Ученые Техниона учат микробов «распознавать» буквы
01.06.2021 12:31Впервые учеными создана биологическая схема, действующая как искусственная нейронная сеть.
Благодаря своему недавнему открытию, ученые с факультета биомедицинской инженерии Техниона смогли добиться распознавания определенных геометрических узоров - например, букв - колониями микробов, имитирующими искусственную нейронную сеть.
Метод ученых основан на изменении способа коммуникации внутри колоний микробов в природе. Исследование, проведенное доктором Симингом Ли и доцентом Рамезом Даниэлем, было опубликовано в журнале Nature Communications.
Лаборатория профессора Даниэля занимается синтетической биологией, в частности, созданием биологических цепей, по сути сочетающих принципы биологии и электроники. Подобно электронным переключателям, которые можно включать и выключать, клетки спроектированы так, чтобы «включаться» и выполнять функцию, например флуоресценцию, в ответ на определенный стимул. Используя эту технику, группа разработала биологические "датчики", которые распознают присутствие мышьяка и других ядов в воде или наличие крови в моче.
Однако клетки способны выполнять более сложные функции, чем простой переключатель «да / нет». Колонии микробов в природе способны к внутренней коммуникации. Например, они могут по-разному реагировать на внешние раздражители, когда колоний мало или же когда их много. Это явление, называемое «восприятием кворума», также проявляется, например, когда наша иммунная система мобилизуется против инфекции - клетки передают информацию о том, какой патоген попал в организм, какая реакция требуется и многое другое. Одна клетка сама по себе а может быть «глупой», но вся колония, как правило, «умная». Именно это явление группа профессора Даниэля использовала, чтобы в несколько раз повысить алгоритмическую сложность задачи и впервые создать биологическую схему, действующую как искусственная нейронная сеть, способная выполнять относительно сложную задачу: распознавание образов. Строительными блоками для нее стали модифицированные бактерии E. coli.
Созданные таким образом геометрические узоры - это доказательство концепции того, что могут делать биологические схемы, действующие как искусственная нейронная сеть. В будущем мы можем увидеть биоинженерные системы, отслеживающие токсины, диагностирующие рак и используемые для регенерации тканей. У нас могут даже появиться биологические компьютеры. Интересно наблюдать, как синтетическая биология, стремящаяся имитировать электронику в биологических системах, прошла полный цикл, создав подобие искусственной нейронной сети, которая, конечно же, вдохновлена человеческим мозгом - самой сложной биологической системой.
Профессор Даниэль начал работать над биологическими вычислениями во время своей постдокторской стажировки в Массачусетском технологическом институте (MIT). Биологические цепи, действующие как искусственная нейронная сеть, представляют собой новую разработку и концептуальный прогресс в той же области. Это стало возможным с помощью доцента Нетанела Корина, также с факультета биомедицинской инженерии Техниона. Доктор Ли - научный сотрудник лаборатории профессора Даниэля - защитила кандидатскую диссертацию по вычислительной нейробиологии в Университете Огайо.
Источник: MFA
Фото: справа налево: доктор Симинг Ли и доцент Рамез Даниэль / пресс-служба Техниона
Читайте также:

Израильские ученые меняют магнитные свойства материалов
Израильские исследователи разработали новую технику управления магнитными свойствами материалов,...
Израильские учёные нашли механизм «ремонта» ДНК
Ученые биологического факультета Израильского технологического института (Технион) в Хайфе обнаружили новый механизм, управляющий...
Израильские ученые разработали новаторский метод быстрой визуализации
Израильские исследователи добились беспрецедентного улучшения технологии однопиксельной...
Исследователи Техниона открыли механизм предотвращения аутоиммунной реакции
Исследователи определили белок, отвечающий за активацию и блокирование иммунного ответа.
Исследователи Техниона открыли новый путь борьбы с раковыми клетками
Цикл фолиевой кислоты - «слабое место» раковых клеток.Лента новостей:


ЦАХАЛ запускает раннюю систему оповещения
При запуске ракеты из Йемена, Ирана или других удаленных мест по Израилю, сообщение будет активировано задолго до включения сирен....
