1
00:00:00,991 --> 00:00:03,317
我早上起床为了两个原因。

2
00:00:03,341 --> 00:00:07,372
第一，小规模农民家庭
需要更多的粮食。

3
00:00:07,738 --> 00:00:12,916
2019年，为我们供应粮食的农民们
还要忍饥受饿，简直不可思议。

4
00:00:13,353 --> 00:00:18,186
第二，科学需要更多元化，更包容。

5
00:00:18,679 --> 00:00:22,101
如果我们要解决地球上
最艰难的挑战，

6
00:00:22,125 --> 00:00:26,458
如拯救成千上万地瘠民贫
的粮食短缺，

7
00:00:26,482 --> 00:00:28,321
就需要我们所有人的共同努力。

8
00:00:28,680 --> 00:00:31,260
我要用最先进的科技，

9
00:00:31,284 --> 00:00:34,577
和地球上最多元化
和包容的团队一起，

10
00:00:34,601 --> 00:00:36,668
帮助农民们生产更多的粮食。

11
00:00:37,545 --> 00:00:39,426
我是一位计算生物学家。

12
00:00:39,450 --> 00:00:42,854
你们可能会好奇，那是什么？
它将如何杜绝饥饿？

13
00:00:42,878 --> 00:00:46,124
这么说吧，我喜欢计算机和生物学，

14
00:00:46,148 --> 00:00:48,592
于是它们以某种方式结合
在一起就成了一项工作。

15
00:00:48,616 --> 00:00:49,699
（笑声）

16
00:00:49,723 --> 00:00:51,243
我没有从小

17
00:00:51,267 --> 00:00:54,553
要成为一个生物学家的故事。

18
00:00:54,577 --> 00:00:58,283
事实是，我在大学时是打篮球的。

19
00:00:58,585 --> 00:01:03,728
我一部分的经济来源依赖半工半读。

20
00:01:04,300 --> 00:01:05,840
突然有一天，

21
00:01:05,864 --> 00:01:09,061
我漫步到了宿舍
旁边的建筑物，

22
00:01:09,085 --> 00:01:11,765
那刚好是生物学系。

23
00:01:12,347 --> 00:01:14,933
我进去看到了招聘告示板。

24
00:01:15,493 --> 00:01:17,657
是的，那是在还没有互联网的时代。

25
00:01:18,430 --> 00:01:20,437
我看到了一张明信片大小的卡片，

26
00:01:20,461 --> 00:01:23,616
招募人员到植物标本室工作。

27
00:01:24,601 --> 00:01:26,602
我赶紧记下联络号码，

28
00:01:26,626 --> 00:01:28,331
因为它说"工作时间灵活",

29
00:01:28,355 --> 00:01:31,612
我需要那个来配合
我的篮球时间表。

30
00:01:32,204 --> 00:01:36,791
然后我跑去图书馆查
什么是植物标本室。

31
00:01:36,815 --> 00:01:39,022
（笑声）

32
00:01:39,046 --> 00:01:40,355
原来

33
00:01:40,379 --> 00:01:44,458
植物标本室是来收藏
死了，干了的植物。

34
00:01:45,379 --> 00:01:47,093
我幸运地被录取了。

35
00:01:47,117 --> 00:01:50,323
所以我的第一份科学工作

36
00:01:50,347 --> 00:01:55,682
就是花上几个小时
将枯死的植物粘在纸上。

37
00:01:55,706 --> 00:01:58,984
（笑声）

38
00:01:59,008 --> 00:02:00,158
它是如此的风光啊。

39
00:02:00,182 --> 00:02:03,321
这就是我如何成为了
计算生物学家。

40
00:02:04,323 --> 00:02:05,506
在那个时候，

41
00:02:05,530 --> 00:02:08,252
基因组学和计算学如日方升。

42
00:02:08,276 --> 00:02:10,680
毕业后我开始攻读结合

43
00:02:10,704 --> 00:02:13,799
生物学和计算机的硕士。

44
00:02:13,823 --> 00:02:14,832
当时，

45
00:02:14,832 --> 00:02:16,791
我在拉斯阿拉莫斯国家实验室

46
00:02:16,815 --> 00:02:19,333
理论生物学和生物物理学组工作。

47
00:02:19,776 --> 00:02:23,506
就在那里，我初次见证了超级计算机，

48
00:02:23,530 --> 00:02:25,204
真是惊为天人。

49
00:02:25,840 --> 00:02:27,879
