如果大肠杆菌的体积大得多,它会做什么?

研究人员模拟细菌控制的机器人

生活在你体内的细菌群落,其作用远不止帮助你消化食物。根据弗吉尼亚理工大学研究人员创建的模型,细菌可以控制像机器人这样的无生命宿主。

“基本上,我们试图通过数学模型来了解,我们是否可以在非生命宿主上建立一个活的微生物组,并通过微生物组来控制宿主,”弗吉尼亚理工大学生物系统工程学教授、该研究的作者之一沃伦·鲁德(Warren Ruder)在一份新闻稿中表示。“我们发现机器人确实可能拥有一个能够运作的大脑。”

这项研究于昨天发表在《科学报告》(Scientific Reports)杂志上,建立在几个数学模型的基础上。在第一个模型中,计算机模拟了一个由大肠杆菌细菌组成的群体,这些细菌具有不同的基因组,能够根据它们的食物发出红光或绿光。该模型预测了细菌之间如何相互交流,并将这些信息传输给一个(理论上的)机器人,该机器人配备了传感器和一个微型显微镜。色素的颜色及其强度控制着机器人的运动。

研究人员利用这些不同的模型来测试机器人将如何移动。他们预料到了一些运动,例如那些直接且朝向食物源的运动。但当他们赋予机器人与细菌沟通的能力时,他们看到了让他们惊讶的运动,比如机器人靠近食物,停顿一下,然后在最后冲刺时快速加速——作者指出,这是一种典型的捕食行为。

这项工作表明,细菌实际上可以控制机器人,这可能促使机器人能够清理石油泄漏。但它也让我们对人类与自身微生物组的关系有了更深入的了解,这可能有助于研究人员开发利用细菌治疗身体或精神疾病的新药物。

 

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Alex 是一位居住在纽约市的科学作家。她曾为《大西洋月刊》、《Motherboard》、《Audubon Magazine》、《The Verge》和《Fast Company》等杂志撰稿。当她不沉迷于科学时,Alex 喜欢旅行、徒步、瑜伽,以及(尝试)烹饪新食物。

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