«Я пришёл вытащить тебя»: история братства, рожденного в бою
«Это не обычная дружба, это дружба, написанная кровью»
Депутат Готлиб: Ронен Бар намеренно не предупредил Нетаниягу 7 октября
Депутат Кнессета Тали Готлиб обвинила Ронена Бара в том, что он преднамеренно не предупредил Биньямина Нетаниягу в...
Опубликовано видео ликвидации третьего террориста, участвовавшего в теракте в Аль-Фундуке
Пресс-служба ЦАХАЛа опубликовала видеозапись ликвидации третьего террориста, причастного к кровавому...
Ночью ЦАХАЛ атаковал инфраструктуру «Хизбаллы» на юге Ливана
В ночь на 17 апреля была атакована инфраструктура террористической организации "Хизбалла" на юге Ливана....
Администрация Трампа требует лишить Гарвард налоговых льгот из-за антисемитизма и программ DEI
Администрация Трампа требует лишить Гарвард налогового статуса,...
Путин встретился с освобожденными заложниками и поблагодарил ХАМАС
В ходе беседы Путин заявил, что "освобождение стало возможным благодаря дипломатическим усилиям России и ее связям...
Al-Arabiya: ХАМАС заявил о готовности освободить большее число заложников
Al-Arabiya сообщает, что ХАМАС готов освободить большее число заложников в рамках нового предложения о перемирии.
В Европе 10 месяцев продолжалась операция, поставившая «Хизбаллу» на колени
Это дело еще раз иллюстрирует, насколько глубоко "Хизбалла" проникла в европейские страны.
Axios: следующий раунд переговоров США и Ирана в Риме, Израиль за военный сценарий
Axios: второй раунд "ядерных переговоров" между США и Ираном состоится в Риме в субботу,...
Израильский хайтек привлёк 4 млрд долл за год
Это более чем в два раза превышает показатель предыдущего года.
Израильский туризм: теперь на подъем или дальше в пропасть?
Во время войны самый сильный экономический удар пришелся именно по туристической отрасли и в первую очередь – по...
Шпионский стартап, в который вложился Эхуд Барак, продан почти за миллиард
Значительная часть сделки будет оплачена наличными.
Edwards Lifescience покупает израильский медицинский стартап за 300 млн долл
Стартап разработал более безопасную микроинвазивную технологию лечения заболеваний митрального...
Google обсуждает покупку израильского стартапа за 23 млрд долл
Google ведет переговоры о приобретении израильского стартапа в сфере кибербезопасности Wiz.
Израильские ученые ускорили чтение данных из ДНК-хранилища в тысячи раз
Учёные из хайфского Техниона создали основанный на ИИ метод, ускоряющий на три порядка чтение данных...
Израиль введет в эксплуатацию систему Iron Beam в течение девяти месяцев
Исраэль Кац: лазерная система ПВО Iron Beam будет введена в эксплуатацию до конца 2025 года.
Илон Маск обвиняет в перебоях в работе X «масштабную кибератаку какой-то страны»
"Нас атакуют каждый день, но сегодняшняя атака осуществляется с большими ресурсами,...
Израиль представлен на оборонной выставке IDEX в ОАЭ
Павильон еврейского государства демонстрирует сотни видов вооружений.
Вперед, к международным достижениям: начался отбор в научные олимпийские сборные Израиля
Министерство просвещения и Центр ученых будущего Фонда Маймонида начинает процесс формирования...
Астма: вдох-выдох
С началом зимы далеко не все радуются установлению желанной прохлады. Есть среди нас и те, кто встречает зиму с тревогой, опасаясь обострения хронического недуга. Эти люди...
Помощь инвалидам ЦАХАЛа с черепно-мозговыми травмами
В этом центре раненые солдаты находят не только профессиональную поддержку и интересные занятия,...
В Израиле удвоилось число жертв вируса Западного Нила
Вирус Западного Нила диагностировали уже у 440 израильтян. Зафиксировано 32 летальных...
От лихорадки Западного Нила в Израиле умерли 15 человек
Медики советуют избегать нахождения близ стоячих водоемов...