借助超级计算机，

50
00:02:27,903 --> 00:02:32,126
也就是数千台联网电脑的力量，

51
00:02:32,150 --> 00:02:37,623
我们能够发现流感病毒
和丙性肝炎的复杂性。

52
00:02:38,134 --> 00:02:40,465
正是这时候我看到了利用计算机

53
00:02:40,489 --> 00:02:44,609
和生物学相结合来造福人类的力量。

54
00:02:44,633 --> 00:02:47,005
我想把这当作终生事业。

55
00:02:48,030 --> 00:02:49,807
所以，从1999年开始，

56
00:02:49,831 --> 00:02:52,529
我大部分的科学生涯都在

57
00:02:52,553 --> 00:02:54,482
非常高科技的实验室里度过，

58
00:02:54,506 --> 00:02:57,239
周围都是非常昂贵的设备。

59
00:02:57,712 --> 00:02:59,355
很多人问我，

60
00:02:59,379 --> 00:03:03,246
我为什么，又是如何
为非洲的农民工作的。

61
00:03:03,804 --> 00:03:06,106
由于我的计算技能，

62
00:03:06,130 --> 00:03:10,669
在2013年，一个东非科学家小组

63
00:03:10,693 --> 00:03:14,782
邀请我加入拯救木薯的队伍。

64
00:03:15,766 --> 00:03:22,736
木薯的叶子和根部
能养活全球8亿人，

65
00:03:23,639 --> 00:03:26,676
有5亿人在东非。

66
00:03:26,994 --> 00:03:29,001
差不多有十亿人

67
00:03:29,025 --> 00:03:31,993
依靠这种植物来供应
他们每天的卡路里。

68
00:03:32,581 --> 00:03:36,426
如果一个小型家庭农场主
有足够的木薯，

69
00:03:36,450 --> 00:03:38,594
她就可以养活她的家人，

70
00:03:38,618 --> 00:03:42,664
并在市场上售卖这些木薯，
换取重要的东西，如学费，

71
00:03:42,688 --> 00:03:44,823
医疗费用和储蓄。

72
00:03:45,752 --> 00:03:49,283
但是，木薯的种植在非洲受到了冲击。

73
00:03:49,665 --> 00:03:54,101
粉虱和病毒在摧毁着木薯。

74
00:03:54,593 --> 00:03:56,799
粉虱是体型微小的昆虫，

75
00:03:56,823 --> 00:03:59,641
以超过600种植物的树叶为食。

76
00:03:59,665 --> 00:04:01,466
它们不请自来，

77
00:04:01,490 --> 00:04:02,649
有很多种类，

78
00:04:02,673 --> 00:04:04,942
具有抗药性，

79
00:04:04,966 --> 00:04:09,220
还能传播数百种植物病毒，

80
00:04:09,244 --> 00:04:11,768
导致木薯患上棕色条纹病

81
00:04:11,792 --> 00:04:13,592
和木薯马赛克病。

82
00:04:14,085 --> 00:04:16,219
这会彻底杀死作物。

83
00:04:17,038 --> 00:04:18,855
如果没有木薯，

84
00:04:18,879 --> 00:04:22,878
那数百万人就没有食物或收入。

85
00:04:24,141 --> 00:04:26,617
我去了一趟坦桑尼亚，

86
00:04:26,641 --> 00:04:29,379
意识到那里的妇女需要一些帮助。

87
00:04:29,403 --> 00:04:33,656
这些了不起的，坚强的，
小型家庭农场主，

88
00:04:33,680 --> 00:04:34,948
大多数是妇女，

89
00:04:34,972 --> 00:04:36,239
他们的生活苦不堪言。

90
00:04:36,744 --> 00:04:39,180
他们没有足够的食物来养活家人，

91
00:04:39,204 --> 00:04:40,792
这是一场真正的危机。

92
00:04:41,530 --> 00:04:43,029
现实情况是，

93
00:04:43,053 --> 00:04:46,045
当雨季来临的时候，她
们到木薯田里耕种。

94
00:04:46,069 --> 00:04:47,775
九个月之后，

95
00:04:47,799 --> 00:04:50,879
什么都没有，都是因为
这些害虫和病原体。

96
00:04:50,903 --> 00:04:53,061
我不禁心想，

97
00:04:53,085 --> 00:04:56,283
这世界上怎么还有食不果腹的农民呢？

98
00:04:56,815 --> 00:04:59,135
