I recently had an epiphany. I realized that I could actually play a role in solving one of the biggest problems that faces mankind today, and that is the problem of climate change. It also dawned on me that I had been working for 30 years or more just to get to this point in my life where I could actually make this contribution to a bigger problem. And every experiment that I have done in my lab over the last 30 years and people who work for me did in my lab over the last 30 years has been directed toward doing the really big experiment, this one last big experiment.
Onlangs had ik een openbaring. Ik realiseerde me dat ik eigenlijk een rol zou kunnen spelen bij het oplossen van een van de grootste problemen waarmee de mensheid vandaag de dag wordt geconfronteerd, en dat is het probleem van de klimaatverandering. Het drong ook tot me door dat ik al 30 jaar of meer werkte alleen maar om tot dit punt in mijn leven te komen waar ik iets kon doen aan een groter probleem. En elk experiment dat ik in mijn lab deed in de afgelopen 30 jaar, en de mensen die voor mij in mijn laboratorium werkten in de afgelopen 30 jaar, is gericht geweest op het doen van het echt grote experiment, dit laatste grote experiment.
So who am I? I'm a plant geneticist. I live in a world where there's too much CO2 in the atmosphere because of human activity. But I've come to appreciate the plants as amazing machines that they are, whose job has been, really, to just suck up CO2. And they do it so well, because they've been doing it for over 500 million years. And they're really good at it. And so ...
Wie ben ik? Ik ben een plantgeneticus. Ik leef in een wereld met te veel CO2 in de atmosfeer als gevolg van menselijke activiteit. Maar ik ben planten beginnen te waarderen als de geweldige machines die ze zijn, wier taak het was om CO2 vast te leggen. En ze zijn er zo goed in, omdat ze het al meer dan 500 miljoen jaar doen. Ze zijn er echt goed in. En dus ...
I also have some urgency I want to tell you about. As a mother, I want to give my two children a better world than I inherited from my parents, it would be nicer to keep it going in the right direction, not the bad direction.
Ik wil jullie ook vertellen dat het dringend is. Als moeder wil ik mijn twee kinderen een betere wereld geven dan ik erfde van mijn ouders. Het zou mooier zijn om in de goede richting te gaan dan in de slechte richting.
But I also ... I've had Parkinson's for the last 15 years, and this gives me a sense of urgency that I want to do this now, while I feel good enough to really be part of this team. And I have an incredible team. We all work together, and this is something we want to do because we have fun. And if you're only going to have five people trying to save the planet, you better like each other, because you're going to be spending a lot of time together.
Maar ik heb ook ... sinds 15 jaar Parkinson. Dit geeft me een gevoel van urgentie om dat nu te doen, zolang ik goed genoeg ben om deel uit te maken van dit team. Ik heb een geweldig team. We werken allemaal samen. Dit is iets wat we willen doen, want we hebben er plezier in. En als je met vijf mensen wil proberen om de planeet te redden, moet je goed samen kunnen opschieten, want je gaat samen veel tijd doorbrengen.
(Laughter)
(Gelach)
OK, alright. But enough about me. Let's talk about CO2. CO2 is the star of my talk. Now, most of you probably think of CO2 as a pollutant. Or perhaps you think of CO2 as the villain in the novel, you know? It's always the dark side of CO2. But as a plant biologist, I see the other side of CO2, actually. And that CO2 that we see, we see it differently because I think we remember, as plant biologists, something you may have forgotten. And that is that plants actually do this process called photosynthesis. And when they do photosynthesis -- all carbon-based life on our earth is all because of the CO2 that plants and other photosynthetic microbes have dragged in from CO2 that was in the atmosphere. And almost all of the carbon in your body came from air, basically. So you come from air, and it's because of photosynthesis, because what plants do is they use the energy in sunlight, take that CO2 and fix it into sugars. It's a great thing.
OK. Maar genoeg over mij. Laten we praten over CO2. CO2 is de ster van mijn toespraak. Nu zien de meesten van jullie CO2 waarschijnlijk als een verontreinigende stof. Of misschien vind je CO2 de schurk in de roman, toch? Het gaat altijd over de donkere kant van CO2. Maar als plantenbioloog zie ik eigenlijk de keerzijde van CO2. En wij zien wij CO2 anders omdat wij plantbiologen ons iets herinneren wat jullie misschien zijn vergeten. En dat is dat planten iets doen dat fotosynthese heet. En als ze aan fotosynthese doen -- alle op koolstof gebaseerde leven op onze aarde is er omdat planten en andere fotosynthetische microben CO2 uit de atmosfeer hebben gehaald. Bijna alle koolstof in je lichaam kwam uit de lucht. Dus kom jij van lucht als gevolg van fotosynthese, want planten maken gebruik van de energie van zonlicht. Ze nemen CO2 op en leggen het vast als suikers. Dat is geweldig.
