Return to Video

Bagaimana kami menggunakan teknologi DNA untuk membantu petani memerangi penyakit tanaman

  • 0:01 - 0:03
    Ada 2 alasan yang membuat saya bangkit.
  • 0:03 - 0:07
    Pertama, keluarga petani skala
    kecil membutuhkan lebih banyak pangan.
  • 0:08 - 0:13
    Tragisnya pada 2019 petani kelaparan,
    padahal mereka yang memberi kita makan.
  • 0:13 - 0:18
    Kedua, ilmu pengetahuan harus
    lebih beragam dan terbuka.
  • 0:19 - 0:22
    Jika kita ingin mengatasi
    tantangan tersulit di planet bumi,
  • 0:22 - 0:26
    seperti kerawanan pangan pada jutaan orang
    yang hidup di bawah garis kemiskinan,
  • 0:26 - 0:29
    hal ini akan melibatkan peran kita semua.
  • 0:29 - 0:31
    Saya ingin menggunakan teknologi terbaru,
  • 0:31 - 0:35
    bekerja sama dengan tim paling beragam
    dan paling terbuka di dunia
  • 0:35 - 0:37
    untuk meningkatkan persediaan
    pangan petani.
  • 0:38 - 0:39
    Saya adalah ahli biologi komputasi.
  • 0:39 - 0:43
    Saya mempelajari bencana
    kelaparan dan cara mengatasinya.
  • 0:43 - 0:46
    Pada dasarnya, saya menyukai
    ilmu komputer dan biologi
  • 0:46 - 0:49
    dan menggabungkan kedua
    bidang itu sebagai pekerjaan
  • 0:49 - 0:50
    (Tertawa)
  • 0:50 - 0:51
    Saya tidak pernah bercita-cita
  • 0:51 - 0:55
    menjadi seorang ahli biologi
    waktu berusia muda.
  • 0:55 - 0:58
    Pada saat itu, saya senang
    bermain bola basket di kampus.
  • 0:59 - 1:04
    Untuk mencukupi paket bantuan
    keuangan, saya harus bekerja paruh waktu.
  • 1:04 - 1:06
    Jadi pada suatu hari,
  • 1:06 - 1:09
    saya berkeliling ke gedung yang
    terdekat dengan asrama
  • 1:09 - 1:12
    dan secara kebetulan
    saya sampai di gedung biologi.
  • 1:12 - 1:15
    Saya masuk ke dalam dan melihat
    papan lowongan kerja.
  • 1:15 - 1:18
    Ya, waktu itu adalah zaman
    pra-internet.
  • 1:18 - 1:20
    Saya melihat papan
    berukuran 3 x 5
  • 1:20 - 1:24
    yang mengiklankan sebuah
    lowongan kerja di laboratorium herbarium.
  • 1:25 - 1:27
    Saya segera mencatat lowongan itu,
  • 1:27 - 1:28
    karena jam kerjanya yang fleksibel,
  • 1:28 - 1:32
    dan bisa saya lakukan
    di sela-sela jadwal bola basket.
  • 1:32 - 1:37
    Saya berlari ke perpustakaan
    untuk mencari informasi tentang herbarium.
  • 1:37 - 1:39
    (Tertawa)
  • 1:39 - 1:40
    Ternyata
  • 1:40 - 1:44
    herbarium adalah tempat
    menyimpan tanaman yang kering dan mati.
  • 1:45 - 1:47
    Saya berhasil mendapat pekerjaan
    itu.
  • 1:47 - 1:50
    Jadi pekerjaan ilmiah pertama saya
  • 1:50 - 1:56
    adalah mengelem tanaman mati
    di atas kertas sepanjang hari.
  • 1:56 - 1:59
    (Tertawa)
  • 1:59 - 2:00
    Ini sungguh menarik.
  • 2:00 - 2:04
    Inilah cerita awal saya menjadi
    seorang ahli biologi komputasi.