Вспышка лихорадки Западного Нила: подтвержден 21 случай
В Израиле по состоянию на 23 июня подтвержден 21 случай заражения лихорадкой Западного...
Израиль отменил все пошлины на импорт из США
Израиль отменил все таможенные пошлины на товары, импортируемые из США
Израиль отменит все пошлины на импорт американских товаров уже сегодня
Цель - предотвратить введение пошлин против Израиля со стороны...
ЦСБ: средняя зарплата в Израиле выросла до рекордного уровня
ЦСБ:в декабре 2024 года средняя зарплата в Израиле выросла на 10%, достигнув исторического рекорда.
Кнессет заморозил повышение взносов в Битуах Леуми
Согласно заявлению комитета, повышение будет действовать исключительно в течение двух лет.
Налоговое управление подтвердило повышение налогов на автомобили в 2025 году
С 2025 года в Израиле увеличатся налоги на покупку всех типов автомобилей.
На Аллее славы Голливуда появилась звезда Галь Гадот
Израильская актриса Галь Гадот стала обладательницей именной звезды на Аллее славы в Голливуде....
Галь Гадот наградили за поддержку Израиля
«Галь Гадот – героиня как на экране, так и за его пределами, она – неустанная движущая сила в борьбе с антисемитизмом»
Израиль обнародовал название песни для «Евровидения»
Стало известно название композиции, с которой Юваль Рафаэль выйдет на...
Выставка «Сквозь осколки» – искусство, идущее от сердца
Солдаты, получившие тяжёлые черепно-мозговые травмы во время...
Опасный путь к футбольной славе
Новый драматический сериал компании НОТ «Шломи 6» рассказывает о двух 17-летних парнях из Нетании – двоюродных...

Благотворительность закончилась
После Второй мировой войны США взяли на себя добровольно благотворительность...
Всё начиналось с нескольких сотен героев
Глядя на сегодняшнюю армию Израиля, с ее мощью (за вычетом дезертиров-подписантов...
Эрез Тадмор: Левые сжигают страну ради Ронена Бара
"Они выступают за военную диктатуру, управляемую генералами, которые доказали, что...
Нас вновь хотят остановить за шаг до цели
Замаячила очередная победа Израиля без победы.
Одно исключение в изоляционистской политике Трампа
Всё верно: Америка Трампа больше не хочет быть мировым полицейским — разорительный и неблагодарный труд....
Вы, конечно, знаете, что такое маца. А Агада? А херут? Если вы новый репатриант, вам пригодятся базовые слова и фразы на иврите, связанные с Песахом. Они помогут вам лучше понимать, что происходит вокруг, участвовать в обсуждениях, а главное — почувствовать атмосферу праздника.

Как сегодня работают частные ульпаны в Израиле?
В конце 2024 года многие новые репатрианты столкнулись с проблемой: Министерство алии и интеграции временно...
Образование для детей, волонтерство для родителей: новый проект «Масы» и НААЛЕ
Организация "Маса", основанная ЕА "Сохнут" и правительством Израиля, уже 21...
Новым гендиректором организации «Маса» стал Меир Хольц
Генеральным директором программы «Маса» назначен г-н Меир Хольц. Хольц,...
Как сегодня учат иврит в ульпанах
Один из ключевых факторов интеграции в Израиле – это, конечно же, знание иврита. Чем быстрее вы выучите язык, тем...
Война не остановила репатриантов
После нападения террористов ХАМАСа на Израиль в октябре прошлого года в еврейское государство прибыло 29 тыс....
Олимпийский пиар, или «Как победить Олимпиаду»
После утверждения России, что у них украли золотую медаль по художественной гимнастике, Ядида написал сатирический...
Наши резервы
Мне совершенно не мешает ходить "оборванцем". И вот я вышел из дома в своем обычном виде по делам на угол Бегин-Каплан. В разгар...
Проверка Бузагло
"-Как дела, милые? — спросил входящий в зал человек. -Репетируем удивлённое выражение лица! — ответили многоуважаемые."