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Como estamos usando tecnologia de DNA para ajudar agricultores a combater doenças nas plantações

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    Eu me levanto da cama por dois motivos.
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    Primeiro, pequenos agricultores familiares
    precisam de mais comida.
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    É uma loucura que em 2019, agricultores
    que nos alimentam passem fome.
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    E segundo, a ciência precisa ser
    mais diversificada e inclusiva.
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    Se vamos resolver os problemas
    mais difíceis do planeta,
  • 0:22 - 0:26
    como insegurança alimentar para os milhões
    que vivem em extrema pobreza,
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    isso dependerá de todos nós.
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    Quero usar a tecnologia mais recente
  • 0:31 - 0:35
    com as equipes mais diversas
    e inclusivas do planeta
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    para ajudar agricultores
    a ter mais comida.
  • 0:38 - 0:39
    Sou bióloga computacional.
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    Mas o que é isso e como vai ajudar
    a acabar com a fome?
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    Basicamente, gosto
    de computadores e biologia
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    e, de alguma forma,
    juntar os dois vira um trabalho.
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    (Risos)
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    Não tenho uma história
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    de querer ser bióloga desde pequena.
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    A verdade é que joguei
    basquete na faculdade.
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    E, como parte do financiamento estudantil,
    eu trabalhava um período no campus.
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    Um belo dia,
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    andei até o prédio mais próximo
    do meu dormitório.
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    E acontece que era o prédio da biologia.
  • 1:12 - 1:15
    Entrei e vi o quadro de vagas de emprego.
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    Isso mesmo, ainda não havia a internet.
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    E vi um pequeno anúncio de uma vaga
    para trabalhar no herbário.
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    Rapidamente anotei o telefone,
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    porque dizia "horário flexível",
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    e eu precisava disso para conciliar
    com a agenda do basquete.
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    Corri para a biblioteca
    para descobrir o que era um herbário.
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    (Risos)
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    E descobri
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    que é onde armazenam
    plantas mortas e secas.
  • 1:45 - 1:47
    Tive sorte de conseguir o emprego.
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    Minha primeira tarefa científica
  • 1:50 - 1:56
    foi colar plantas mortas
    no papel por horas a fio.
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    (Risos)
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    É tão fascinante.
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    Foi assim que me tornei
    bióloga computacional.
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    Naquela época,
  • 2:06 - 2:08
    genômica e computação
    estavam amadurecendo.
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    E resolvi fazer meu mestrado
  • 2:11 - 2:14
    combinando biologia e computação.
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    Nessa época, trabalhei
    no Laboratório Nacional de Los Alamos,
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    no grupo teórico de biologia e biofísica.
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    E foi lá que tive meu primeiro encontro
    com um supercomputador,
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    e aquilo me impactou.
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    Com o poder da supercomputação.
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    que é basicamente milhares de PCs
    conectados e anabolizados,
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    fomos capazes de desvendar
    as complexidades da gripe e da hepatite C.
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    E foi nessa época que vi o poder
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    de usar computadores e biologia
    combinados, em prol da humanidade.
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    E eu queria que essa fosse minha carreira.
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    Desde 1999,
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    passei a maior parte
    da minha carreira científica
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    em laboratórios de alta tecnologia,
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    cercada por equipamentos
    extremamente caros.
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    Muitos me perguntam
  • 2:59 - 3:03
    como e por que trabalho
    para agricultores na África.
  • 3:04 - 3:06
    Por causa das minhas
    habilidades de computação,
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    em 2013, uma equipe
    de cientistas da África Oriental
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    me pediu para me juntar a eles
    na luta para salvar a mandioca,
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    uma planta cujas folhas e raízes alimentam
    800 milhões de pessoas no mundo,
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    sendo 500 milhões na África Oriental.
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    Isso é quase um bilhão de pessoas
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    contando com esta planta
    para consumo diário.
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    Se uma pequena agricultora familiar
    tiver mandioca o bastante,
  • 3:36 - 3:39
    ela pode alimentar sua família
  • 3:39 - 3:43
    e vender outra parte para custear coisas
    importantes como mensalidades escolares,
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    despesas médicas ou uma poupança.
  • 3:46 - 3:49
    Mas a mandioca está sob ataque na África.
