0:00:00.991,0:00:03.317 我起床的理由有兩個。 0:00:03.341,0:00:07.372 第一,小規模家庭小農[br]需要更多食物。 0:00:07.738,0:00:10.007 很不可思議的是,在 2019 年, 0:00:10.391,0:00:13.070 供給我們食物的農夫竟會餓肚子。 0:00:13.353,0:00:18.443 第二,科學必須要[br]更多元化、能包容。 0:00:18.679,0:00:22.101 如果我們要解決[br]地球上最困難的難題, 0:00:22.125,0:00:26.458 比如數百萬生活極度貧困的窮人[br]要面對「糧食不安全」的問題, 0:00:26.482,0:00:28.310 就需要大家同心協力。 0:00:28.680,0:00:31.260 我想要用最新的技術, 0:00:31.284,0:00:34.577 加上地球上最多元化、[br]最具包容性的團隊, 0:00:34.601,0:00:36.976 來協助農夫取得更多食物。 0:00:37.545,0:00:39.426 我是計算生物學家。 0:00:39.450,0:00:42.854 我知道——那是什麼?[br]又能如何協助終結飢餓問題? 0:00:42.878,0:00:46.124 基本上,我喜歡電腦和生物學, 0:00:46.148,0:00:48.592 而不知怎麼的,[br]兩者結合就成了一種工作。 0:00:48.616,0:00:49.699 (笑聲) 0:00:49.717,0:00:54.389 我並沒有那種從小就立志[br]成為生物學家的故事。 0:00:54.577,0:00:58.283 事實是,我在大學打籃球。 0:00:58.585,0:01:03.798 而我的財務支助方案包括[br]我需要一個可以半工半讀的工作。 0:01:04.300,0:01:05.840 某一天, 0:01:05.864,0:01:08.819 我晃到了離我宿舍最近的大樓。 0:01:09.085,0:01:11.765 剛好那是生物學大樓。 0:01:12.347,0:01:15.141 我走進去,去看工作看板。 0:01:15.493,0:01:17.883 是的,這是在網路出現之前。 0:01:18.430,0:01:20.437 我看到一張三乘五的名片, 0:01:20.461,0:01:23.930 在廣告植物標本室裡的工作。 0:01:24.601,0:01:26.463 我馬上記下電話, 0:01:26.626,0:01:31.604 因為上面寫著「彈性時間」,[br]那就能配合我的籃球時間表了。 0:01:32.204,0:01:36.791 我跑去圖書館,去查[br]「植物標本室」是什麼意思。 0:01:36.815,0:01:38.680 (笑聲) 0:01:39.046,0:01:40.355 結果發現, 0:01:40.379,0:01:44.511 植物標本室就是存放[br]死亡、乾燥植物的地方。 0:01:45.379,0:01:47.093 我很幸運被錄用了。 0:01:47.117,0:01:49.793 於是,我的第一個科學工作 0:01:50.347,0:01:55.682 是把死掉的植物黏在紙上,[br]且要連續做數個小時。 0:01:55.706,0:01:58.024 (笑聲) 0:01:59.008,0:02:00.158 好吸引人。 0:02:00.182,0:02:03.071 我就這樣變成了計算生物學家。 0:02:04.323,0:02:05.506 在那時, 0:02:05.530,0:02:08.252 基因組學和電腦計算還在成熟中。 0:02:08.276,0:02:10.680 我繼續攻讀碩士, 0:02:10.704,0:02:13.799 把生物和電腦結合起來。 0:02:13.823,0:02:16.636 那時,我在洛斯阿拉莫斯[br]國家實驗室的 0:02:16.655,0:02:19.569 理論生物學及生物物理學組工作。 0:02:19.776,0:02:23.506 我在那裡和超級電腦初次相遇, 0:02:23.530,0:02:25.398 它讓我嘆為觀止。 