  • 2:04 - 2:06
    Pada waktu itu,
  • 2:06 - 2:08
    genom dan komputasi sudah dikenal luas.
  • 2:08 - 2:11
    Lalu saya melanjutkan ke
    jenjang pascasarjana,
  • 2:11 - 2:14
    menggabungkan ilmu biologi
    dan komputer.
  • 2:14 - 2:15
    Pada saat itu,
  • 2:15 - 2:17
    saya bekerja di Lab Nasional Los Alamos,
  • 2:17 - 2:20
    di kelompok teori
    biologi dan biofisika
  • 2:20 - 2:24
    dan di sanalah saya pertama kali
    mengenal superkomputer,
  • 2:24 - 2:25
    yang membuat saya kagum.
  • 2:26 - 2:28
    Dengan kecepatan hitung superkomputer,
  • 2:28 - 2:32
    yang intinya adalah ribuan komputer
    pribadi yang tersambung dengan steroid,
  • 2:32 - 2:38
    kami berhasil menemukan
    kerumitan penyakit flu dan hepatitis C.
  • 2:38 - 2:40
    Saat itu saya melihat keunggulan
  • 2:40 - 2:45
    penggunaan kombinasi komputer
    dan biologi untuk kemanusiaan
  • 2:45 - 2:47
    dan memilih bidang ini sebagai
    jalan karier saya.
  • 2:48 - 2:50
    Jadi, sejak tahun 1999,
  • 2:50 - 2:53
    saya menghabiskan sebagian
    besar waktu sebagai ilmuwan
  • 2:53 - 2:54
    di laboratorium berteknologi mutakhir,
  • 2:55 - 2:57
    yang dilengkapi dengan alat-alat
    sangat mahal.
  • 2:58 - 2:59
    Banyak orang ingin mengetahui
  • 2:59 - 3:03
    cara dan alasan saya bekerja
    untuk para petani di Afrika.
  • 3:04 - 3:06
    Jadi, karena keahlian komputer
    yang saya miliki,
  • 3:06 - 3:11
    pada tahun 2013, tim peneliti
    Afrika Timur
  • 3:11 - 3:15
    meminta saya bergabung di dalam
    tim untuk menyelamatkan tanaman singkong.
  • 3:15 - 3:21
    Daun dan umbi singkong dimakan
    oleh 800 juta orang di seluruh dunia
  • 3:21 - 3:24
    [800 juta orang bergantung pada singkong
    untuk kalori harian mereka]
  • 3:24 - 3:27
    dan 500 juta orang di Afrika Timur.
  • 3:27 - 3:29
    Jadi, hampir 1 juta manusia
  • 3:29 - 3:32
    bergantung pada tanaman ini
    untuk memenuhi kalori sehari-hari.
  • 3:33 - 3:36
    Jika keluarga petani skala kecil
    memiliki cukup banyak tanaman singkong,
  • 3:36 - 3:39
    mereka dapat memberi makan keluarga
  • 3:39 - 3:43
    dan menjualnya ke pasar untuk membayar
    pos penting seperti biaya sekolah,
  • 3:43 - 3:45
    biaya kesehatan dan tabungan.
  • 3:46 - 3:49
    Namun, tanaman singkong
    di Afrika terserang hama.
  • 3:50 - 3:54
    Kutu putih (kebul) dan virus
    menyerang tanaman singkong.
  • 3:55 - 3:57
    Kutu putih adalah serangga kecil
  • 3:57 - 4:00
    yang memakan daun lebih
    dari 600 jenis tanaman.
  • 4:00 - 4:01
    Keberadaan mereka adalah
    berita buruk.
  • 4:01 - 4:03
    Memiliki banyak spesies;
  • 4:03 - 4:05
    kutu putih resistan terhadap
    pestisida;
  • 4:05 - 4:08
    dan menularkan ratusan
    virus tanaman
  • 4:09 - 4:12
    yang mengakibatkan penyakit bercak coklat
  • 4:12 - 4:14
    dan penyakit mozaik pada tanaman singkong.
