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.
Недавно на меня снизошло озарение. Я поняла, что могу сыграть действительно важную роль в решении одной из самых важных проблем человечества на сегодняшний день — проблемы климатических изменений. Я также осознала, что я работала более 30 лет только для того, чтобы сделать этот вклад в решение глобальной проблемы. И все эксперименты, которые я провела в своей лаборатории за последние 30 лет и которые провели мои сотрудники за последние 30 лет, были направлены на проведение самого главного, самого значимого эксперимента.
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 ...
Итак, кто я такая? Я генетик растений. Я живу в мире с высоким содержанием CO2 в атмосфере, вызванным человеческой деятельностью. Поэтому я очень ценю растения, эти удивительные механизмы, целью которых, по сути, является впитывание углекислого газа. И они отлично справляются, потому что делают это уже более 500 миллионов лет. Они настоящие профессионалы своего дела. Поэтому...
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.
Я также хочу рассказать вам, почему это важно для меня. У меня двое детей, и я хочу подарить им мир, который лучше, чем тот, который унаследовала я. Я хочу, чтобы он двигался в нужном направлении, а не в противоположном.
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.
Но кроме этого... Уже 15 лет у меня болезнь Паркинсона, поэтому для меня это неотложный вопрос, мне нужно сделать это сейчас, пока я достаточно хорошо себя чувствую и остаюсь членом команды. Команда у меня замечательная. Мы работаем все вместе и делаем это потому, что любим свою работу. И если у вас есть всего пять человек, которые должны спасти планету, желательно, чтобы они вам нравились, потому что вы будете много времени проводить вместе.
(Laughter)
(Смех)
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.
Ладно, хватит обо мне. Давайте поговорим о CO2. Именно он является темой моего выступления. Наверняка большинство из вас считают CO2 загрязнителем окружающей среды. Или вы думаете о нём, как о злодее из книги. Обычно мы думаем о «тёмной стороне» углекислого газа. Но я как фитогенетик вижу обратную сторону CO2. Мы видим CO2 не так, как вы, потому что как биологи мы помним то, о чём вы, возможно, забыли. Это то, что в растениях происходит процесс, называемый фотосинтезом. И когда фотосинтез происходит... все живые организмы на Земле существуют на основе углерода, полученного растениями и фотосинтезирующими бактериями из CO2, содержащегося в атмосфере. По сути, почти весь углерод в нашем организме получен из воздуха. То есть мы происходим из воздуха благодаря фотосинтезу, потому что растения используют солнечную энергию, забирают CO2 и превращают его в сахара. Это удивительно.
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.
И ещё один очень важный момент моего выступления — это то, что растения и фотосинтезирующие бактерии невероятное продуктивны. Их продуктивность в двадцать или более раз превышает выбросы CO2 в результате человеческой деятельности. Поэтому, несмотря на то, что нам не очень удаётся сократить свои выбросы и отходы, растения как фотосинтезирующие организмы, могут нам помочь. И мы надеемся, что они так и сделают.
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.
Но здесь есть небольшое «но». Нам тоже нужно немного помочь растениям, потому что они перерабатывают бóльшую часть CO2 в сахара. И когда заканчивается сезон роста, растения умирают и разлагаются, и вся проделанная ими работа по забору CO2 из атмосферы и производству биомассы на основе углерода, по сути, сводится на нет, потому что весь CO2 возвращается в атмосферу.
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.
Так как же нам заставить растения перемещать его во что-то более устойчивое? Оказывается, растения производят такое вещество, оно называется суберин. Это натуральное вещество, которое содержится в корнях всех растений. Суберин очень классный, потому что — надеюсь, что вам видно, — везде, где вы видите чёрную точку, — это углерод. В этой молекуле их сотни. А эти немногочисленные красные точки — это кислород. Кислород — это как раз то, что нужно микробам, чтобы разлагать растения. Поэтому понятно, почему это отличное средство для хранения. Кроме этого, он может стабилизировать углерод, впитываемый растением, превращая его в нечто полезное для растения.