0:02:25.840,0:02:28.876 超級電腦的運算力基本上等同於 0:02:28.896,0:02:32.126 數千台個人電腦連結在一起[br]且狂飆起來的運算力, 0:02:32.150,0:02:37.623 有了它,我們就能揭開流行性感冒[br]和 C 型肝炎的複雜面紗。 0:02:38.134,0:02:41.629 此時,我看到把電腦和生物學結合 0:02:41.659,0:02:44.368 能為人類產生多大的力量。 0:02:44.633,0:02:47.079 我希望我的職涯能走上這條路。 0:02:48.030,0:02:49.807 所以,從 1999 年起, 0:02:49.831,0:02:52.529 我把我科學職涯的大部分時間 0:02:52.566,0:02:57.239 花在滿是昂貴設備的[br]超高科技實驗室中。 0:02:57.712,0:02:59.355 許多人問我, 0:02:59.379,0:03:03.246 我為什麼/如何為非洲的農夫努力。 0:03:03.804,0:03:06.106 因為我的電腦計算技能, 0:03:06.130,0:03:10.669 2013 年,一個由東非[br]科學家組成的團隊 0:03:10.693,0:03:14.782 請我加入他們,去拯救木薯。 0:03:15.766,0:03:19.730 木薯這種植物的葉子和根 0:03:19.802,0:03:22.736 是全球八億人的食物。 0:03:23.639,0:03:26.676 以及東非五億人。 0:03:26.994,0:03:29.001 所以那是約十億人 0:03:29.025,0:03:31.993 要仰賴這種植物來補充每日熱量。 0:03:32.581,0:03:36.426 如果小規模家庭小農有足夠木薯, 0:03:36.450,0:03:38.594 她就可以讓家人溫飽, 0:03:38.618,0:03:41.801 且她可以在市場上銷售,[br]以支付重要的費用 0:03:41.821,0:03:44.773 如學費、醫療費,以及存錢。 0:03:45.752,0:03:49.283 但在非洲,木薯正受到攻擊。 0:03:49.665,0:03:54.101 粉蝨和病毒在蹂躪木薯。 0:03:54.593,0:03:56.799 粉蝨是一種小昆蟲, 0:03:56.823,0:03:59.641 以六百多種植物的樹葉為食。 0:03:59.665,0:04:01.466 牠們是壞消息。 0:04:01.490,0:04:02.649 品種很多; 0:04:02.673,0:04:04.942 牠們演變成能抵抗殺蟲劑; 0:04:04.966,0:04:08.879 且牠們會傳播數百種植物病毒, 0:04:09.244,0:04:11.768 造成木薯褐斑條紋病 0:04:11.792,0:04:13.614 以及木薯花葉病。 0:04:14.085,0:04:16.589 這些病會讓植物完全死亡。 0:04:17.038,0:04:18.855 如果沒有木薯, 0:04:18.879,0:04:22.878 數百萬人就沒有食物或收入。 0:04:24.141,0:04:26.617 我去了一趟坦尚尼亞, 0:04:26.641,0:04:29.202 便了解到這些女子需要協助。 0:04:29.403,0:04:33.656 這些很了不起又堅強的[br]小規模家庭小農 0:04:33.680,0:04:34.948 多半是女性。 0:04:34.972,0:04:36.239 過得很辛苦。 0:04:36.744,0:04:39.180 她們沒有足夠食物可以給家人吃, 0:04:39.204,0:04:41.188 這是真正的危機。 0:04:41.530,0:04:43.029 發生的狀況是 0:04:43.053,0:04:46.045 雨季來時,他們到[br]外面的木薯田去種木薯。 0:04:46.069,0:04:47.465 九個月後, 0:04:47.799,0:04:50.879 因為這些害蟲和病原體,[br]導致什麼都沒有。 0:04:50.903,0:04:52.570 我心想, 0:04:53.085,0:04:56.283 農人怎麼可能會餓肚子? 