Return to Video

كيف نستخدم تقنية الشفرة الوراثية لمساعدة الفلاحين في محاربة أمراض المحاصيل

  • 0:01 - 0:03
    أغادر فراشي لسببين.
  • 0:03 - 0:07
    الأول، أنّ فلاحي العائلات الصغيرة
    بحاجة للمزيد من الطعام.
  • 0:08 - 0:13
    أمرٌ جنوني أن في عام 2019
    الفلاحين الذين يطعموننا جائعون.
  • 0:13 - 0:18
    والثاني، العلم بحاجة ليصبح
    أكثر تنوعًا وشمولًا.
  • 0:19 - 0:22
    لو كنا سنقوم بحل
    أصعب التحديات على الكوكب،
  • 0:22 - 0:26
    مثل نقص الطعام، للملايين
    الذين يعيشون في فقر مدقع،
  • 0:26 - 0:28
    سوف يقضي ذلك علينا جميعًا.
  • 0:29 - 0:31
    أود استخدام أحدث التكنولوجيا
  • 0:31 - 0:35
    مع أكثر الفرق تنوعًا وشمولًا
    على الكوكب
  • 0:35 - 0:37
    لمساعدة الفلاحين للحصول
    على المزيد من الطعام
  • 0:38 - 0:39
    أنا عالمة أحياء حسابية.
  • 0:39 - 0:43
    أنا أعرف -- ماذا يكون ذاك؟
    وكيف سيساعد في إنهاء الجوع؟
  • 0:43 - 0:46
    بشكل أساسي،
    أحب الكمبيوترات والأحياء
  • 0:46 - 0:49
    وبشكل ما،
    وضع كلاهما معًا، يعتبر وظيفة.
  • 0:49 - 0:50
    (ضحك)
  • 0:50 - 0:51
    ليس لديّ قصة
  • 0:51 - 0:55
    عن رغبتي لأصبح عالمة أحياء
    منذ حداثتي.
  • 0:55 - 0:58
    الحقيقة أني قد لعبت كرة السلة
    في الجامعة.
  • 0:59 - 1:04
    وكان جزء من الدعم المادي
    حاجتي للعمل والدراسة معاً.
  • 1:04 - 1:06
    إذن، في يومٍ ما،
  • 1:06 - 1:09
    تجولت حتى أقرب بناية
    من غرفة نومي.
  • 1:09 - 1:12
    وقد حدث أنه كان مبنى الأحياء.
  • 1:12 - 1:15
    دخلت ونظرت إلى لوحة الوظائف.
  • 1:15 - 1:18
    أجل، كان ذلك قبل ظهور الإنترنت.
  • 1:18 - 1:20
    وقد رأيت بطاقة 3*5
  • 1:20 - 1:24
    تعلن عن وظيفة للعمل في العشبيات.
  • 1:25 - 1:27
    وبسرعة تناولت الرقم،
  • 1:27 - 1:28
    لأنه ذكر فيها:
    "ساعات عمل مرنة"،
  • 1:28 - 1:32
    وقد كنت بحاجة لذلك
    لأتجنب جدول تدريباتي لكرة السلة
  • 1:32 - 1:37
    هرعت إلى المكتبة
    لأفهم ما هي "العشبيات".
  • 1:37 - 1:39
    (ضحك)
  • 1:39 - 1:40
    وقد اتضح لي
  • 1:40 - 1:44
    "العشبيات" هو المكان الذي يحتفظون فيه
    بالنباتات الجافة، والميتة.
  • 1:45 - 1:47
    كنت محظوظة للحصول على الوظيفة.
  • 1:47 - 1:50
    لذا كانت أول وظيفة علمية لي
  • 1:50 - 1:56
    لصق النباتات الميتة،
    على الورق لساعات.
  • 1:56 - 1:59
    (ضحك)
  • 1:59 - 2:00
    إنه ساحر جدًا.
  • 2:00 - 2:03
    هكذا أصبحت عالمة أحياء حسابية.
