vereisten
om zieke planten te diagnosticeren is voldaan.
Het staat hier nu ook allemaal.
We dachten dat als we de gegevens dichter bij het probleem
en dichter bij de boerin konden verzamelen,
we haar sneller konden vertellen wat er mis was met haar planten.
En niet alleen wat er mis was --
maar ook de oplossing geven.
De oplossing is:
verbrand het veld en plant variëteiten
die resistent zijn tegen de plagen en pathogenen op haar veld.
Het eerste wat we deden, was een DNA-extractie.
We gebruikten dit toestel hier.
Het heet een PDQeX,
wat staat voor 'Pretty Damn Quick Extraction'.
(Gelach)
Ik weet het.
Mijn vriend Joe is echt cool.
Een van de grootste uitdagingen bij het doen van een DNA-extractie
is dat het meestal zeer dure apparatuur vereist
en uren duurt.
Maar met deze machine
doen we het in 20 minuten
tegen een fractie van de kosten.
En het loopt op de accu van een motorfiets.
Dan nemen het DNA-extract en verwerken het tot een bibliotheek,
maken het klaar
voor deze draagbare, handheld genomische sequenser,
hier,
en steken het dan in een mini-supercomputer
die MinIT heet.
Beiden zijn aangesloten op een draagbare accu.
We hoefden dus geen stroomnet en geen internet,
twee zeer beperkende factoren op een kleinschalige familieboerderij.
Snel analyseren van de gegevens kan ook een probleem zijn.
Maar dit is waar ik van pas kwam als computationeel bioloog.
Al dat opplakken van dode planten
en al dat meten
en al dat computeren
kwam eindelijk goed van pas in de echte wereld, in real time.
Ik kon databases op maat maken
en we konden de boeren in drie uur resultaten geven
in plaats van in zes maanden.
(Applaus)
De boeren waren dolblij.
Hoe kunnen we nu weten dat we echt invloed we hebben?
Negen maanden na onze Tree Lab
ging Asha van nul ton per hectare
naar 40 ton per hectare.
Ze had genoeg om haar gezin te voeden
en ze verkocht het op de markt.
Ze bouwt nu een huis voor haar familie.
Ja, zo cool.
(Applaus)
Hoe kunnen we Tree Lab nu schalen?
Feit is
dat boeren in Afrika al geschaald zijn.
Deze vrouwen werken in boerengroepen,
dus is Asha helpen eigenlijk 3.000 mensen in haar dorp helpen,
want ze deelde de resultaten en ook de oplossing.
Ik herinner me elke boerin die ik ooit heb ontmoet.
Hun pijn en hun vreugde
zitten geëtst in mijn herinneringen.
Onze wetenschap is er voor hen.
Tree Lab is onze beste poging
om hen te helpen aan meer voedselzekerheid.
Ik had nooit gedroomd
dat de beste wetenschap ooit in mijn leven
zou gebeuren op die deken in Oost-Afrika,
met die highest-tech genomische gadgets.
Maar ons team droomde ervan
om de boeren antwoorden te kunnen geven in drie uur in plaats van zes maanden,
en we deden het.
Want dat is de kracht
van diversiteit en integratie in de wetenschap.
Dank je.
(Applaus)
(Gejuich)