所以我决定花一段时间在田里，

99
00:04:59,159 --> 00:05:00,839
跟着农民和科学家们，

100
00:05:00,863 --> 00:05:03,466
看看我是否有帮得上忙的技能。


101
00:05:04,427 --> 00:05:07,283
当地局势令人震惊。

102
00:05:07,307 --> 00:05:11,577
粉虱毁坏树叶为摄取蛋白质，


103
00:05:11,601 --> 00:05:15,183
病毒摧毁根部为摄取淀粉。


104
00:05:15,592 --> 00:05:18,037
在整个生长季节过去后，

105
00:05:18,061 --> 00:05:22,171
农民将失去整整一年
的收入和食物，

106
00:05:22,195 --> 00:05:25,393
他们的家庭将遭受
一个漫长的饥饿季节。

107
00:05:25,942 --> 00:05:28,022
这完全是可以预防的。

108
00:05:28,046 --> 00:05:29,370
如果农民知道


109
00:05:29,394 --> 00:05:32,458
在她的田里种植什么品种的木薯

110
00:05:32,482 --> 00:05:36,807
可以抵抗这些病毒和病原体，

111
00:05:36,831 --> 00:05:38,736
她们就会有更多的食物。

112
00:05:38,760 --> 00:05:41,595
我们拥有我们需要的所有科技，

113
00:05:41,619 --> 00:05:44,823
但这些知识和资源

114
00:05:44,847 --> 00:05:47,982
在全球的分布非常不均衡。

115
00:05:48,712 --> 00:05:51,274
我想强调的是，

116
00:05:51,298 --> 00:05:53,150
传统的基因组技术

117
00:05:53,174 --> 00:05:56,037
被用于揭露这些害虫和病原体

118
00:05:56,061 --> 00:05:59,123
的复杂性——

119
00:05:59,147 --> 00:06:02,145
这些技术不是为
南非撒哈拉地带而设的。

120
00:06:03,058 --> 00:06:05,399
它们的花费在一百万美元以上，

121
00:06:05,423 --> 00:06:07,311
需要不断的电力供应

122
00:06:07,335 --> 00:06:09,135
和专门的技术人员操作。

123
00:06:09,970 --> 00:06:12,831
这些机器在非洲大陆上寥寥无几，

124
00:06:12,855 --> 00:06:17,476
让许多在前线战斗
的科学家不得不

125
00:06:17,500 --> 00:06:19,499
把样品送到海外。

126
00:06:19,523 --> 00:06:21,483
当你把样品送到海外时，

127
00:06:21,507 --> 00:06:24,133
样品会降解，花费很昂贵，

128
00:06:24,157 --> 00:06:27,324
而且在糟糕的互联网中取回数据

129
00:06:27,348 --> 00:06:28,748
几乎是不可能的。

130
00:06:29,142 --> 00:06:33,441
所以有时可能需要六个月
的时间把结果送回农民手里。

131
00:06:33,465 --> 00:06:35,219
那时已经太晚了。

132
00:06:35,243 --> 00:06:36,830
作物已经被摧毁，

133
00:06:36,854 --> 00:06:40,020
造成持续的贫困和更多的饥饿。

134
00:06:41,306 --> 00:06:43,464
我们知道我们可以解决这个问题。

135
00:06:43,989 --> 00:06:45,393
在2017年，

136
00:06:45,417 --> 00:06:50,203
我们听说了这个叫做
Oxford Nanopore MinION 的

137
00:06:50,227 --> 00:06:52,736
手持便携式DNA测序仪。

138
00:06:52,760 --> 00:06:56,913
它曾在西非抗击埃博拉时功不可没。

139
00:06:56,937 --> 00:06:58,434
因此，我们认为：


140
00:06:58,458 --> 00:07:01,744
为什么不用这个在东非帮助农民呢？

141
00:07:01,768 --> 00:07:06,101
于是，我们要做的就是开始着手行动。

142
00:07:06,609 --> 00:07:09,307
当时，这项科技非常新颖，

143
00:07:09,331 --> 00:07:12,283
许多人怀疑我们能否在
农地里复制相似的结果。

144
00:07:12,879 --> 00:07:14,196
当我们开始这样做时，


145
00:07:14,220 --> 00:07:18,101
我们有个英国的"合作伙伴"