  • 2:04 - 2:06
    في تلك الأثناء،
  • 2:06 - 2:08
    كان علم الجينوم والحوسبة
    قد انتشر منذ مدة.
  • 2:08 - 2:11
    وتابعت دراستي للماجستير
  • 2:11 - 2:14
    في الدمج بين الأحياء والكمبيوترات.
  • 2:14 - 2:15
    في تلك الأثناء،
  • 2:15 - 2:17
    عملت في مختبر لوس ألاموس الوطني
  • 2:17 - 2:19
    في الأحياء النظرية
    ومجموعة الفيزياء الحيوية.
  • 2:20 - 2:24
    وهناك كان لقائي الأول
    مع الكمبيوتر الخارق،
  • 2:24 - 2:25
    وقد اشتعل عقلي.
  • 2:26 - 2:28
    بقوة الحوسبة الخارقة،
  • 2:28 - 2:32
    والتي تعد أساسًا، عبارة عن
    آلاف الكمبيوترات، متصلة في ستيرويدات،
  • 2:32 - 2:38
    كنا قادرين على كشف تعقيدات
    الإنفلونزا، وإلتهاب الكبد الوبائي سي.
  • 2:38 - 2:40
    وفي تلك الأثناء أمكنني رؤية قوة
  • 2:40 - 2:45
    استخدام الكمبيوترات والأحياء
    مجتمعين سويًا، من أجل البشرية.
  • 2:45 - 2:47
    وأردت أن يكون ذلك مستقبلي المهني.
  • 2:48 - 2:50
    لذا، منذ العام 1999،
  • 2:50 - 2:53
    أمضيت معظم عملي العلمي
  • 2:53 - 2:54
    في مختبرات عالية التقنية،
  • 2:55 - 2:57
    محاطة بمعدات باهظة جدًا.
  • 2:58 - 2:59
    إذًا، العديدون يسألوني
  • 2:59 - 3:03
    كيف، ولماذا
    أعمل من أجل الفلاحين في أفريقيا.
  • 3:04 - 3:06
    حسنًا، بسبب مهاراتي الحاسوبية،
  • 3:06 - 3:11
    في عام 2013، فريق من علماء شرق أفريقيون
  • 3:11 - 3:15
    طلبوا مني الانضمام إليهم
    في مهمة إنقاذ الكسافا.
  • 3:16 - 3:23
    الكسافا هي نبتة، تغذي أوراقها وجذورها
    800 مليون شخص، حول العالم.
  • 3:24 - 3:27
    و500 مليون في شرق أفريقيا.
  • 3:27 - 3:29
    وهذا ما يقرب من مليار شخص
  • 3:29 - 3:32
    يعتمدون على تلك النبتة
    من أجل سعراتهم الحرارية اليومية.
  • 3:33 - 3:36
    لو أن فلاحة عائلية من طبقة دنيا
    لديها ما يكفيها من الكسافا،
  • 3:36 - 3:39
    يمكنها إطعام أسرتها
  • 3:39 - 3:43
    ويمكنها أن تبيعها في السوق
    من أجل الأشياء المهمة، مثل مصاريف المدرسة،
  • 3:43 - 3:45
    المصاريف الطبية، والإدخار.
  • 3:46 - 3:49
    ولكن الكسافا تتعرض للهجوم في أفريقيا.
  • 3:50 - 3:54
    الذباب الأبيض، والفيروسات
    يدمرون الكسافا.
  • 3:55 - 3:57
    الذباب الأبيض هو حشرة صغيرة جدًا
  • 3:57 - 4:00
    والتي تتغذى على أكثر من
    600 نوع من النباتات
  • 4:00 - 4:01
    إصابة النباتات بها أمرٌ سيىء.
  • 4:01 - 4:03
    هناك العديد من الفصائل؛
  • 4:03 - 4:05
    وقد أضحت مقاومة للمبيدات الحشرية؛
  • 4:05 - 4:09
    كما أنها تنقل المئات من فيروسات النباتات
  • 4:09 - 4:12
    والتي تتسبب بمرض الشريط البني
  • 4:12 - 4:14
    ومرض الفسيفساء.