0:04:56.815,0:05:00.753 我決定要花些時間到實地去,[br]和農人及科學家一起努力, 0:05:00.763,0:05:03.467 看看我有沒有什麼技能[br]可以幫得上忙。 0:05:04.427,0:05:07.283 實地的情況很驚人。 0:05:07.307,0:05:11.280 粉蝨吃樹葉以取得蛋白質,[br]卻因此摧毀了樹葉, 0:05:11.601,0:05:15.344 病毒則為了澱粉去吃根部,[br]因而摧毀了根部。 0:05:15.592,0:05:18.037 整個生長季就要過了, 0:05:18.061,0:05:21.978 而小農會失去整年的收入和食物, 0:05:22.195,0:05:25.576 全家要撐過難受又漫長的飢餓季。 0:05:25.942,0:05:28.022 這完全是可以預防的。 0:05:28.046,0:05:29.370 如果小農知道 0:05:29.394,0:05:32.458 她的田裡要種哪一種木薯 0:05:32.482,0:05:35.652 可以抵抗那些病毒和病原體, 0:05:36.831,0:05:38.736 就能有更多食物。 0:05:38.760,0:05:41.458 我們擁有所有必要的技術, 0:05:41.619,0:05:44.823 但知識和資源 0:05:44.847,0:05:47.982 在全球的分佈並不平均。 0:05:48.712,0:05:51.274 所以,我確切的意思是, 0:05:51.298,0:05:53.150 較老式基因組技術 0:05:53.174,0:05:56.037 是可以解開這些害蟲和病原體 0:05:56.061,0:05:58.414 造成的複雜問題—— 0:05:59.147,0:06:02.467 但這些技術並不是為[br]撒哈拉以南非洲所開發的。 0:06:03.058,0:06:05.399 它們的成本可能要上百萬美元; 0:06:05.423,0:06:07.311 它們需要穩定的供電 0:06:07.335,0:06:09.249 和專門的人類能力。 0:06:09.970,0:06:12.831 在非洲大陸上,這些機器非常稀有, 0:06:12.855,0:06:17.476 讓在前線打仗的科學家別無選擇, 0:06:17.500,0:06:19.499 只能把樣本送到海外。 0:06:19.523,0:06:21.483 當樣本被送到海外, 0:06:21.507,0:06:24.133 樣本就會衰變,會花更高的成本, 0:06:24.157,0:06:26.454 且,試圖透過很弱的網路 0:06:26.474,0:06:28.748 把資料取回,也近乎不可能。 0:06:29.142,0:06:33.441 有時,可能要花六個月[br]才能把結果拿回來給小農。 0:06:33.465,0:06:35.219 那時就已經太遲了。 0:06:35.243,0:06:36.830 作物已經死光了, 0:06:36.854,0:06:40.112 因而造成更嚴重的貧窮[br]和更多人挨餓。 0:06:41.306,0:06:43.821 我們知道我們能解決這個問題。 0:06:43.989,0:06:45.393 2017 年, 0:06:45.417,0:06:50.203 我們聽說有一種手持式[br]可攜帶的 DNA 定序儀, 0:06:50.227,0:06:52.736 就是 Oxford Nanopore[br]生技公司的 MinION。 0:06:52.760,0:06:56.913 過去,這種定序儀在西非[br]被用來對抗伊波拉。 0:06:56.937,0:06:58.434 於是,我們心想: 0:06:58.458,0:07:01.744 我們為什麼不在東非[br]用它來協助小農? 0:07:01.768,0:07:06.101 我們便決定要這麼做。 0:07:06.609,0:07:09.307 當時,這項技術非常新, 0:07:09.331,0:07:12.537 許多人懷疑我們能否將[br]同樣的做法搬到農田上。 0:07:12.879,0:07:14.196 當我們打算這麼做時, 0:07:14.220,0:07:18.101 我們其中一位英國的「合作夥伴」 0:07:18.125,0:07:21.752 告訴我們:我們永遠不可能[br]在東非實現這個做法, 0:07:21.776,0:07:23.544 更不用說在農田上了。 