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    Moscas brancas e vírus
    estão devastando a mandioca.
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    Moscas brancas são insetos minúsculos
  • 3:57 - 4:00
    que se alimentam das folhas
    de mais de 600 plantas.
  • 4:00 - 4:01
    Elas são más notícias.
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    Existem várias espécies;
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    elas se tornaram resistentes a pesticidas;
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    e transmitem centenas de vírus de plantas
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    que causam doenças na mandioca
    chamadas listrado marrom
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    e mosaico africano.
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    Elas matam a planta completamente.
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    E se não há mandioca,
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    não há comida ou renda
    para milhões de pessoas.
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    Bastou uma viagem à Tanzânia
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    para perceber que essas mulheres
    precisavam de ajuda.
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    Esses fortes e incríveis
    pequenos agricultores familiares,
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    a maioria mulheres,
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    passavam por dificuldades.
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    Não têm comida o bastante
    para a família deles,
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    o que é uma verdadeira crise.
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    Acontece é que eles plantam lavouras
    de mandioca quando as chuvas chegam.
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    Nove meses depois,
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    não produzem nada,
    por causa dessas pragas e patógenos.
  • 4:51 - 4:53
    Então, eu pensei:
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    "Como é possível
    agricultores passarem fome?"
  • 4:57 - 4:59
    Decidi passar algum tempo no local
  • 4:59 - 5:01
    com os agricultores e cientistas
  • 5:01 - 5:04
    para ver se eu tinha alguma
    técnica que pudesse ser útil.
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    A situação no local é alarmante.
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    As moscas brancas destruíram as folhas
    que são consumidas por sua proteína,
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    e os vírus destruíram as raízes
    que são consumidas por seu amido.
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    Todo um ciclo de cultivo passará
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    e o agricultor perderá
    um ano inteiro de renda e comida,
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    e a família sofrerá
    uma longa temporada de fome.
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    Isso é completamente evitável.
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    Se a agricultora soubesse
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    qual variedade de mandioca
    plantar em suas terras,
  • 5:32 - 5:37
    que fosse resistente
    a esses vírus e patógenos,
  • 5:37 - 5:39
    ela teria mais comida.
  • 5:39 - 5:42
    Temos toda a tecnologia de que precisamos,
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    mas o conhecimento e os recursos
  • 5:45 - 5:48
    não estão distribuídos
    igualmente pelo mundo.
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    O que quero dizer especificamente é:
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    as tecnologias genômicas mais antigas
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    que foram necessárias
    para descobrir as complexidades
  • 5:56 - 5:58
    nessas pragas e patógenos,
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    não foram criadas
    para a África subsaariana.
  • 6:03 - 6:05
    Elas custam mais de US$ 1 milhão;
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    exigem alimentação constante de energia
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    e recursos humanos especializados.
  • 6:10 - 6:13
    São poucas máquinas
    e estão espalhadas pelo continente,
  • 6:13 - 6:17
    o que deixa muitos cientistas que lutam
    na linha de frente sem escolha,
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    a não ser enviar amostras para o exterior.
  • 6:20 - 6:24
    E, ao fazerem isso, as amostras
    se degradam, o que custa muito dinheiro,
  • 6:24 - 6:27
    e tentar recuperar os dados
    através da internet precária
  • 6:27 - 6:29
    é quase impossível.
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    Às vezes, pode levar seis meses para
    que os resultados retornem ao agricultor.
  • 6:33 - 6:35
    E daí, é tarde demais.
  • 6:35 - 6:37
    A colheita já foi perdida,
  • 6:37 - 6:40
    o que resulta em mais fome e pobreza.
  • 6:41 - 6:43
    Sabíamos que poderíamos resolver isso.
  • 6:44 - 6:45
    Em 2017,
  • 6:45 - 6:50
    ouvimos falar deste
    sequenciador de DNA portátil
  • 6:50 - 6:53
    chamado Oxford Nanopore MinION.
  • 6:53 - 6:57
    Estava sendo usado na África Ocidental
    para combater o Ebola.
  • 6:57 - 6:58
    Então pensamos:
  • 6:58 - 7:02
    "Por que não usá-lo na África Oriental
    para ajudar agricultores?"
  • 7:02 - 7:06
    Então, nos prepararmos para fazer isso.