  • 4:14 - 4:16
    كلاهما يقتل النبات كليًا.
  • 4:17 - 4:19
    وإن لم تكن الكسافا متوفرة،
  • 4:19 - 4:23
    لن يكون هناك طعام متوفر
    أو دخل ثابت لملايين من الأفراد.
  • 4:24 - 4:27
    لقد تطلب الأمر مني رحلة واحدة لتانزانيا
  • 4:27 - 4:29
    لأدرك أن تلك المرأة بحاجة للمساعدة.
  • 4:29 - 4:34
    هؤلاء الفلاحين البسطاء الرائعين، الأقوياء،
  • 4:34 - 4:35
    والذين أغلبيتهم من النساء،
  • 4:35 - 4:36
    يعملون بجهد وتعب.
  • 4:37 - 4:39
    ليس لديهم ما يكفيهم من الطعام
    لتغذية عائلاتهم،
  • 4:39 - 4:41
    وهي أزمة حقيقية.
  • 4:42 - 4:43
    ما يحدث
  • 4:43 - 4:46
    أنهم يزرعون حقولاً من الكسافا
    فور هطول الأمطار.
  • 4:46 - 4:48
    وبعد 9 أشهر،
  • 4:48 - 4:51
    لا يحدث أي شيء
    بسبب تلك الآفات والأمراض.
  • 4:51 - 4:53
    وقد فكرت،
  • 4:53 - 4:56
    كيف بحق الله يجوع الفلاحون؟
  • 4:57 - 4:59
    لذا قررت قضاء بعض الوقت
    في تلك الأرض
  • 4:59 - 5:01
    مع الفلاحين والعلماء
  • 5:01 - 5:03
    لأرى إن كان لدي أية مهارات
    قد تفيد في ذلك.
  • 5:04 - 5:07
    الوضع على أرض الواقع صادم.
  • 5:07 - 5:12
    لقد دمر الذباب الأبيض الأوراق
    التي تؤكل كبروتين،
  • 5:12 - 5:15
    ودمرت الفيروسات الجذور
    التي تؤكل من أجل النشا فيها.
  • 5:16 - 5:18
    موسم نمو كامل سيمر،
  • 5:18 - 5:22
    وستخسر الفلاحة
    عاما كاملا من الدخل والطعام.
  • 5:22 - 5:25
    وستعاني العائلة من موسم جوع طويل.
  • 5:26 - 5:28
    هذا أمر يمكن منعه تماماً.
  • 5:28 - 5:29
    لو عرفت الفلّاحة
  • 5:29 - 5:32
    أي تنوع من الكسافا لتزرعها في حقلها،
  • 5:32 - 5:37
    والتي لديها المناعة
    ضد تلك الفيروسات والآفات،
  • 5:37 - 5:39
    لكان لديها طعام أكثر.
  • 5:39 - 5:42
    لدينا جميعًا كل التكنولوجيا التي نحتاجها،
  • 5:42 - 5:45
    ولكن المعرفة والمصادر
  • 5:45 - 5:48
    ليست موزعة بعدل حول العالم.
  • 5:49 - 5:51
    فما أقصده بالتحديد أنّ،
  • 5:51 - 5:53
    تكنولوجيات علم الجينوم الأقدم
  • 5:53 - 5:56
    والتي كانت مطلوبة للكشف عن التعقيدات
  • 5:56 - 5:59
    في تلك الآفات والأمراض:
  • 5:59 - 6:02
    هذه التكنولوجيات، لم تصمم من أجل
    الصحراء الجنوبية في أفريقيا.
  • 6:03 - 6:05
    كلفت الكثير من ملايين الدولارات؛
  • 6:05 - 6:07
    وطاقة دائمة
  • 6:07 - 6:09
    وإمكانيات بشرية متخصصة.
  • 6:10 - 6:13
    تلك الآلات قليلة وبعيدة في القارة،
  • 6:13 - 6:17
    مما يجعل العديد من العلماء
    يعملون بدون أي خيار آخر
  • 6:18 - 6:19
    ما عدا إرسال العينات في الخارج.