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.
Итак, почему именно сейчас? Почему сейчас самое подходящее время применить биологическое решение проблемы? Потому что за последние 30 лет — понимаю, это долго, и вы, наверное, думаете: «Почему сейчас?», но 30 лет назад мы начали понимать функции всех генов организма. Это относилось как к людям, так и к растениям, а также к другим сложным эукариотам. Итак, что же началось в 80-ые? Тогда началось изучение функций многих генов растений, которые заставляют их расти. А сейчас мы ещё и можем заниматься геномикой быстрее и дешевле, чем когда-либо раньше. Эти исследования демонстрируют, что все живые организмы на земле родственны, но при этом растения больше связаны друг с другом, чем с другими организмами. Мы можем взять какой-либо признак одного растения, перенести его в другое и быть уверенными, что это растение теперь будет вести себя так же. Это тоже важно. И наконец, теперь у нас есть разные генетические хитрости, такие, о которых вы слышали сегодня утром, например, CRISPR, позволяющий редактировать и видоизменять гены растений.
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.
Итак, теперь биология работает на нас. Я биолог, и поэтому я предлагаю решение проблемы климатических изменений, включающее организмы, наиболее эволюционно приспособленные для этого — растения. Итак, как мы собираемся это сделать? Биология нам в помощь. Вот так. Хорошо.
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.
Из моего выступления вам нужно запомнить три простых пункта, хорошо? Нам нужно заставить растения производить больше суберина, чем обычно, потому что нам нужны более высокие результаты. Нам нужно увеличить их корни, потому что чем больше корней, тем больше суберина — тогда у нас будет больше клеток, в которых сможет накапливаться суберин. И третий пункт — корни растений должны уходить глубже в землю. Это нужно для того, чтобы... мы как бы говорим растению: «Сделай стабильный углерод в большем количестве, а затем спрячь его в земле поглубже». Это возможно, если их корни уходят глубоко в землю, а не стелются вдоль поверхности почвы.
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.
Эти три характеристики мы и хотим изменить: больше суберина, больше корней и эти корни должны уходить глубже в землю. Затем нам нужно объединить эти качества в одном растении, и это легко сделать, и мы это сделаем, и, кстати, уже делаем это, используя арабидопсис, который позволяет нам проводить эти эксперименты быстрее, чем другие крупные растения. И когда мы найдём растения, в которых все эти характеристики сочетаются, и мы сможем получать в них больше суберина, мы перейдём — мы сможем этого добиться, и уже начинаем добиваться — на сельскохозяйственные культуры. Я объясню, почему мы решили использовать именно их, когда дойду до этой части выступления.
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.
Итак, это научные факты, на которые опирается этот проект. Я знаю, что это достижимо, я в этом совершенно уверена. А всё потому, что за последний год мы смогли найти отдельные гены, отвечающие за все три характеристики. И в некоторых случаях, в двух из трёх, у нас есть несколько способов достижения цели. Это говорит нам о том, что мы можем даже сочетать элементы этих качеств и получать ещё больше суберина. Здесь показан результат — у растения справа объём корневой системы вдвое больше, чем у растения слева, а всё потому, что мы экспрессировали ген, который уже есть в растении, способом, немного отличающимся от естественного. Это был первый пример, которым я хотела с вами поделиться.
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.
А сейчас я хочу рассказать вам, что на нашем пути по-прежнему много препятствий, связанных с этой проблемой, потому что... Нам нужно, чтобы фермеры покупали эти семена или хотя бы компании-поставщики покупали их, а затем продавали фермерам. Поэтому, когда мы проводим эксперименты, мы не можем допустить снижения урожая, потому что пока мы экспериментируем, скажем, это займёт у нас 10 лет, население земли ещё вырастет. Оно увеличивается очень быстро. К концу века нас будет 11 миллиардов человек, наши экосистемы будут истощены и не будут справляться с объёмами сельскохозяйственного производства. Поэтому земли будут в дефиците. Поэтому мы пришли к выводу, что для проведения секвестрации углерода нам понадобиться большое количество земли. Мы не можем использовать сельскохозяйственные поля, потому что нам нужно будет кормить население Земли до тех пор, пока мы не устраним этот кризис. Климатические изменения и без того уже приводят к снижению урожая по всему миру.