  • 7:07 - 7:09

    Na época, a tecnologia era muito nova,
  • 7:09 - 7:12
    e muitos duvidavam que pudéssemos
    replicar isso numa fazenda.
  • 7:13 - 7:14
    Quando decidimos fazê-lo,
  • 7:14 - 7:18
    um dos nossos "parceiros" no Reino Unido
  • 7:18 - 7:22
    nos disse que nunca conseguiríamos
    fazer isso funcionar na África Oriental,
  • 7:22 - 7:24
    muito menos numa fazenda.
  • 7:24 - 7:26
    Aceitamos o desafio.
  • 7:26 - 7:32
    Essa pessoa chegou ao ponto de apostar
    duas garrafas do melhor champanhe
  • 7:32 - 7:35
    que nunca conseguiríamos
    que isso funcionasse.
  • 7:37 - 7:38
    Duas palavras:
  • 7:38 - 7:40
    pague logo.
  • 7:40 - 7:41
    (Risos)
  • 7:43 - 7:44
    (Aplausos)
  • 7:46 - 7:49
    Pague logo, porque conseguimos.
  • 7:49 - 7:52
    Levamos todo o laboratório
    molecular de alta tecnologia
  • 7:52 - 7:56
    aos agricultores da Tanzânia,
    do Quênia e de Uganda,
  • 7:56 - 7:58
    e o chamamos de Tree Lab.
  • 7:59 - 8:00
    E o que nós fizemos?
  • 8:00 - 8:03
    Primeiro, criamos um nome para a equipe:
  • 8:03 - 8:05
    Cassava Virus Action Project.
  • 8:05 - 8:06
    Criamos um site,
  • 8:06 - 8:10
    conseguimos apoio das comunidades
    da genômica e da computação,
  • 8:10 - 8:12
    e depois fomos até os agricultores.
  • 8:12 - 8:15
    Tudo o que precisamos
    para o nosso Tree Lab
  • 8:15 - 8:18
    está sendo levado por essa equipe aqui.
  • 8:18 - 8:22
    Todos os requisitos moleculares
    e computacionais necessários
  • 8:22 - 8:25
    para diagnosticar
    plantas doentes estão ali.
  • 8:25 - 8:28
    E tudo está, na verdade,
    neste palco também.
  • 8:29 - 8:33
    Pensamos que se pudéssemos
    levar os dados perto do problema,
  • 8:33 - 8:34
    e perto do agricultor,
  • 8:34 - 8:38
    poderíamos dizer a ele mais rápido
    o que estava errado em sua lavoura.
  • 8:38 - 8:40
    E não somente dizer o que está errado,
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    mas dar a solução.
  • 8:41 - 8:43
    E a solução é:
  • 8:43 - 8:45
    queime tudo e plante variedades
  • 8:45 - 8:49
    resistentes às pragas e patógenos
    que detectamos em sua lavoura.
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    A primeira coisa que fizemos
    foi extrair o DNA.
  • 8:54 - 8:57
    Usamos essa máquina aqui.
  • 8:57 - 9:00
    É chamada de PDQeX,
  • 9:00 - 9:04
    sigla de "Extração pra lá de rápida".
  • 9:04 - 9:06
    (Risos)
  • 9:06 - 9:07
    Eu sei.
  • 9:08 - 9:10
    Meu amigo Joe é muito legal.
  • 9:11 - 9:15
    Um dos maiores desafios na extração de DNA
  • 9:15 - 9:18
    é que geralmente requer
    equipamento muito caro,
  • 9:18 - 9:20
    e leva horas.
  • 9:20 - 9:21
    Mas com essa máquina,
  • 9:21 - 9:24
    conseguimos fazer isso em 20 minutos,
  • 9:24 - 9:25
    por uma fração do custo.
  • 9:25 - 9:28
    E funciona com uma bateria de motocicleta.
  • 9:29 - 9:34
    A partir daí, pegamos o DNA extraído
    e o organizamos em um acervo,
  • 9:34 - 9:36
    deixando-o pronto para alimentar
  • 9:36 - 9:40
    este sequenciador genômico portátil,
  • 9:40 - 9:42
    este aqui,
  • 9:42 - 9:45
    e depois o conectamos
    a um minisupercomputador,
  • 9:45 - 9:47
    chamado de MinIT.