  • 6:20 - 6:21
    وعندما ترسل في الخارج،
  • 6:22 - 6:24
    تتحلل العينات، مما يكلف الكثير من المال،
  • 6:24 - 6:27
    ومحاولة استعادة البيانات
    عبر الإنترنت الضعيف
  • 6:27 - 6:29
    يكاد يكون مستحيلًا.
  • 6:29 - 6:33
    حيث في بعض الأحيان يستغرق الأمر
    ستة أشهر، لإعادة النتائج للفلاح.
  • 6:33 - 6:35
    وفي ذلك الحين، يكون قد فات الأوان.
  • 6:35 - 6:37
    يكون المحصول قد فسد بالفعل،
  • 6:37 - 6:40
    مما ينتج عنه فقر أشدروجوع أكبر.
  • 6:41 - 6:43
    كنا نعرف أننا بمقدورنا إصلاح ذلك.
  • 6:44 - 6:45
    في عام 2017،
  • 6:45 - 6:50
    سمعنا عن ذلك الجهاز بحجم اليد،
    مقياس تسلسل الحمض النووي المحمول
  • 6:50 - 6:53
    يسمى بـالإنجليزية: Oxford Nanopore MinION.
  • 6:53 - 6:57
    كانوا يستخدمونه في غرب أفريقيا
    لمكافحة الإيبولا.
  • 6:57 - 6:58
    لذلك لقد فكرنا في التالي:
  • 6:58 - 7:02
    لماذا لا يمكننا استخدامه
    في شرق أفريقيا لمساعدة الفلاحين؟
  • 7:02 - 7:06
    إذن، ما قمنا به كان الترتيب لاستخدامه.
  • 7:07 - 7:09
    في ذلك الوقت، كانت تلك التكنولوجيا
    جديدة جدًا،
  • 7:09 - 7:12
    وقد شكك الكثيرون في قدرتنا
    على تنفيذ ذلك في المزرعة.
  • 7:13 - 7:14
    عندما جهزنا لتنفيذ ذلك،
  • 7:14 - 7:18
    أحد المتعاونين معنا، في المملكة المتحدة
  • 7:18 - 7:22
    أخبرنا بأنه من المحال
    إنجاز ذلك في شرق أفريقيا،
  • 7:22 - 7:23
    فما بالكم بمزرعة.
  • 7:24 - 7:26
    لذا فقد قبلنا التحدي.
  • 7:26 - 7:32
    حتى أن ذلك الرجل تمادى في تحديه لمراهنتنا
    على زجاجتين من أفضل أنواع الشمبانيا
  • 7:32 - 7:35
    بأننا لن ننجح أبدًا في تنفيذ ذلك.
  • 7:37 - 7:38
    كلمتان:
  • 7:38 - 7:40
    ادفع الرهان!
  • 7:40 - 7:42
    (ضحك)
  • 7:42 - 7:46
    (تصفيق)
  • 7:46 - 7:49
    ادفع الرهان، لأننا نجحنا في ذلك.
  • 7:49 - 7:52
    لقد قمنا بنقل مختبر جزيئات
    عالي التقنية بأكمله
  • 7:52 - 7:56
    إلى مزارعين تنزانيا، وكينيا، وأوغندا،
  • 7:56 - 7:58
    وقد سميناه "مختبر الشجرة".
  • 7:59 - 8:00
    إذن، ماذا فعلنا؟
  • 8:00 - 8:03
    حسنًا، بداية،
    منحنا لفريقنا اسم ...
  • 8:03 - 8:05
    سميناه "مشروع علاج فيروس الكسافا".
  • 8:05 - 8:06
    ثم صنعنا موقع إلكتروني،
  • 8:06 - 8:10
    جمعنا دعم من مجتمعات علم الجينوم والحوسبة،
  • 8:10 - 8:12
    ثم ذهبنا للفلاحين.
  • 8:12 - 8:15
    كل ما كنا بحاجة إليه
    من أجل مختبر الشجرة الخاص بنا
  • 8:15 - 8:18
    يتم تنفيذه عبر فريقنا هنا.