0:07:23.863,0:07:25.764 於是,我們接受了挑戰。 0:07:25.934,0:07:29.516 這個人甚至賭上 0:07:29.636,0:07:32.387 兩瓶最棒的香檳, 0:07:32.411,0:07:35.369 賭我們做不到。 0:07:36.871,0:07:38.147 三個字: 0:07:38.474,0:07:39.625 交出來。 0:07:39.649,0:07:41.823 (笑聲) 0:07:41.847,0:07:45.999 (掌聲) 0:07:46.023,0:07:48.936 交出來,因為我們做到了。 0:07:48.960,0:07:52.245 我們把整個高科技分子實驗室 0:07:52.269,0:07:55.918 帶給坦尚尼亞、肯亞、[br]烏干達的小農, 0:07:55.942,0:07:58.474 我們稱它為「樹木實驗室」。 0:07:58.942,0:08:00.133 我們做了什麼? 0:08:00.157,0:08:02.736 首先,我們先幫我們的團隊命名—— 0:08:02.760,0:08:04.934 叫做木薯病毒行動計畫。 0:08:04.958,0:08:06.315 我們架了網站, 0:08:06.339,0:08:09.950 我們從基因組和電腦計算[br]等領域收集支援協助, 0:08:09.974,0:08:12.187 接著我們便出發前往小農那裡。 0:08:12.411,0:08:15.220 樹木實驗室需要的一切, 0:08:15.244,0:08:17.653 都由照片上的團隊來運送。 0:08:17.677,0:08:20.514 診斷生病植物所必要的 0:08:20.544,0:08:25.049 分子及計算必需品,[br]通通都在這裡了。 0:08:25.431,0:08:28.259 其實,也就是舞台上的這些。 0:08:29.161,0:08:32.748 我們認為,如果我們[br]能讓資料更接近問題, 0:08:32.772,0:08:34.390 更接近小農, 0:08:34.414,0:08:37.909 我們就能更快告訴她們,[br]她們的植物是怎麼回事。 0:08:38.169,0:08:40.042 不僅是告訴她們問題—— 0:08:40.066,0:08:41.458 還有解決方案。 0:08:41.482,0:08:42.807 解決方案就是, 0:08:42.831,0:08:45.454 燒掉農田,改種植不同品種, 0:08:45.478,0:08:49.189 且是能抵抗她們農田中[br]那些害蟲及病原體的品種。 0:08:49.942,0:08:54.146 所以,我們做的[br]第一件事就是提取 DNA。 0:08:54.170,0:08:56.709 我們用這一台機器。 0:08:57.050,0:09:00.249 它叫做 PDQeX, 0:09:00.273,0:09:04.164 即「么壽快的抽取」的縮寫。 0:09:04.188,0:09:06.236 (笑聲) 0:09:06.260,0:09:07.625 我知道。 0:09:07.768,0:09:10.262 我朋友喬真的很酷。 0:09:11.394,0:09:14.754 抽取 DNA 最大的挑戰之一, 0:09:14.778,0:09:18.093 就是會需要非常昂貴的設備, 0:09:18.117,0:09:19.521 且要花上數小時。 0:09:19.545,0:09:21.037 但有了這台機器, 0:09:21.061,0:09:23.815 我們只要二十分鐘就能做到, 0:09:23.839,0:09:25.085 成本少很多。 0:09:25.109,0:09:27.997 用摩托車的電池就能讓它運轉。 0:09:29.164,0:09:34.006 接著,我們會把抽取出來的[br]DNA 準備好放到一個文庫中, 0:09:34.331,0:09:36.110 讓它能夠被載入到 0:09:36.134,0:09:40.047 這個手持式可攜帶基因組定序儀中, 0:09:40.430,0:09:41.844 就在這裡,接著, 0:09:41.864,0:09:45.249 我們把它插入到[br]一台迷你超級電腦中, 0:09:45.387,0:09:47.370 叫做 MinIT。 