And the other thing that is really important for what I'm going to tell you today is that plants and other photosynthetic microbes have a great capacity for doing this -- twentyfold or more than the amount of CO2 that we put up because of our human activities. And so, even though we're not doing a great job at cutting our emissions and things, plants have the capacity, as photosynthetic organisms, to help out. So we're hoping that's what they'll do.
Wat ook belangrijk is voor wat ik vandaag te vertellen heb, is dat planten en fotosynthetische microben dit heel goed kunnen -- twintig keer of meer dan de hoeveelheid CO2 die we uitstoten door onze menselijke activiteiten. Dus hoewel we het niet zo geweldig doen wat verminderen van onze uitstoot aangaat, kunnen planten als fotosynthetische organismen daarbij helpen. Dus hopen we dat ze dat zullen doen.
But there's a catch here. We have to help the plants a little ourselves, because what plants like to do is put most of the CO2 into sugars. And when the end of the growing season comes, the plant dies and decomposes, and then all that work they did to suck out the CO2 from the atmosphere and make carbon-based biomass is now basically going right back up in the atmosphere as CO2.
Maar hier zit een probleem. We moeten de planten daar een beetje bij helpen, want planten willen het grootste deel van de CO2 omzetten in suikers. En tegen het einde van het groeiseizoen sterft de plant af en ontbindt ze. Dan gaat al het werk verloren dat ze deden om de CO2 uit de atmosfeer te halen en op koolstof gebaseerde biomassa te maken. Het gaat gelijk weer als CO2 terug de atmosfeer in.
So how can we get plants to redistribute the CO2 they bring in into something that's a little more stable? And so it turns out that plants make this product, and it's called suberin. This is a natural product that is in all plant roots. And suberin is really cool, because as you can see there, I hope, everywhere you see a black dot, that's a carbon. There's hundreds of them in this molecule. And where you see those few red dots, those are oxygens. And oxygen is what microbes like to find so they can decompose a plant. So you can see why this is a perfect carbon storage device. And actually it can stabilize the carbon that gets fixed by the plant into something that's a little bit better for the plant.
Hoe kunnen we dus planten leren om de opgenomen CO2 vast te leggen in iets dat een beetje stabieler is? Het blijkt dat planten een product maken dat suberine heet. Het is een natuurlijk bestanddeel van alle plantenwortels. En suberine is echt cool, want zoals je daar kunt zien -- hoop ik -- stelt elke zwarte stip een koolstof voor. Er zitten er honderden in dit molecuul. En die paar rode stippen zijn zuurstofatomen. En zuurstof is wat microben graag aantreffen om een plant te kunnen ontbinden. Hier zie je een perfect opslagapparaat voor koolstof. In feite kan het de koolstof die door de plant wordt opgenomen, stabiliseren in iets dat een beetje beter is voor de plant.
And so, why now? Why is now a good time to do a biological solution to this problem? It's because over the last 30 or so years -- and I know that's a long time, you're saying, "Why now?" -- but 30 years ago, we began to understand the functions of all the genes that are in an organism in general. And that included humans as well as plants and many other complicated eukaryotes. And so, what did the 1980s begin? What began then is that we now know the function of many of the genes that are in a plant that tell a plant to grow. And that has now converged with the fact that we can do genomics in a faster and cheaper way than we ever did before. And what that tells us is that all life on earth is really related, but plants are more related to each other than other organisms. And that you can take a trait that you know from one plant and put it in another plant, and you can make a prediction that it'll do the same thing. And so that's important as well. Then finally, we have these little genetic tricks that came along, like you heard about this morning -- things like CRISPR, that allows us to do editing and make genes be a little different from the normal state in the plant.
