Учёный создал модель роботов с мозгом, управляемым бактериями

В исследовании, опубликованном 16 июля в Scientific Reports (Nature Publishing Group), учёный из Virginia Tech с помощью математической модели показал, что бактерии могут управлять поведением неживого устройства, такого как робот.

Суть исследования

• Учёные создали математическую модель, чтобы проверить, можно ли создать живой микробиом на неживом носителе (роботе) и управлять им через этот микробиом.
• Модель связала и смоделировала три элемента: генетические схемы в E. coli, микрожидкостные биореакторы и движение робота.
• В модели бактерии E. coli меняли цвет (зелёный или красный) в зависимости от пищи. Теоретический робот, оснащённый сенсорами и микроскопом, считывал этот цвет, определяя направление и скорость движения.

Ключевые результаты

• Модель показала, что роботы действительно могут обладать «работающим мозгом» на основе бактерий.
• Система продемонстрировала сложное поведение: например, при движении робота к источнику пищи наблюдалась пауза перед финальным подходом — классическое поведение высших животных при выслеживании добычи.

Практическое значение и планы

• Эксперименты: Ведутся работы по созданию реальных роботов, которые смогут считывать уровни экспрессии генов у модифицированной E. coli с помощью миниатюрных флуоресцентных микроскопов.
• Применения: Модель может найти применение в экологии (роботы для ликвидации разливов нефти), сельском хозяйстве (изучение взаимодействия почвенных бактерий и скота) и медицине (бактериальные методы лечения).
• Образование: Модель может стать доступным инструментом для обучения синтетической биологии — от школьников до аспирантов.

Исследование вдохновлено реальными экспериментами по влиянию бактерий на поведение плодовых мушек и мышей. Работа финансировалась Исследовательской лабораторией ВВС США и Советом инженеров-студентов Virginia Tech.