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Today, nearly one in 10 is food insufficient.Aujourd’hui, près d’une personne sur dix souffre de carence alimentaire. That number has been rising every year since 2014,Ce chiffre augmente chaque année depuis 2014, and it's forecast to become considerably worseet on prévoit qu’il augmentera considérablement over the next two to three decades.au cours des deux, trois prochaines décennies. This is especially true for the poorer countries of Africa and Asia,C’est particulièrement vrai pour les pays les plus pauvres d’Afrique et d’Asie, where the rise in demandoù la hausse de la demande is outpacing the rise in our ability to supply.dépasse celle de notre capacité d'approvisionnement.
I want to tell you how the most important processJe me propose de vous expliquer comment le processus le plus important on the planet,de la planète boosting that process, photosynthesis,qui stimule ce processus, la photosynthèse, could alleviate this problem.pourrait atténuer ce problème.
How photosynthesis worksLes mécanismes de la photosynthèse sont les suivants : is that plants remove carbon dioxide from the atmosphere,les plantes éliminent le dioxyde de carbone de l’atmosphère, then they use sunlight energy to convert that into our food,puis utilisent l'énergie solaire pour le convertir en nourriture, releasing our oxygen at the same time.libérant ainsi notre oxygène dans le processus.
Photosynthesis is the most studied of all plant processes,La photosynthèse est le processus végétal le plus étudié, and from that knowledge,et grâce à ces connaissances, we realize that even our most productive cropsnous nous rendons compte que même nos cultures les plus productives are only achieving about one fifthn’atteignent qu’environ un cinquième of the potential efficiency of that process.de l’efficacité potentielle de ce processus. As the most studied of plant processes,En tant que processus le plus étudié, we realize that the efficiency is low.nous nous rendons compte que son efficacité est faible.
Now, if we look at other genetic improvements of plants,Si nous examinons d’autres améliorations génétiques apportées aux plantes, these have typically involved one or two genes,celles-ci impliquent généralement un ou deux gènes, for example, the shortening of the stems of rice and wheat,par exemple, le raccourcissement des tiges de riz et de blé, allowing more of the plant's biomass to go into the grain that we harvest,qui permet à une plus grande partie de la biomasse de la plante was at the core of the Green Revolution.d’aller dans les céréales que nous récoltons, That involved mutations in just a few genes.fut au cœur de la révolution verte. But photosynthesis is a process of over 100 steps,Cela impliquait des mutations dans quelques gènes seulement. each of these facilitated by a different proteinMais la photosynthèse est un processus de plus de 100 étapes, and in turn coded for by many genes.chacune étant facilitée par une protéine différente
So where do you start?et codée à son tour par de nombreux gènes. Well, you can envisage this like a car production line.Alors, par où commencer ? Imagine you've got a thousand workers.Eh bien, on peut voir cela comme une chaîne d’assemblage automobile. Where do you place them on your lineImaginez avoir mille travailleurs. to get the most output?Où les positionnez-vous sur votre ligne pour obtenir le meilleur rendement ? Similarly, if you consider the amount of protein in a leaf,De même, quand on prend en compte la quantité de protéines dans une feuille, how do you distribute that between all these stepscomment la répartissez-vous entre toutes ces étapes to get the maximum efficiency?pour obtenir une efficacité maximale ? If you could work that out,Si on peut résoudre ce problème, then maybe you could make progress.on pourra peut-être faire des progrès.
However, to do this experimentally with all these permutationsCependant, le faire à titre expérimental avec toutes ces permutations may take decades.pourrait prendre des décennies. So instead, we built a digital twin of the processNous avons donc construit un jumeau numérique de ce processus in which every one of these reactionsoù chacune de ces réactions y est décrite par une équation différentielle was described by a differential equationproduisant un système intégrable numériquement et optimisable producing a system that we could then numerically integrate and optimizepour déterminer où apporter des modifications. to pick out where should we be making changes.Après trois ans de développement de ce système, So after three years of building this system,nous étions prêts à effectuer notre intégration numérique. we are now ready to do our numerical integration.Mais ça a échoué. And it failed.Cela a lamentablement échoué. It failed miserably.(Rires)
(Laughter)Heureusement, un autre scientifique de notre centre informatique
Fortunately, another scientist at our computer centernous a entendu parler de nos problèmes heard us talking about our problemset a dit : « Oh, j’ai eu exactement le même problème avec mes travaux and said, "Oh, I had exactly the same problem with my worksur l'équilibrage des moteurs-fusées, on balancing rocket motors,et voici comment je l'ai résolu. » and here's how I solved it."Il a donc examiné notre problème et a dit : So he looked at our problem and he said,« Oh, c’est beaucoup plus difficile que ce que je fais. » "Oh, this is more challenging than what I'm doing."Et il a travaillé avec nous. And he worked with us.Et grâce à ses méthodes, And using his methods,nous étions maintenant en mesure d’intégrer numériquement notre système, we were now able to numerically integrate our system,et nous pouvions l’optimiser and we could optimize that,et commencer à voir des endroits où nous pouvions améliorer la photosynthèse. and we could start to see placesC'est juste pour vous dire where we might be able to improve photosynthesis.que la photosynthèse, ce n’est pas de la physique nucléaire. So that's just to tell youC’est plus compliqué. that photosynthesis isn't rocket science.(Rires) It's harder.(Applaudissements)
(Laughter)Bien sûr, les modèles peuvent être très attrayants.
