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:

Сирены в центре Израиля: ракетный обстрел из Йемена
Из Йемена запущена ракета по территории Израиля, в центральных районах страны сработали сирены
Кнессет утвердил закон об изменении состава комиссии по назначению судей
Закон об изменении состава комиссии по назначению судей был утвержден...
Командир Северной бригады дивизии Газа объявил об отставке из-за неудач 7.10
Командир Северной бригады дивизии Газа полковник Хаим Коэн официально сообщил об уходе из...
Полиция Израиля задержала троих террористов за серию нападений на граждан и военнослужащих ЦАХАЛа
Полиция Израиля, совместно со службой общей безопасности ШАБАК и Армией обороны...
ЦАХАЛ нанёс удары по более чем 430 объектам в Газе, Сирии и Ливане за последнюю неделю. ВИДЕО
На прошлой неделе ЦАХАЛ совместно с ШАБАК, под руководством Южного командования, начал операцию «Оз...
Премьер Ливана: желающих дружить с Израилем в стране нет
Премьер-министр Ливана заявил, «что никто в Ливане не хочет нормализации отношений с Израилем»
Хуситы: мы ударили по аэропорту им. Бен-Гуриона
Представитель йеменских хуситов заявил о нанесении ракетных ударов по аэропорту Бен-Гурион и атаке на авианосец США USS...
Во Франции подросток напал на раввина
16-летний подросток, предположительно марокканского происхождения, напал на раввина в городе Орлеан, Франция.
СМИ: Трамп дал Хаменеи два месяца на ядерную сделку
Источники охарактеризовали письмо Дональда Трампа верховному лидеру Ирана Али Хаменеи «жестким»
Сирийские источники: ВВС ЦАХАЛа атаковали цели в провинции Хомс
Сирийские источники: ВВС ЦАХАЛа атаковали военные объекты в провинции Хомс.
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.
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...
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...
Заканчивается запись на программы Минпроса для одаренных детей
Запись на программы Минпроса для одаренных и эрудированных школьников подходит к концу. Подчеркнем, что записаться на...
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 – астматики. Про астму чего только не говорят, порой диаметрально противоположное. Для того чтобы выяснить всю правду, мы обратились к доктору Эмилии Хардак, заведующей отделением пульмонологии в больнице «Бней-Цион», консультанту по пульмонологии в Северном округе больничной кассы «Маккаби».

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 исхода.
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...
Иногда они возвращаются
Насколько велик риск повторного инфаркта или инсульта и что делать, чтобы этого не случилось?
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....
Кнессет принял решения об увеличении налоговой нагрузки на граждан
Некоторые депутаты выразили недовольство тем, что меры негативно скажутся на уязвимых слоях населения.
Утверждены законы об отмене выплаты пособий террористам и родителям несовершеннолетних террористов
Похожий закон уже утверждался в 2021 году, однако...
JPMorgan снизил прогноз израильской экономики
Американский инвестиционный банк JPMorgan опубликовал пересмотренный прогноз для израильской экономики.
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 сцену «Евровидения-2025»....
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...
Эдриан Броуди получил «Золотой глобус»
Актер Эдриан Броуди стал лауреатом премии «Золотой глобус», победив в номинации «Лучшая...
"В эти дни произошли два перекликающихся события, которые нам лишний раз наглядно показывают, как СМИ манипулируют умами слабых на это место людей, умело формируют общественное мнение в угоду своей повестке дня (сиречь: пост-сионизм, превращение еврейского государства в Газу)."

Гражданская война? Ради кого?
"Друзья, а вы обратили внимание, что о "гражданской войне" в Израиле...
Клин клином вышибают
А давайте всерьез отнесемся к доводам против увольнения главы ШАБАКа Ронена Бара, который, по убеждению...
Антитрамповская пропаганда лжи достигла уровня температуры выше кипения
"Громче всех слышны голоса "любви" к Трампу...
Усвоили ли мы «урок 7/10»?
"Когда террористы используют детей для проверки границ, на реакцию израильской армии, они инициируют жуткую моральную дилемму."
Серьезное лицо — еще не признак ума
"Дональда Трампа враги называют клоуном. Он, мол, шут гороховый, и относиться к нему серьёзно никак нельзя."
Организация "Маса", основанная ЕА "Сохнут" и правительством Израиля, уже 21 год содействует участию молодежи из разных стран в долгосрочных образовательных и социальных проектах в Израиле. С началом войны и в связи с тысячами обращений евреев из различных общин было решено создать специальную программу "Маса-волонтеры", цель которой – помочь Израилю и израильскому обществу в трудное время. С момента запуска программы в Израиль прибыли тысячи участников, которые принимают участие в самых разных видах волонтерской деятельности: помощь семьям эвакуированных, работа в логистических центрах, помощь в сельском хозяйстве и многое другое.

Новым гендиректором организации «Маса» стал Меир Хольц
Генеральным директором программы «Маса» назначен г-н Меир Хольц. Хольц, до недавнего времени, занимал...
Как сегодня учат иврит в ульпанах
Один из ключевых факторов интеграции в Израиле – это, конечно же, знание иврита. Чем быстрее вы выучите язык, тем легче и быстрее...
Война не остановила репатриантов
После нападения террористов ХАМАСа на Израиль в октябре прошлого года в еврейское государство прибыло 29 тыс. репатриантов.
«Маса-Учителя» подводит итоги самого сложного учебного года за всю историю программы
Во вторник, 25 июня, состоялась церемония завершения программы "Маса-Учителя", в рамках которой...
Сотни мероприятий, десятки проектов, 180 пар: «Мидраше Ционит» исполняется 25 лет
«Мидраша Ционит» - еврейская международная организация была основана Шломо Нееманом, бывшим главой Совета...
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."