  • 8:18 - 8:22
    أتيحت كل معدات الجزيئات، والحوسبة المطلوبة
  • 8:22 - 8:25
    لتشخيص النباتات المريضة.
  • 8:25 - 8:28
    وكلها هنا أيضًا على المسرح.
  • 8:29 - 8:33
    لقد فكرنا بأنه لو تمكنا من جمع البيانات
    وجعلها قريبة من المشكلة،
  • 8:33 - 8:34
    وبالقرب من الفلّاحة،
  • 8:34 - 8:38
    لكان ذلك أسرع لإبلاغها بما حل بنبتتها.
  • 8:38 - 8:40
    وليس فقط إبلاغها بالخطأ في النبتة...
  • 8:40 - 8:41
    بل منحها الحل أيضًا.
  • 8:41 - 8:43
    والحل هو،
  • 8:43 - 8:45
    إحراق الحقل وزرع النباتات
  • 8:45 - 8:49
    المقاومة للآفات والأمراض الموجودة في حقلها
  • 8:50 - 8:54
    لذا كان لزامًا علينا أولًا
    أن نقوم بعمل استخراج حمض نووي.
  • 8:54 - 8:57
    وقد استخدمنا تلك الآلة.
  • 8:57 - 9:00
    وتسمى PDQeX
  • 9:00 - 9:04
    وهو اختصار لـ "استخراجٍ لعين سريع جميل."
  • 9:04 - 9:06
    (ضحك)
  • 9:06 - 9:07
    أعلم ذلك.
  • 9:08 - 9:10
    صديقي جو لطيف للغاية.
  • 9:11 - 9:15
    واحدة من أكبر التحديات التي تواجهنا
    في استخراج الحمض النووي
  • 9:15 - 9:18
    هي أنه عادة يحتاج
    إلى معدات باهظة الثمن جدًا،
  • 9:18 - 9:20
    ويستغرق ساعات.
  • 9:20 - 9:21
    ولكن بتلك الآلة،
  • 9:21 - 9:24
    كنا قادرين على تنفيذ ذلك في 20 دقيقة،
  • 9:24 - 9:25
    بجزء بسيط من التكلفة.
  • 9:25 - 9:28
    وطاقته تنفذ من بطارية الدراجة الألية.
  • 9:29 - 9:34
    من ذلك المنطلق، كنا نستخرج الحمض النووي
    ثم ندرجه في مكتبة،
  • 9:34 - 9:36
    ونجهزه للتحميل
  • 9:36 - 9:40
    إلى ذلك الجهاز بحجم اليد،
    وهو مقياس التسلسل الجينومي المحمول،
  • 9:40 - 9:42
    الموجود هنا،
  • 9:42 - 9:45
    ثم نقوم بتوصيل الجهاز
    إلى كمبيوتر خارق صغير،
  • 9:45 - 9:47
    والذي يسمى MinIT.
  • 9:48 - 9:52
    وكلاهما متصل
    إلى حزمة بطارية محمولة .
  • 9:53 - 9:54
    لذا، كنا قادرين على التخلي عن
  • 9:54 - 9:57
    متطلبات الطاقة الرئيسية والإنترنت،
  • 9:57 - 10:01
    واللذين كانا عاملين محدودين للغاية
    في مزرعة لعائلة فلاحين محدودة الدخل.
  • 10:02 - 10:05
    تحليل البيانات بسرعة
    قد يكون أيضًا مشكلة.
  • 10:05 - 10:09
    ولكن هنا حيث بدأ دوري
    كعالمة أحياء حسابية مفيدة.
  • 10:09 - 10:12
    لصق كل تلك النباتات الميتة،
  • 10:12 - 10:13
    وأخذ كل تلك القياسات،
  • 10:13 - 10:15
    وكل تلك الحسابات
  • 10:15 - 10:19
    أخيرًا أثمرت نتائجها
    في عالم حقيقي، في الوقت الصحيح.