  • 4:14 - 4:17
    Penyakit ini benar-benar mematikan.
  • 4:17 - 4:19
    Jika tidak ada singkong,
  • 4:19 - 4:23
    tidak akan ada makanan dan
    penghasilan untuk jutaan manusia.
  • 4:24 - 4:27
    Saya melakukan perjalanan ke Tanzania
  • 4:27 - 4:29
    karena saya sadar para wanita
    di sana memerlukan bantuan.
  • 4:29 - 4:33
    Keluarga para petani skala kecil
    yang tangguh dan luar biasa ini,
  • 4:33 - 4:35
    mayoritas petani perempuan,
  • 4:35 - 4:37
    menjalani hidup dengan tangguh.
  • 4:37 - 4:39
    Mereka tidak bisa memenuhi
    kebutuhan pangan keluarga
  • 4:39 - 4:41
    dan ini adalah krisis nyata.
  • 4:42 - 4:43
    Kenyataan yang terjadi adalah
  • 4:43 - 4:46
    mereka pergi ke lahan dan
    menanam singkong di musim hujan.
  • 4:46 - 4:48
    Sembilan bulan kemudian,
  • 4:48 - 4:51
    tidak ada yang dapat dipanen,
    karena serangan hama dan patogen.
  • 4:51 - 4:53
    Saya berpikir,
  • 4:53 - 4:56
    mengapa petani bisa menderita kelaparan?
  • 4:56 - 4:59
    Jadi saya putuskan untuk
    menghabiskan waktu di lapangan
  • 4:59 - 5:01
    bersama para petani dan peneliti
  • 5:01 - 5:04
    untuk membantu mereka dengan
    keahlian yang saya miliki.
  • 5:04 - 5:07
    Situasi di lapangan sungguh mengejutkan.
  • 5:07 - 5:12
    Kutu putih merusak bagian daun
    yang mengandung protein,
  • 5:12 - 5:15
    dan virus merusak bagian umbi
    yang mengandung pati singkong.
  • 5:16 - 5:18
    Ketika musim tanam berakhir,
  • 5:18 - 5:22
    para petani kehilangan
    pendapatan dan makanan sepanjang tahun,
  • 5:22 - 5:25
    dan keluarga akan menderita
    bencana kelaparan yang panjang.
  • 5:26 - 5:28
    Hal ini sesungguhnya dapat dicegah.
  • 5:28 - 5:29
    Jika petani mengetahui
  • 5:29 - 5:32
    varietas singkong yang cocok
    ditanam di lahan,
  • 5:32 - 5:35
    yang tahan terhadap serangan
    virus dan patogen tersebut,
  • 5:36 - 5:39
    mereka akan memiliki lebih
    banyak cadangan makanan.
  • 5:39 - 5:42
    Kita mempunyai semua teknologi
    yang dibutuhkan,
  • 5:42 - 5:45
    tetapi pengetahuan dan sumber daya
  • 5:45 - 5:48
    belum tersebar secara merata ke
    seluruh dunia.
  • 5:49 - 5:51
    Jadi maksud saya adalah
  • 5:51 - 5:53
    teknologi genom terdahulu
  • 5:53 - 5:56
    yang dibutuhkan untuk
    meneliti kerumitan
  • 5:56 - 5:59
    hama dan patogen ini
  • 5:59 - 6:02
    tidak cocok untuk Afrika sub-Sahara.
  • 6:03 - 6:05
    Teknologi itu berharga jutaan dollar;
  • 6:05 - 6:07
    membutuhkan tenaga listrik yang stabil
  • 6:07 - 6:09
    dan sumber daya manusia yang cakap.
  • 6:10 - 6:13
    Mesin ini masih sangat langka,
  • 6:13 - 6:17
    sehingga banyak ilmuwan harus
    bertarung di garis terdepan tanpa pilihan,
  • 6:18 - 6:19
    hanya mengirimkan sampel ke luar negeri.