En ja, waarom nu? Waarom is het nu een goed moment om een biologische oplossing voor dit probleem te vinden? Omdat in de afgelopen 30 jaar of zo -- ik weet dat dat al lang is, je vraagt: "Waarom nu?" -- maar 30 jaar geleden begonnen we te begrijpen wat alle genen in een organisme doen. En dat gold zowel voor mensen als voor planten en vele andere ingewikkelde eukaryoten. Wat begon er nu in de jaren 80? Toen begonnen we de functie van veel genen te leren kennen. Die genen vertellen een plant hoe te groeien. En dat komt nu samen met het feit dat we aan genomica kunnen doen op een snellere en goedkopere manier dan ooit tevoren. Dat vertelt ons dat alle leven op aarde werkelijk verwant is, maar planten zijn meer verwant aan elkaar dan dat andere organismen dat zijn. Daardoor kan je een eigenschap van de ene plant nemen en inbouwen in een andere plant en voorspellen dat ze daarin hetzelfde zal doen. Dat is ook belangrijk. Tot slot hebben we nu de kleine genetische trucs waarover je vanmorgen hoorde -- dingen zoals CRISPR, die ons in staat stellen om genen te bewerken en een beetje anders te maken dan hun normale toestand in de plant.
OK, so now we have biology on our side. I'm a biologist, so that's why I'm proposing a solution to the climate change problem that really involves the best evolved organism on earth to do it -- plants. So how are we going to do it? Biology comes to the rescue. Here we go. OK.
OK, dus hebben we nu de biologie aan onze kant. Ik ben een bioloog en daarom stel ik een oplossing voor het klimaatprobleem voor met de daartoe best geëvolueerde organismen op aarde -- planten. Hoe gaan we dat doen? De biologie komt ons ter hulp. Daar gaan we. OK.
You have to remember three simple things from my talk, OK? We have to get plants to make more suberin than they normally make, because we need them to be a little better than what they are. We have to get them to make more roots, because if we make more roots, we can make more suberin -- now we have more of the cells that suberin likes to accumulate in. And then the third thing is, we want the plants to have deeper roots. And what that does is -- we're asking the plant, actually, "OK, make stable carbon, more than you used to, and then bury it for us in the ground." So they can do that if they make roots that go deep rather than meander around on the surface of the soil.
Onthoud drie eenvoudige dingen van mijn lezing, OK? We moeten planten meer suberine dan normaal leren maken, omdat ze daarin een beetje beter dan nu moeten worden. We moeten ze ook meer wortels leren maken, want met meer wortels kunnen we meer suberine maken -- dan krijgen we meer cellen waarin suberine zich graag ophoopt. En ten derde willen we planten met diepere wortels. Dat komt erop neer dat we de plant vragen: Maak meer stabiele koolstof dan je gewend bent en begraaf die dan voor ons in de grond. Dat kunnen ze doen door dieper groeiende wortels, in plaats van dat die dicht bij de oppervlakte blijven.
Those are the three traits we want to change: more suberin, more roots, and the last one, deep roots. Then we want to combine all those traits in one plant, and we can do that easily and we will do it, and we are doing it actually, in the model plant, Arabidopsis, which allows us to do these experiments much faster than we can do in another big plant. And when we find that we have plants where traits all add up and we can get more of them, more suberin in those plants, we're going to move it all -- we can and we we will, we're beginning to do this -- move it to crop plants. And I'll tell you why we're picking crop plants to do the work for us when I get to that part of my talk.
Dat zijn de drie eigenschappen die we willen veranderen: meer suberine, meer wortels en ten laatste, diepe wortels. Dan willen we al die eigenschappen in één plant combineren. We kunnen dat gemakkelijk doen en we zullen het doen. We zijn er eigenlijk al mee bezig in de modelplant Arabidopsis. Die laat ons toe om deze experimenten veel sneller te doen dan we dat kunnen in een andere grote plant. Als we dan planten krijgen waarin al deze eigenschappen gecombineerd zijn en we er meer van hebben met meer suberine, starten we het allemaal op -- we kunnen en zullen dat doen, we zijn al bezig -- en gaan we het toepassen op landbouwgewassen. Ik vertel jullie straks waarom we landbouwgewassen kiezen om dit werk voor ons te doen, wanneer ik aan dat deel van mijn toespraak toekom.
OK, so I think this is the science behind the whole thing. And so I know we can do the science, I feel pretty confident about that. And the reason is because, just in the last year, we've been able to find single genes that affect each of those three traits. And in several of those cases, two out of the three, we have more than one way to get there. So that tells us we might be able to even combine within a trait and get even more suberin. This shows one result, where we have a plant here on the right that's making more than double the amount of root than the plant on the left, and that's just because of the way we expressed one gene that's normally in the plant in a slightly different way than the plant usually does on its own. Alright, so that's just one example I wanted to show you.