  • 10:19 - 10:22
    كنت قادرة على القيام بعمل
    قاعدة بيانات متخصصة
  • 10:22 - 10:27
    وأصبحنا قادرين على تقديم النتائج للفلاحين
    في ثلاث ساعات
  • 10:27 - 10:29
    مقابل 6 أشهر.
  • 10:30 - 10:37
    (تصفيق)
  • 10:38 - 10:41
    غمرت السعادة الفلاحين.
  • 10:42 - 10:45
    إذن، كيف لنا أن نعرف أننا نبلغ تأثيرًا؟
  • 10:45 - 10:47
    بعد مرور 9 أشهر، من تأثيث مختبر الشجرة،
  • 10:47 - 10:50
    بعد أن كانت آشا تحظى بلا شيء لكل هكتار
  • 10:50 - 10:52
    حصدت 40 طن لكل هكتار.
  • 10:52 - 10:54
    كان لديها ما يكفي لتطعم عائلتها
  • 10:54 - 10:56
    وبدأت ببيع النبتة في السوق،
  • 10:56 - 10:59
    وقد بدأت في بناء بيت لأسرتها الآن.
  • 11:00 - 11:01
    نعم، أمر لطيف جدًا.
  • 11:01 - 11:06
    (تصفيق)
  • 11:06 - 11:08
    إذن، كيف نقوم بجدولة مختبر الشجرة؟
  • 11:08 - 11:09
    الفكرة هي،
  • 11:09 - 11:11
    أن الفلاحين مجدولين بالفعل في أفريقيا.
  • 11:11 - 11:13
    هذه المرأة تعمل في مجموعة من الفلاحين،
  • 11:13 - 11:18
    لذا، كانت مساعدة آشا في الواقع
    مساعدة ل 3000 شخص في قريتها،
  • 11:18 - 11:21
    لأنها شاركت النتائج، وأيضًا الحل.
  • 11:22 - 11:26
    أنا أذكر كل فلاحة التقيت بها.
  • 11:27 - 11:30
    ألمهنّ وفرحهنّ
  • 11:30 - 11:32
    محفورين في ذكرياتي.
  • 11:33 - 11:35
    علمُنا من أجلهم.
  • 11:36 - 11:41
    مختبر الشجرة، هو أفضل محاولاتنا
    لمساعدتهم على تأمين الطعام.
  • 11:41 - 11:43
    لم أحلم يومًا
  • 11:43 - 11:46
    بأن أفضل علم قمت به في حياتي
  • 11:46 - 11:49
    قد يكون على ذلك الدثار
    في شرق أفريقيا،
  • 11:49 - 11:52
    بأفضل معدات تكنولوجية في علم الجينوم.
  • 11:52 - 11:55
    ولكن فريقنا كان يحلم فعلًا
  • 11:55 - 11:59
    بأن نمنح الفلاحين النتائج
    في ثلاث ساعات مقابل 6 أشهر
  • 11:59 - 12:01
    وقد قمنا بذلك.
  • 12:01 - 12:05
    لأن تلك هي قوة التنوع والشمول في العلم.
  • 12:05 - 12:06
    شكرًا لكم.
  • 12:06 - 12:09
    (تصفيق)
  • 12:10 - 12:14
    (هتافات)
Title:
كيف نستخدم تقنية الشفرة الوراثية لمساعدة الفلاحين في محاربة أمراض المحاصيل
Speaker:
لورا بويكن
Description:

نحو قرابة 800 مليون شخص حول العالم، يعتمدون على نبتة الكسافا في عيشهم لكن ذلك المصدر الحيوي للطعام، معرض للهجوم من الفيروسات الممكن منعها، كما تقول عالم الأحياء المحاسبية، وأحد كبار الباحثين في تيد "لورا بويكن". فهي تصطحبنا إلى المزارع في شرق أفريقيا، حيث تعمل مع فريق متنوع من العلماء، لمساعدة الفلاحون في الحفاظ على محاصيلهم صحية، باستخدام مختبر حمض نووي متنقل، وكمبيوتر خارق صغير، والقادر على التعرف على الفيروسات في ساعات، بدلًا من أشهر.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
12:27

Arabic subtitles

Revisions Compare revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.