  • 6:20 - 6:21
    Ketika sampel dikirim ke luar negeri,
  • 6:22 - 6:24
    sampel akan rusak sehingga
    menimbulkan banyak biaya.
  • 6:24 - 6:27
    Pengembalian data menggunakan
    jaringan internet yang lambat
  • 6:27 - 6:29
    tidak mungkin dilakukan.
  • 6:29 - 6:33
    Terkadang diperlukan waktu
    6 bulan untuk mengirimkan hasil ke petani.
  • 6:33 - 6:35
    Ketika itu terjadi, semua sudah terlambat.
  • 6:35 - 6:37
    Tanaman singkong telah mati,
  • 6:37 - 6:40
    akibatnya kemiskinan dan
    kelaparan semakin memburuk.
  • 6:41 - 6:43
    Kami yakin bisa mengatasi hal ini.
  • 6:44 - 6:45
    Di tahun 2017,
  • 6:45 - 6:50
    kami mendengar tentang peranti
    genggam portabel pengurut (sekuens) DNA
  • 6:50 - 6:53
    yaitu "Oxford Nanopore MinION".
  • 6:53 - 6:57
    Peranti ini sudah digunakan di
    Afrika Barat untuk memerangi Ebola.
  • 6:57 - 6:58
    Kami berpikir:
  • 6:58 - 7:02
    Mengapa tidak menggunakannya
    untuk petani di Afrika Timur?
  • 7:02 - 7:06
    Jadi, kami memutuskan untuk
    menggunakan peranti itu.
  • 7:07 - 7:09
    Pada waktu itu, teknologi tersebut
    masih baru
  • 7:09 - 7:13
    dan banyak yang meragukan kemampuan
    kami menggunakan peranti ini di lahan.
  • 7:13 - 7:14
    Ketika memulai proyek ini,
  • 7:14 - 7:18
    salah satu peneliti dari Inggris
  • 7:18 - 7:22
    meragukan kemampuan kami mengatasi
    masalah di Afrika Timur dengan peranti ini
  • 7:22 - 7:23
    apalagi di lahan pertanian.
  • 7:24 - 7:26
    Kami menerima tantangan ini.
  • 7:26 - 7:32
    Peneliti tersebut bahkan bertaruh dengan
    kami, dengan dua botol sampanye terbaik,
  • 7:32 - 7:35
    bahwa kami tidak akan berhasil.
  • 7:37 - 7:38
    Dua kata:
  • 7:38 - 7:40
    terbayar lunas.
  • 7:40 - 7:42
    (Tertawa)
  • 7:42 - 7:46
    (Tepuk Tangan)
  • 7:46 - 7:49
    Terbayar lunas, karena kami berhasil.
  • 7:49 - 7:52
    Kami menyediakan laboratorium molekuler
    portabel dengan teknologi mutakhir
  • 7:52 - 7:56
    untuk para petani di Tanzania,
    Kenya dan Uganda,
  • 7:56 - 7:59
    yang kami beri nama "Tree Lab".
  • 7:59 - 8:00
    Apa yang kami lakukan?
  • 8:00 - 8:02
    Pertama, kami memberi nama tim -
  • 8:02 - 8:05
    yaitu "Cassava Virus Action Project".
  • 8:05 - 8:06
    Kami membuat situs web,
  • 8:06 - 8:10
    mencari dukungan dari komunitas
    genom dan komputasi,
  • 8:10 - 8:12
    dan mulai mendatangi para petani.
  • 8:12 - 8:15
    Segala sesuatu yang kami
    butuhkan untuk "Tree Lab"
  • 8:15 - 8:18
    dibawa oleh tim.
  • 8:18 - 8:22
    Semua kebutuhan molekuler dan
    komputasi yang diperlukan
  • 8:22 - 8:25
    untuk mendiagnosa tanaman sakit
    juga dibawa oleh mereka.