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.
Поэтому зачем фермерам покупать семена, которые не принесут хорошего урожая? Поэтому мы не позволим снижения урожаев, мы постоянно будем использовать этот критерий для определения успеха эксперимента. Но не нужно забывать, что, когда растение создаёт большее количество углерода и подаёт его таким образом в почву... В большинстве земель содержание улгерода понижено из-за объёмов сельского хозяйства, необходимых, чтобы прокормить 8 миллиардов человек, а именно таково население земли сейчас. Это также является проблемой. Растения, вырабатывающие больше углерода, обогащают им землю. А насыщенная углеродом почва лучше удерживает азот, серу и фосфаты — все те минералы, которые необходимы растениям для роста и хорошего урожая. Они также лучше удерживают воду. Суберин распадается на мелкие частицы и придаёт почве другую структуру. А по мере добавления углерода в почву она будет становиться темнее. И мы сможем измерять эти изменения, и, надеюсь, это поможет нам решить проблему. Подведём итоги.
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?
Итак, перед нами стоят следующие трудности: нам нужно много земли, чтобы фермеры покупали семена, и, думаю, это будет очень сложно для нас, так как мы не продавцы по своей сути, мы предпочитаем узнавать о людях через Google, а не встречаться с ними лично, понимаете?
(Laughter)
(Смех)
That's what scientists are mostly like.
Большинство учёных такие.
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.
Но мы знаем, и это сложно отрицать, что климат действительно меняется. Об этом знают все. Это происходит сейчас, это опасно и серьёзно, и мы должны что-то предпринять. Но я верю в то, что мы справимся. Сегодня я стою перед вами как свидетель защиты для растений. И я хочу сказать вам, что растения справятся с этим, нам просто нужно немного помочь им в этом, и тогда они спасут человечество.
Thank you very much.
Большое спасибо.
(Applause)
(Аплодисменты)
(Cheers)
(Одобрительные возгласы)
Thank you.
Спасибо.
(Applause)
(Аплодисменты)
I finally got it out.
Наконец-то я об этом рассказала.
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?
Крис Андерсон: Вот это да! Джоанн, вы необыкновенная. Скажите, я всё правильно понял? Вы убеждены, что в течение следующих 10 лет вы сможете предложить миру виды семян основных сельскохозяйственных культур — пшеницы, кукурузы, риса, — которые будут приносить такой же урожай и улавливать в три, четыре раза больше углерода, чем обычно? Или даже больше?
Joanne Chory: We don't know that number, really. But they will do more.
Джоанн Кори: У нас нет точной цифры. Но точно больше.
CA: And at the same time, make the soil that those farmers have more fertile?
КА: И в то же время будут делать земли более плодородными?
JC: Yes, right.
ДК: Да, верно.
CA: So that is astonishing. And the genius of doing that and a solution that can scale where there's already scale.
КА: Это удивительно. Гениальное решение, которое можно масштабировать там, где масштабы уже велики.
JC: Yes, thank you for saying that.
ДК: Да, спасибо за ваши слова.
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.
КА: Нет-нет, это ваши слова. Это кажется почти невероятным. В рамках «Audacious Project» вы хотите увеличить масштабы ваших исследований, начать использовать некоторые пробные экземпляры и воплотить эту удивительную идею в жизнь.
JC: That's right, yes, thank you.
ДК: Да, верно, спасибо.
CA: Joanne Chory, thank you so much. Godspeed.
КА: Джоанн Кори, большое вам спасибо. Успехов во всём!
(Applause)
(Аплодисменты)
JC: Thank you.
ДК: Спасибо.