科學(xué)家梳理了細(xì)菌語言之間的關(guān)系。
機(jī)器學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)為科學(xué)家提供了對細(xì)菌用于交流的不同語言的見解。通過了解細(xì)菌相互作用的方式以及它們的通訊被破壞的情況,研究人員可以解決與耐藥細(xì)菌相關(guān)的問題并推動生物計(jì)算技術(shù)的發(fā)展。
這項(xiàng)研究建立在一個早期項(xiàng)目的基礎(chǔ)上,在該項(xiàng)目中,研究人員表明,破壞細(xì)菌通訊是對抗多重耐藥細(xì)菌的有效方法。細(xì)菌利用小分子相互通訊并協(xié)調(diào)感染,研究小組表明,通過阻斷這些分子來干擾細(xì)菌通訊可以減少炎癥并使細(xì)菌更容易受到抗生素的影響。
破譯細(xì)菌語言:新領(lǐng)域
現(xiàn)在,研究人員更仔細(xì)地研究了細(xì)菌交流的語言。他們結(jié)合使用機(jī)器學(xué)習(xí)和濕實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)來檢查所有大約 170 種已知的細(xì)菌語言。該分析提供了對語言之間相似性和差異的理解,這既可以用來破壞有害細(xì)菌,也可以用來構(gòu)建有用的“細(xì)菌邏輯電路”。
第一步是機(jī)器學(xué)習(xí)分析,根據(jù)語言的分子結(jié)構(gòu)將語言分組。由此產(chǎn)生的組由彼此更相似但與其他組中的語言不同的語言組成。這與人類語言類似:例如,英語、法語和荷蘭語屬于一組語言,而阿拉伯語和希伯來語則屬于另一組語言。
細(xì)菌的理解和誤解:一個關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)
接下來,研究小組通過實(shí)驗(yàn)證明細(xì)菌可以在一定程度上理解相關(guān)語言。“我們進(jìn)行了‘細(xì)菌語言檢查’,發(fā)現(xiàn)使用非常相似語言的細(xì)菌可以相互理解,就像荷蘭人可能聽懂一些德語一樣。我們還測試了使用截然不同的語言的細(xì)菌之間的交流,發(fā)現(xiàn)它們根本無法相互理解——就像說芬蘭語、荷蘭語和阿拉伯語的人之間的對話不會走得太遠(yuǎn)一樣。”博士生 Christopher Jonkergouw 說誰領(lǐng)導(dǎo)了這項(xiàng)研究。
研究人員表明,利用這些工具,我們可以準(zhǔn)確地估計(jì)細(xì)??菌語言之間的聯(lián)系,并預(yù)測它們是否可以被理解。這些發(fā)現(xiàn)對于進(jìn)一步完善該團(tuán)隊(duì)的新治療方法非常有價值,而且它們對生物技術(shù)也有影響——細(xì)菌語言可以用來協(xié)調(diào)細(xì)菌群落中群體之間的任務(wù),甚至可以在細(xì)菌微處理器中協(xié)調(diào)任務(wù)。
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