  • 8:25 - 8:28
    Semuanya ada di dalam
    laboratorium portabel ini.
  • 8:29 - 8:33
    Jika kami bisa mengambil data langsung
    dari lokasi tempat terjadinya masalah
  • 8:33 - 8:34
    dan lebih dekat dengan petani,
  • 8:34 - 8:38
    semakin cepat kami menemukan
    masalah yang terjadi pada tanaman mereka.
  • 8:38 - 8:40
    Kami bukan hanya memberitahukan masalah
  • 8:40 - 8:41
    tetapi juga memberikan solusi.
  • 8:41 - 8:43
    Solusinya adalah,
  • 8:43 - 8:45
    membakar lahan dan menanam varietas
  • 8:45 - 8:49
    yang tahan terhadap serangan
    hama dan patogen yang ada di lahan.
  • 8:49 - 8:54
    Jadi langkah pertama adalah
    melakukan ekstraksi DNA,
  • 8:54 - 8:57
    menggunakan mesin yang tampak di layar.
  • 8:57 - 9:00
    Mesin ini disebut PDQeX,
  • 9:00 - 9:04
    kepanjangan dari "Pretty Damn
    Quick Extraction (Ekstraksi Super Kilat)."
  • 9:04 - 9:06
    (Tertawa)
  • 9:06 - 9:07
    Menarik bukan?
  • 9:08 - 9:10
    Teman saya, Joe, memang luar biasa.
  • 9:11 - 9:15
    Salah satu tantangan terbesar
    dalam melakukan ekstraksi DNA
  • 9:15 - 9:18
    adalah kebutuhan peralatan yang
    sangat mahal
  • 9:18 - 9:20
    dan perlu waktu berjam-jam.
  • 9:20 - 9:21
    Tetapi dengan mesin ini,
  • 9:21 - 9:24
    kami hanya butuh waktu 20 menit,
  • 9:24 - 9:25
    dengan biaya yang rendah
  • 9:25 - 9:28
    dan mesin ini hanya menggunakan
    aki motor.
  • 9:29 - 9:34
    Kemudian, kami mengambil
    ekstraksi DNA, menyiapkan pustaka genomik,
  • 9:34 - 9:36
    menyiapkan ekstraksi untuk dimasukkan
  • 9:36 - 9:40
    ke dalam peranti genggam
    portabel pengurut (sekuens) genom,
  • 9:40 - 9:42
    seperti tampak di sini,
  • 9:42 - 9:45
    kemudian kita sambung dengan
    sebuah superkomputer mini,
  • 9:45 - 9:47
    yang disebut "MinIT".
  • 9:48 - 9:52
    Kedua alat dihubungkan dengan
    perangkat pengisi daya portabel,
  • 9:53 - 9:54
    sehingga kami berhasil mengurangi
  • 9:54 - 9:57
    kebutuhan listrik utama dan internet,
  • 9:57 - 10:01
    yang merupakan 2 faktor
    penghambat di lahan petani skala kecil.
  • 10:02 - 10:05
    Menganalisis data secara cepat
    juga sulit dilakukan.
  • 10:05 - 10:09
    Namun, kasus ini menunjukkan
    pentingnya seorang ahli biologi komputasi.
  • 10:09 - 10:12
    Semua kegiatan penempelan
    tanaman mati
  • 10:12 - 10:13
    dan pengukuran,
  • 10:13 - 10:15
    serta keahlian komputasi
  • 10:15 - 10:19
    pada akhirnya bermanfaat di dunia
    nyata dan waktu nyata.
  • 10:19 - 10:22
    Saya berhasil membuat pangkalan
    data tersuai
  • 10:22 - 10:27
    dan memberikan hasilnya ke
    petani hanya dalam waktu 3 jam,
  • 10:27 - 10:30
    tidak sampai 6 bulan.