146
00:07:18,125 --> 00:07:21,752
告诉我们，这永远都不会发生在东非，

147
00:07:21,776 --> 00:07:23,242
更别说在农田里了。


148
00:07:23,863 --> 00:07:25,632
因此，我们接受了挑战。

149
00:07:25,934 --> 00:07:32,387
这个人甚至和我们打赌
两瓶最好的香槟，

150
00:07:32,411 --> 00:07:35,369
说我们永远不会实现的。

151
00:07:36,871 --> 00:07:38,450
三个字：

152
00:07:38,474 --> 00:07:39,625
买单吧。

153
00:07:39,649 --> 00:07:41,823
（笑声）

154
00:07:41,847 --> 00:07:45,999
（掌声）

155
00:07:46,023 --> 00:07:48,936
买单吧，因为我们做到了。

156
00:07:48,960 --> 00:07:52,245
我们把整个高科技分子实验室

157
00:07:52,269 --> 00:07:55,918
带给了坦桑尼亚，肯尼亚
和乌干达的农民们，

158
00:07:55,942 --> 00:07:57,974
我们称它为"树实验室"。

159
00:07:58,942 --> 00:08:00,133
那我们做了什么？



160
00:08:00,157 --> 00:08:02,736
首先我们给自己取了一个队名——

161
00:08:02,760 --> 00:08:04,934
叫做木薯病毒行动项目。

162
00:08:04,958 --> 00:08:06,315
我们制作了一个网站，

163
00:08:06,339 --> 00:08:09,950
从基因组学和计算社区中召集支持，

164
00:08:09,974 --> 00:08:11,855
然后去农民那里。

165
00:08:12,411 --> 00:08:15,220
"树实验室"所需的一切

166
00:08:15,244 --> 00:08:17,653
由团队携带着来到这里。

167
00:08:17,677 --> 00:08:21,724
所有分子和计算学需要用来

168
00:08:21,748 --> 00:08:25,049
诊断植物病理的条件都准备就绪了。

169
00:08:25,431 --> 00:08:28,259
实际上，所有这些
全都在这个舞台上。

170
00:08:29,161 --> 00:08:32,748
我们认为，如果我们能
使数据更贴近问题，

171
00:08:32,772 --> 00:08:34,390
更贴近农民，

172
00:08:34,414 --> 00:08:37,770
我们就能更快地判断
她的植物出了什么问题。

173
00:08:38,169 --> 00:08:40,042
不仅能诊断出问题——

174
00:08:40,066 --> 00:08:41,458
还能给她解决方案。

175
00:08:41,482 --> 00:08:42,807
解决办法就是，

176
00:08:42,831 --> 00:08:45,454
烧掉那片田地，并种上

177
00:08:45,478 --> 00:08:48,982
对害虫和病原体具有
抵抗力的植物品种。

178
00:08:49,942 --> 00:08:54,146
所以，我们必须做的第一件事
是进行DNA提取。

179
00:08:54,170 --> 00:08:56,709
我们在这里用的是这台机器，

180
00:08:57,050 --> 00:09:00,249
叫做"PDQeX"，

181
00:09:00,273 --> 00:09:04,164
代表“死快死快的提取"。

182
00:09:04,188 --> 00:09:06,236
(笑声)