  • 9:48 - 9:52
    E os dois são conectados
    a uma bateria portátil.
  • 9:53 - 9:57
    Conseguimos eliminar a necessidade
    de internet e de energia convencional,
  • 9:57 - 10:01
    que são dois fatores muito limitantes
    na agricultura familiar.
  • 10:02 - 10:05
    Analisar os dados rapidamente
    também pode ser um problema.
  • 10:05 - 10:09
    Mas foi bem aí que valeu
    eu ser bióloga computacional.
  • 10:09 - 10:12
    Toda aquela colagem de plantas mortas,
  • 10:12 - 10:15
    e toda aquela medição e computação,
  • 10:15 - 10:19
    finalmente foi muito útil, em tempo real.
  • 10:19 - 10:22
    Pude criar bancos de dados personalizados
  • 10:22 - 10:27
    e conseguimos dar resultados
    aos agricultores em três horas
  • 10:27 - 10:29
    em vez de seis meses.
  • 10:30 - 10:31
    (Aplausos)
  • 10:38 - 10:41
    Os agricultores ficaram
    extremamente felizes.
  • 10:42 - 10:45
    E como saber se estamos gerando impacto?
  • 10:45 - 10:47
    Nove meses depois da chegada do Tree Lab,
  • 10:47 - 10:50
    Asha passou de zero toneladas por hectare
  • 10:50 - 10:52
    para 40 toneladas por hectare.
  • 10:52 - 10:54
    Teve comida suficiente para a família
  • 10:54 - 10:56
    e estava vendendo uma parte no mercado,
  • 10:56 - 10:59
    e agora ela está construindo
    uma casa para a família.
  • 11:01 - 11:04
    (Aplausos)
  • 11:06 - 11:08
    E como dimensionamos o Tree Lab?
  • 11:08 - 11:09
    O fato é
  • 11:09 - 11:11
    que os agricultores
    estão adaptados na África.
  • 11:12 - 11:13
    Essas mulheres trabalham em grupos,
  • 11:13 - 11:18
    por isso, ajudarmos à Asha significou
    ajudar 3 mil pessoas em sua aldeia,
  • 11:18 - 11:21
    porque ela compartilhou
    os resultados e também a solução.
  • 11:22 - 11:26
    Lembro-me de todos
    os agricultores que conheci.
  • 11:27 - 11:30
    Sua dor e sua alegria
  • 11:30 - 11:33
    estão gravadas em minha memória.
  • 11:33 - 11:35
    Nossa ciência é para eles.
  • 11:36 - 11:41
    O Tree Lab é nossa melhor tentativa
    de ajudá-los a ter segurança alimentar.
  • 11:41 - 11:43
    Nunca sonhei
  • 11:43 - 11:46
    que a melhor ciência que eu faria na vida
  • 11:46 - 11:49
    seria naquele cobertor na África Oriental,
  • 11:49 - 11:52
    com os dispositivos genômicos
    da mais alta tecnologia.
  • 11:52 - 11:55
    Mas nossa equipe sonhou
  • 11:55 - 11:59
    em dar respostas aos agricultores
    em três horas em vez de seis meses,
  • 11:59 - 12:01
    e conseguimos.
  • 12:01 - 12:05
    Esse é o poder da diversidade
    e da inclusão na ciência.
  • 12:05 - 12:06
    Obrigada.
  • 12:06 - 12:09
    (Aplausos) (Vivas)
Títol:
Como estamos usando tecnologia de DNA para ajudar agricultores a combater doenças nas plantações
Speaker:
Laura Boykin
Descripció:

Quase 800 milhões de pessoas em todo o mundo dependem da mandioca para sobrevivência, mas esta fonte vital de alimento está sob ataque de vírus totalmente evitáveis, diz a bióloga computacional e Bolsista TED Senior Laura Boykin. Ela nos leva para as lavouras na África Oriental, onde está trabalhando com uma equipe multidisciplinar de cientistas para ajudar agricultores a manter suas plantações saudáveis usando um laboratório de DNA portátil e um minisupercomputador que pode identificar vírus em horas, em vez de meses.

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Video Language:
English
Team:
TED
Projecte:
TEDTalks
Duration:
12:27

Portuguese, Brazilian subtitles

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