  • 10:30 - 10:37
    (Tepuk tangan )
  • 10:38 - 10:41
    Para petani sangat gembira.
  • 10:41 - 10:44
    Apakah kontribusi yang kami
    berikan benar-benar membantu?
  • 10:44 - 10:46
    Sembilan bulan setelah
    kegiatan di "Tree Lab",
  • 10:46 - 10:50
    petani bernama Asha berhasil meningkatkan
    hasil panen dari 0 ton per hektar
  • 10:50 - 10:52
    menjadi 40 ton per hektar.
  • 10:52 - 10:54
    Dia mampu memberi makan keluarganya
  • 10:54 - 10:56
    dan berhasil menjual hasil panen ke pasar.
  • 10:56 - 10:59
    Saat ini, dia sedang membangun
    rumah bagi keluarganya.
  • 11:00 - 11:01
    Ya, sungguh luar biasa.
  • 11:01 - 11:05
    (Tepuk tangan)
  • 11:05 - 11:08
    Bagaimana kami mengukur
    keberhasilan "Tree Lab"?
  • 11:08 - 11:09
    Tolok ukurnya adalah,
  • 11:09 - 11:11
    para petani di Afrika.
  • 11:11 - 11:14
    Para wanita ini bekerja dalam
    kelompok tani.
  • 11:14 - 11:18
    Menolong Asha berarti
    membantu 3000 orang di desanya,
  • 11:18 - 11:21
    karena dia membagikan hasil
    panen beserta cara mengatasi masalah.
  • 11:22 - 11:26
    Saya masih ingat setiap petani
    yang pernah saya temui.
  • 11:27 - 11:30
    Kesedihan dan kegembiraan mereka
  • 11:30 - 11:32
    terukir dalam ingatan saya.
  • 11:33 - 11:35
    Ilmu pengetahuan kami berguna
    untuk mereka.
  • 11:36 - 11:41
    "Tree Lab" adalah usaha terbaik kami
    untuk memenuhi ketahanan pangan petani.
  • 11:41 - 11:43
    Saya tidak pernah bermimpi
  • 11:43 - 11:46
    berhasil memberikan kontribusi
    ilmu pengetahuan terbaik
  • 11:46 - 11:49
    di wilayah Afrika Timur,
  • 11:49 - 11:52
    didukung oleh peranti genom
    dengan teknologi termutakhir.
  • 11:52 - 11:55
    Namun, tim kami bermimpi
  • 11:55 - 11:59
    dapat memberikan solusi bagi petani
    hanya dalam waktu 3 jam, bukan 6 bulan,
  • 11:59 - 12:01
    dan kami berhasil melakukannya.
  • 12:01 - 12:05
    Itulah manfaat keberagaman dan
    keterbukaan dalam ilmu pengetahuan.
  • 12:05 - 12:06
    Terima kasih.
  • 12:06 - 12:09
    (Tepuk tangan)
  • 12:10 - 12:14
    (Tepuk tangan)
Títol:
Bagaimana kami menggunakan teknologi DNA untuk membantu petani memerangi penyakit tanaman
Speaker:
Laura Boykin
Descripció:

Menurut ahli biologi komputasi dan TED Fellow, Laura Boykin, hampir 800 juta orang di seluruh dunia bergantung kepada singkong untuk kelangsungan hidup mereka. Namun, sumber pangan yang penting ini diserang oleh virus yang sebenarnya dapat dicegah. Laura membawa kami ke lahan pertanian di Afrika Timur, tempat dia bekerja dengan tim ilmuwan yang beragam. Di sana dia membantu petani merawat tanaman mereka agar tetap sehat, dengan dukungan laboratorium DNA portabel dan superkomputer mini yang dapat mengidentifikasi virus hanya dalam hitungan jam, tidak sampai berbulan-bulan.

more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Projecte:
TEDTalks
Duration:
12:27

Indonesian subtitles

Revisions