Dat is dus de wetenschap achter de hele zaak. We snappen die wetenschap, daar voel ik me vrij zeker over. In het afgelopen jaar vonden we namelijk enkelvoudige genen die elk van deze drie kenmerken beïnvloeden. En in een aantal van die gevallen, twee van de drie, hebben we meer dan één manier om er te komen. Dat vertelt ons dat we zelfs binnen een eigenschap kunnen combineren en nog meer suberine krijgen. Dit toont een resultaat, met een plant rechts die meer dan dubbel zoveel wortels maakt dan de plant aan de linkerkant. Alleen maar door de manier waarop we één gen tot expressie brengen dat normalerwijze in de plant zit, maar nu iets anders werkt dan dat de plant het op zichzelf deed. Oké, dat is slechts één voorbeeld dat ik wilde laten zien.
And now I want to tell you that, you know, we still have a lot of challenges, actually, when we get to this problem, because it takes ... We have to get the farmers to actually buy the seeds, or at least the seed company to buy seeds that farmers are going to want to have. And so when we do the experiments, we can't actually take a loss in yield, because while we are doing these experiments, say, beginning about 10 years from now, the earth's population will be even more than it is right now. And it's rapidly growing still. So by the end of the century, we have 11 billion people, we have wasted ecosystems that aren't really going to be able to handle all the load they have to take from agriculture. And then we also have this competition for land. And so we figure, to do this carbon sequestration experiment actually requires a fair amount of land. We can't take it away from food, because we have to feed the people that are also going to be on the earth until we get past this big crisis. And the climate change is actually causing loss of yield all over the earth.
Nu moet ik wel zeggen dat we nog heel wat uitdagingen hebben met dit probleem, want het duurt ... We moeten de boeren zover krijgen dat ze de zaden kopen, of in ieder geval dat het zaadbedrijf de zaden koopt die de boeren gaan willen hebben. Als we de experimenten gaan doen, kunnen we ons eigenlijk geen verlies in opbrengst permitteren, want terwijl wij met deze experimenten bezig zijn, zal binnen ongeveer 10 jaar de wereldbevolking nog groter zijn dan ze nu al is. En ze groeit nog steeds snel. Tegen het eind van de eeuw gaan we met 11 miljard zijn en we hebben ecosystemen vernield die alle belasting door de landbouw niet echt gaan aankunnen. Dan hebben we ook nog de competitie voor land. Want we denken dat dit experiment van koolstofopslag nogal veel land gaat vereisen. We kunnen het niet wegnemen van de voedselproductie, want we moeten de mensen op aarde kunnen blijven voeden totdat deze grote crisis voorbij is. De klimaatverandering leidt tot opbrengstverlies over de hele aarde.
So why would farmers want to buy seeds if it's going to impact yield? So we're not going to let it impact yield, we're going to always have checks and balances that says go or no go on that experiment. And then the second thing is, when a plant actually makes more carbon and buries it in the soil like that, almost all the soils on earth are actually depleted of carbon because of the load from agriculture, trying to feed eight billion people, which is what lives on the earth right now. And so, that is also a problem as well. Plants that are making more carbon, those soils become enriched in carbon. And carbon-enriched soils actually hold nitrogen and they hold sulphur and they hold phosphate -- all the minerals that are required for plants to grow and have a good yield. And they also retain water in the soil as well. So the suberin will break up into little particles and give the whole soil a new texture. And as we've shown that we can get more carbon in that soil, the soil will get darker. And so we will be able to measure all that, and hopefully, this is going to help us solve the problem. So, OK.
Waarom zouden de boeren zaden willen kopen als dat hun rendement gaat aantasten? Dus gaan we het de opbrengst niet laten beïnvloeden, we gaan altijd afwegen wat kan en wat niet kan bij dat experiment. Een tweede punt is dat wanneer een plant meer koolstof gaat maken en het zo in de grond steekt, bijna alle gronden op aarde eigenlijk uitgeput zijn wat koolstof aangaat als gevolg van de belasting door de landbouw die acht miljard mensen probeert te voeden, want met zoveel zijn we nu op de aarde. En ja, dat is ook een probleem. Planten die meer koolstof maken, verrijken die gronden in koolstof. En met koolstof verrijkte bodems houden ook stikstof, zwavel en fosfor vast -- alle mineralen die planten nodig hebben om te groeien en een goede opbrengst te hebben. En ze houden ook water vast in de bodem. Het suberine zal uiteenvallen tot kleine deeltjes en de hele bodem een nieuwe structuur geven. En naarmate we meer koolstof krijgen in de bodem, zal de bodem donkerder worden. Dat zullen we allemaal kunnen meten en hopelijk gaat dit ons helpen het probleem op te lossen. OK.