(Applause)Mais lorsque on doit se rendre dans un champ de culture boueux
Well, of course, models can look very attractive.pour montrer que l’on peut réellement le faire, But when you now have to go into a muddy crop fieldcela n’a pas l’air si joli. to show that you can actually do this,Malgré ces difficultés, it doesn't look quite so pretty.nous avons réussi à réunir une équipe d’experts But despite these challenges,d’Australie, de Grande-Bretagne, de Chine et des États-Unis we were able to get together a team of expertspour travailler ensemble sur cette question. from Australia, Britain, China and the United StatesEt voici comment nous travaillons. to work together on this.Nous utilisons ce jumeau numérique pour nous demander And this is how we work.quel est le changement le plus simple que nous puissions apporter We use this digital twin to say, well,et qui aurait un impact important. what is the easiest change we might make that would have a big impact?Ensuite, nous développons des céréales à cultiver. Then we engineer that into a crop.Si, en serre, If in the greenhouse,nous constatons que la plante génétiquement modifiée we can see that the genetically modified plant is yielding moredonne un rendement supérieur à celui de la plante non modifiée, than the unmodified one,un test sur site nous permet de déterminer then we have the acid test saying,si cette plante donne réellement un meilleur rendement dans notre ferme. does this actually provide a higher yield on our experimental farm?Nous avons apporté trois modifications distinctes à la photosynthèse,
Now we've now made three different changes to photosynthesis,chacune augmentant individuellement le rendement de plus de 20 %. each individually increasing yield by over 20 percent.Et je vais vous présenter... And I'll just tell you about --(Applaudissements)
(Applause)quelques-unes, un peu plus en détail.
A couple of these in a little more detail.Dans un cas, le jumeau numérique a déclaré qu’une protéine appelée SBPase
In one case, the digital twin saiddevrait être beaucoup plus abondante qu'elle ne l'est dans la feuille. a protein we call SBPaseNous avons donc ajouté des copies supplémentaires des gènes should be far more abundant in the leaf than it is.codant pour cette protéine. So we put in extra copies of the genes coding for that protein.Nous avons obtenu plus de photosynthèse, We made more of it, we got more photosynthesis,et ça a mené à un rendement plus élevé. we got a higher yield.Eh bien, ce fut un peu mystérieux parce que Well, this was a bit of a mystery because ...cette protéine ne représente qu’une infime fraction This protein is a tiny fraction of the leaf's total protein.de l’ensemble des protéines de la feuille. So why hadn’t evolution already done this?Alors pourquoi l’évolution ne l’avait-elle pas déjà fait ?
A colleague pointed out to us that the ancestors of our cropsUn collègue nous a fait remarquer que les ancêtres de nos cultures evolved in the carbon dioxide concentrationont évolué avec une concentration de dioxyde de carbone that is about half what it is today.qui est environ la moitié de ce qu’elle est aujourd’hui. Aha!Tiens tiens ! So we reran the model at this past CO2 concentration,Nous avons donc fait tourner le modèle avec cette concentration de CO2 passée, and we found now that the model was sayinget le modèle nous a montré qu’il ne fallait pas plus de cette protéine. well you don't need any more of this protein.Ça a éveillé notre curiosité : qu’en serait-il dans l’avenir ? So then we got curious, what about the future?En 2050, nous prévoyons In 2050, we're predictingune concentration de dioxyde de carbone considérablement plus élevée. a considerably higher carbon dioxide concentration.Quand on fait tourner le modèle avec une concentration plus élevée, When we ran it at that higher concentration,les avantages liés à l’augmentation de cette protéine it said the benefit of increasing this protein was even greater.sont encore plus importants. Well, we couldn't easily remove carbon dioxideCertes, ce n’est pas facile d’éliminer le CO2 de l’air autour de nos cultures, from the air around our crop,mais nous pouvions en ajouter. but we could add it.Et quand on l’a fait, And when we did this,les prévisions du modèle ont prouvé que nous obtenions effectivement the model prediction was proved that we did indeed getune augmentation encore plus importante du rendement. an even bigger boost in yield.Cela nous indique donc que l’évolution n’a tout simplement pas eu le temps So this told us that evolution has just not had timede suivre le rythme des changements que nous avons apportés to keep pace with the changes we have madeaux environnements des cultures. in crop environments.Un autre changement apporté à l’environnement des cultures