0:09:47.728,0:09:51.830 這兩樣東西都插在[br]一個攜帶式電池組上面。 0:09:52.569,0:09:55.377 這樣我們就能不需要 0:09:55.397,0:09:56.871 主電源和網路。 0:09:56.895,0:10:01.003 這兩個因子在小規模[br]家庭農田裡是非常受限的。 0:10:01.807,0:10:04.678 快速分析資料也是個問題。 0:10:05.033,0:10:09.192 但,我這個計算生物學家[br]此時就可以派上用場了。 0:10:09.382,0:10:11.612 黏了這麼多死亡的植物, 0:10:11.636,0:10:13.196 做了這麼多測量, 0:10:13.220,0:10:15.212 做了這麼多計算, 0:10:15.236,0:10:19.387 終於,在真實世界中[br]即時派得上用場了。 0:10:19.411,0:10:22.464 我能夠做出客製化的資料庫, 0:10:22.488,0:10:27.083 我們能在三小時內把結果交給小農, 0:10:27.107,0:10:28.971 而不用六個月。 0:10:29.694,0:10:35.022 (掌聲) 0:10:38.085,0:10:40.719 小農都太高興了。 0:10:41.799,0:10:44.595 所以,我們怎麼知道[br]我們有影響力? 0:10:44.619,0:10:46.619 在樹木實驗室成立後九個月, 0:10:46.643,0:10:49.873 艾夏每公頃的產量本來是零公噸, 0:10:49.897,0:10:51.905 變成了四十公噸。 0:10:51.929,0:10:53.728 她有足夠食物給家人吃, 0:10:53.752,0:10:56.442 且能在市場中賣, 0:10:56.466,0:10:59.356 現在她在為她的家人建造一間房子。 0:11:00.212,0:11:01.699 是的,非常酷。 0:11:01.729,0:11:05.599 (掌聲) 0:11:05.673,0:11:07.885 我們要如何把樹木實驗室做大? 0:11:07.940,0:11:09.320 重點是, 0:11:09.344,0:11:11.447 在非洲,小農的規模已經變大了。 0:11:11.471,0:11:13.360 這些女子在小農團體中工作, 0:11:13.384,0:11:17.510 所以,協助艾夏其實就是[br]協助了她村中的三千人, 0:11:17.534,0:11:21.342 因為她會分享結果[br]和解決方案給他們。 0:11:21.673,0:11:25.864 我記得我見過的每一位小農。 0:11:26.665,0:11:29.627 她們的痛苦和她們的喜悅 0:11:30.252,0:11:32.332 都深深烙印在我的記憶中。 0:11:32.958,0:11:35.096 我們的科學是為她們做的。 0:11:35.711,0:11:38.194 樹木實驗室是我們做過最棒的嘗試, 0:11:38.234,0:11:40.939 協助她們處理糧食不安全的問題。 0:11:41.180,0:11:42.966 我從來沒有夢想過, 0:11:42.990,0:11:45.934 我一生中做過最棒的科學, 0:11:45.958,0:11:49.457 會是在東非的那張毯子上, 0:11:49.481,0:11:52.068 用高科技基因組裝置做的科學。 0:11:52.312,0:11:54.764 但,我們的團隊確實夢想過 0:11:54.788,0:11:58.867 要把答案給小農的時間[br]從六個月縮短到三小時, 0:11:59.082,0:12:00.518 我們也做到了。 0:12:00.542,0:12:04.731 因為科學的多元性和包容性[br]就有這樣的力量。 0:12:05.156,0:12:06.307 謝謝。 0:12:06.331,0:12:09.482 (掌聲) 0:12:09.506,0:12:13.589 (歡呼)