模型机器人与细菌控制大脑
日期：2015-07-22 11:43:21
在公布的7月16日一纸科学报告，这是自然出版集团的一部分，一弗吉尼亚理工大学的科学家用数学模型证明，细菌可以控制像机器人一样的无生命的设备的行为。
“基本上，我们试图从数学模型发现，如果我们能在一个无生命的主体上建立一个活微生物，并通过微生物控制主体，”罗德，生物系统工程助理教授在农业和生命学院表示，科学与工程学院。
“我们发现，机器人可能确实有一个工作的大脑，”他说。
对于以后的实验，罗德是建设现实世界的机器人。在大肠杆菌上使用小型荧光显微镜，该机器人将响应细菌他将设计在他的实验室。
在大规模了解生物之间的生化检测可能在生物学，生态学，和机器人有深远的影响。
在农业方面，探索土壤细菌和牲畜之间的交互。在医疗领域，进一步了解细菌在肠道的控制作用生理学会导致细菌为主的处方来治疗心理和生理疾病。罗德还设想了机器人可以执行任务，例如部署细菌修复漏油。
调查结果还加入到不断增长的研究机构有关的细菌在被认为是规范的健康和情绪，特别是理论，即细菌也影响行为和人的身体。
这项研究的灵感来自现实世界的实验中果蝇的交配行为是利用细菌操纵，以及小鼠表现出较低的压力的迹象时，益生菌植入。
罗德的做法揭示独特的决策行为由细菌机器人系统由耦合和计算模拟，描述三个不同的元素被广泛接受的公式：在工程基因电路大肠杆菌，微流体生物反应器，和机器人的运动。
在数学实验中的细菌表现出他们的基因电路被接通或者绿色或红色，根据他们吃什么。在数学模型中，理论机器人配备传感器和一个微型显微镜来测量细菌的颜色，告诉它在何处以及如何快速取决于颜料和颜色的强度。
该模型还以令人惊讶的方式揭示了高阶函数。高阶动物秸秆猎物的经典掠夺行为 - 在一种情况下，作为细菌指挥机器人对更多的食物，机器人前迅速作出了最后的办法。
罗德的建模研究还表明，这些种类的生物合成实验可以在将来进行的资金的最小量，开辟领域研究人员的一个更大的空间。
科学研究空军办公室资助的基因电路的数学建模大肠杆菌和弗吉尼亚理工大学的学生工程师理事会提供资金，将这些模型和产生的移动机器人进课堂作为教学工具。
罗德与生物医学工程博士研究生基思HEYDE，谁研究植物工程为合成生物燃料合作进行他的研究。
“我们希望能帮助民主化合成生物学的学生和研究人员的领域在世界各地与此模型中，”罗德说。“在未来，简陋机器人和大肠杆菌那些已经普遍采用单独在教室里，可以用这个模型通过博士级约与其他生物细菌的关系，教小学的学生联系在一起。“
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