Now, another change we've made in crop environmentsest d’en augmenter la densité sans cesse. is to grow our crops at ever-increasing densities.Cela signifie qu’il y a beaucoup d’ombre entre les plants. This means that there's a lot of shading within the crop.Ainsi, au cours d'une journée, So over the course of a day,les feuilles entrent et sortent de l'ombre à cause des nuages, the leaves are going in and out of shade due to clouds,du passage du soleil dans le ciel, due to the passage of the sun across the sky,mais surtout, but most importantly,les ombres projetées par d’autres feuilles. shadows cast by other leaves.Or pour la photosynthèse, Now, for photosynthesis,lorsque la feuille passe à l’ombre, when the leaf goes into the shade,c’est un peu comme se cacher du soleil, it's rather like you coming out of the sunshine,quand on se met dans une pièce à l’ombre going into the shade of a room,et que nos yeux mettent du temps à s’adapter à ce changement. and it takes time for your eyes to adjust to that change.Il en va de même pour la photosynthèse, The same is true of photosynthesis,sauf qu’elle s’ajuste un peu plus lentement que nos yeux. except it adjusts rather more slowly than your eyes.Au cours de la journée, Over the course of the day,cette lente adaptation entraîne des pertes de productivité estimées à 20 à 40 %. this slow adjustment costs productivity an estimated 20 to 40 percent.Encore une fois, en utilisant notre jumeau numérique et d'autres informations, So again, using our digital twin and also other information,nous avons identifié trois protéines que nous pouvons réguler. we identified three proteins that we should regulate.Nous avons donc ajouté des copies supplémentaires des gènes de ces protéines So we added extra copies of the genes for those proteins,pour en avoir beaucoup plus, got more of them,et les feuilles se sont adaptées plus rapidement aux fluctuations de la lumière. the leaves adapted faster to fluctuations in light.Quant au soja de notre ferme, And in soybean on our farmnous avons obtenu une augmentation de plus de 20% du rendement en graines. we got more than 20 percent increase in seed yield.(Applaudissements)
(Applause)Alors, comment pouvons-nous maintenant passer de ces améliorations
So how do we now get from these improvementsà des semences to seedqui donneront de meilleurs rendements là où cela est le plus nécessaire ? which will give greater yields where it is most needed?Et je vais juste vous donner un exemple en cours. And I'll just give you one ongoing example.Nous travaillons avec TJ Higgins,
We've been working with TJ Higgins,un scientifique australien en biotechnologie du végétal. a plant biotechnologist from Australia,qui travaille au Nigeria depuis près de 20 ans pour développer who's been working in Nigeria really for almost 20 years,un dolique résistant aux insectes. developing insect-resistant cowpea.Le dolique n’est probablement pas ce que vous pensez. Cowpea is probably not what you think it is.C’est en fait une plante fixatrice d’azote apparentée au soja Cowpea is actually a nitrogen-fixing cropet qui produit, comme le soja, une graine riche en protéines. related to soybean,C’est la source de protéines végétales la plus importante en Afrique de l’Ouest, and it produces, like soybean, a protein-rich seed.et elle est souvent qualifiée de « viande du pauvre ». It is, in fact the most important vegetable protein source in West Africa,L’un des problèmes du dolique est qu’un insecte perforateur de gousses and it is often referred to as the “poor man’s meat.”peut détruire complètement la récolte d’une famille entière. A problem with cowpea is that a pod boring insectAlors TJ... can completely destroy a family's entire crop.Le dolique génétiquement modifié qui résiste aux insectes So TJ's ...est très puissant, genetically modified cowpea that is insect-resistantet TJ et ses collègues travaillent avec les gouvernements d’Afrique de l’Ouest is very powerful,pour mettre en place des cadres réglementaires and TJ and his colleagues work with governments in West Africapour les cultures génétiquement modifiées. to put in place regulatory frameworks for genetically modified crops.Aujourd’hui, ce dolique résistant aux insectes est disponible And now this insect-resistant cowpea is available to farmers in Nigeria,pour les agriculteurs du Nigeria, where it's become very popular.où il est devenu très populaire. This year, it was also released in Ghana.Cette année, il est également sorti au Ghana. So what we are now doing with TJCe que nous faisons actuellement avec TJ, is stacking our photosynthetic improvementsc'est ajouter nos améliorations photosynthétiques on top of his insect resistance --à sa résistance aux insectes - this is all royalty-free --tout cela est libre de droits - so that these farmers will have access to seed,afin que ces agriculteurs aient accès à des semences which will produce a crop which is insect-resistantqui produiront une culture résistante aux insectes and delivers a higher yield.et offrant un meilleur rendement.
So I hope I've shown to you that ...J’espère donc vous avoir montré que, by boosting photosynthesisen stimulant la photosynthèse, we can relieve the risk of food insufficiencynous pouvons réduire le risque d'insuffisance alimentaire for some of the most vulnerable.pour certaines des personnes les plus vulnérables. We can protect the environmentNous pouvons protéger l'environnement by preventing the need to go onto yet more landen évitant d’avoir à exploiter encore plus de terres to produce our food.pour produire notre nourriture, And the possibility that we might even be able to remove carbon dioxidevoire en ayant une possibilité d’éliminer le dioxyde de carbone from the atmosphere.de l’atmosphère. A 21-century Green Revolution,Une révolution verte du 21e siècle, one we so urgently need.une révolution dont nous avons un besoin urgent.
Thank you.Merci.
(Applause)(Applaudissements)
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