183
00:09:06,260 --> 00:09:07,410
有意思吧。

184
00:09:07,768 --> 00:09:10,262
我的朋友乔真的很酷。

185
00:09:11,394 --> 00:09:14,754
最大的挑战之一是进行DNA提取，

186
00:09:14,778 --> 00:09:18,093
它通常需要非常昂贵的设备，

187
00:09:18,117 --> 00:09:19,521
需要几个小时。

188
00:09:19,545 --> 00:09:21,037
但是有了这台机器，

189
00:09:21,061 --> 00:09:23,815
我们在二十分钟内就能完成，

190
00:09:23,839 --> 00:09:25,085
而且成本低廉，

191
00:09:25,109 --> 00:09:27,997
只需要摩托车的电池供电。

192
00:09:29,164 --> 00:09:34,307
我们将提取的DNA存入序列库，

193
00:09:34,331 --> 00:09:36,110
准备加载到

194
00:09:36,134 --> 00:09:40,426
这个便携式手持基因组测序仪中，

195
00:09:40,450 --> 00:09:41,505
就是这个装置，

196
00:09:41,505 --> 00:09:45,363
然后我们将它连上一台
微型超级计算机，

197
00:09:45,387 --> 00:09:47,209
称为" MinIT"。

198
00:09:47,728 --> 00:09:51,830
这两个装置由便携式电池供电。

199
00:09:52,569 --> 00:09:54,442
这样一来，我们就能够排除

200
00:09:54,466 --> 00:09:56,871
对主要电源和互联网的依赖，

201
00:09:56,895 --> 00:10:00,823
这两者是一个小型家庭农场
运作的局限因素。

202
00:10:01,807 --> 00:10:04,678
快速分析数据也可能是个问题。

203
00:10:05,033 --> 00:10:08,939
但是，我这位计算生物学家
的存在派上了用场。

204
00:10:09,382 --> 00:10:11,612
所有枯死植物的标本，

205
00:10:11,636 --> 00:10:13,196
所有的测量，

206
00:10:13,220 --> 00:10:15,212
和所有的计算，

207
00:10:15,236 --> 00:10:19,387
终于在现实世界中
以实时方式派上用场了。

208
00:10:19,411 --> 00:10:22,464
我能够定制数据库，

209
00:10:22,488 --> 00:10:27,083
在三小时内给农民结果，

210
00:10:27,107 --> 00:10:28,971
而不是六个月。

211
00:10:29,694 --> 00:10:36,662
（掌声）

212
00:10:38,085 --> 00:10:40,719
农民们欣喜若狂。

213
00:10:41,799 --> 00:10:44,595
那么我们又怎么知道
我们的策略产生了影响呢？

214
00:10:44,619 --> 00:10:46,619
"树实验室"之后的九个月，

215
00:10:46,643 --> 00:10:49,873
阿莎的收获从每公顷零吨木薯

216
00:10:49,897 --> 00:10:51,905
上升到了每公顷40吨木薯。

217
00:10:51,929 --> 00:10:53,728
她有足够的粮食养活她的家人，

218
00:10:53,752 --> 00:10:56,442
还有多余在市场上售卖，

219
00:10:56,466 --> 00:10:59,201
现在，她已经能够为家人盖房子了。

220
00:11:00,212 --> 00:11:01,371
是的，太酷了。

221
00:11:01,395 --> 00:11:05,649
（掌声）

222
00:11:05,673 --> 00:11:07,539
那么，我们如何扩展"树实验室"呢？

223
00:11:07,940 --> 00:11:09,320
事实上，

224
00:11:09,344 --> 00:11:11,447
农民在非洲已颇具规模。

225
00:11:11,471 --> 00:11:13,360
这些妇女以团体为单位进行劳作，

226
00:11:13,384 --> 00:11:17,510
所以帮助阿莎，实际上就
帮助了她村子里的3000人，

227
00:11:17,534 --> 00:11:21,186
因为她分享了结果以及解决方案。

228
00:11:21,673 --> 00:11:25,864
我记得我见过的每一个农民。

229
00:11:26,665 --> 00:11:30,228
他们的痛苦和喜悦

230
00:11:30,252 --> 00:11:32,052
深深的刻在我的记忆中。

231
00:11:32,958 --> 00:11:34,823
我们的科学是为他们而进行的。

232
00:11:35,711 --> 00:11:40,758
"树实验室"是我们在帮助他们
提升食品安全方面最好的尝试。

233
00:11:41,180 --> 00:11:42,966
我从未梦想过

234
00:11:42,990 --> 00:11:45,934
我一生中做过最好的科学实验

235
00:11:45,958 --> 00:11:49,457
会在东非的毯子上，

236
00:11:49,481 --> 00:11:51,847
用最先进的基因组工具包。

237
00:11:52,312 --> 00:11:54,764
但我们的团队确实梦想过

238
00:11:54,788 --> 00:11:59,058
在三小时内给农民答案，
而不再需要六个月，

239
00:11:59,082 --> 00:12:00,518
然后我们做到了。

240
00:12:00,542 --> 00:12:04,650
因为那是科学多元化和包容性的力量。

241
00:12:05,156 --> 00:12:06,307
谢谢。

242
00:12:06,331 --> 00:12:09,482
（掌声）

243
00:12:09,506 --> 00:12:13,589
（欢呼声）