So we have the challenges of a lot of land that we need to use, we have to get farmers to buy it, and that's going to be the hard thing for us, I think, because we're not really salesmen, we're people who like to Google a person rather than meet them, you know what I mean?
We gaan dus veel grond nodig hebben; we moeten de boeren zover krijgen om het zaad te kopen. Dat gaat het moeilijkste zijn, denk ik, omdat we niet echt verkopers zijn. Wij houden van mensen googelen in plaats van ze te ontmoeten, snap je?
(Laughter)
(Gelach)
That's what scientists are mostly like.
Zo zitten wetenschappers nu eenmaal in mekaar.
But we know now that, you know, no one can really deny -- the climate is changing, everyone knows that. And it's here and it's bad and it's serious, and we need to do something about it. But I feel pretty optimistic that we can do this. So I'm here today as a character witness for plants. And I want to tell you that plants are going to do it for us, all we have to do is give them a little help, and they will go and get a gold medal for humanity.
Maar we weten nu -- dat kan niemand echt ontkennen -- dat het klimaat verandert, iedereen weet dat. Het is er, het is slecht, het is ernstig en we moeten er iets aan doen. Maar ik voel me vrij optimistisch dat we dit kunnen doen. Dus kom ik hier vandaag een lans breken voor de planten. De planten gaan het voor ons doen. Alles wat wij moeten doen, is ze een beetje helpen, en zij gaan er een gouden medaille voor de mensheid mee behalen.
Thank you very much.
Dank u zeer.
(Applause)
(Applaus)
(Cheers)
(Gejuich)
Thank you.
Dank je.
(Applause)
(Applaus)
I finally got it out.
Ik heb het eindelijk gezegd.
Chris Anderson: Wow. Joanne, you're so extraordinary. Just to be sure we heard this right: you believe that within the next 10 years you may be able to offer the world seed variants for the major crops, like -- what? -- wheat, corn, maybe rice, that can offer farmers just as much yield, sequester three times, four times, more carbon than they currently do? Even more than that?
Chris Anderson: Wow. Joanne, je bent zo buitengewoon. Heb ik het goed begrepen? Denk je dat je binnen de komende 10 jaar de wereld gaat kunnen voorzien van zaadvarianten van de belangrijkste gewassen, zoals -- wat? -- tarwe, maïs, misschien rijst, die de boeren net zo veel opbrengst kunnen bieden en drie, vier keer meer koolstof kunnen sekwestreren dan nu het geval is? Zelfs nog meer dan dat?
Joanne Chory: We don't know that number, really. But they will do more.
Joanne Chory: Dat kunnen we niet precies zeggen. Maar ze zullen meer doen.
CA: And at the same time, make the soil that those farmers have more fertile?
CA: En tegelijkertijd de grond van die boeren vruchtbaarder maken?
JC: Yes, right.
JC: Ja, klopt.
CA: So that is astonishing. And the genius of doing that and a solution that can scale where there's already scale.
CA: Dat is zo verbazingwekkend. En het geniale ervan is dat het een oplossing is die dat kan op grote schaal.
JC: Yes, thank you for saying that.
JC: Ja, dank je om dat te zeggen.
CA: No, no, you said it, you said it. But it almost seems too good to be true. Your Audacious Project is that we scale up the research in your lab and pave the way to start some of these pilots and make this incredible vision possible.
CA: Nee, nee, jij zei het, jij zei het. Maar het lijkt bijna te mooi om waar te zijn. Je Audacious Project is dat we het onderzoek in je lab opschalen en de weg vrijmaken om een aantal van deze pilots te starten en deze ongelooflijke visie mogelijk te maken.
JC: That's right, yes, thank you.
JC: Dat klopt, ja, dank je.
CA: Joanne Chory, thank you so much. Godspeed.
CA: Joanne Chory, dank je wel. Succes.
(Applause)
(Applaus)
JC: Thank you.
JC: Dank je wel.