機器學習和實驗室實驗讓科學家深入了解了細菌用於溝通的不同語言。透過了解細菌相互作用的方式以及在什麼情況下它們的交流會受到破壞，研究人員可以解決與抗藥性細菌有關的問題，並推動生物計算技術的發展。

加深對細菌語言的理解，可以讓我們更接近控制和協調細菌的行為。圖片來源：Ekaterina Osmekhina/阿爾託大學

研究人員在早期的一個計畫中發現，破壞細菌溝通是對抗多重抗藥性細菌的有效方法。研究小組的研究表明，透過阻斷這些分子來幹擾細菌的通訊可以減少炎症，並使細菌更容易受到抗生素的傷害。

破解細菌語言： 新領域

現在，研究人員對細菌的溝通語言進行了更深入的研究。他們將機器學習和濕實驗室實驗結合，研究了所有大約170 種已知的細菌語言。透過分析，研究人員了解了細菌語言之間的異同，這些語言既可以用來消滅有害細菌，也可以用來建構有用的”細菌邏輯電路”。

第一步是進行機器學習分析，根據細菌分子結構將細菌語言分組。分析結果表明，這些群組中的語言彼此更為相似，而與其他群組中的語言則有所不同。這相當於人類語言： 例如，英語、法語和荷蘭語屬於一類語言，而阿拉伯語和希伯來語則屬於另一類。

細菌的理解與誤解： 關鍵發現

接下來，研究團隊透過實驗證明，細菌能夠在一定程度上理解相關語言。”我們進行了一次’細菌語言檢查’，發現使用非常相似語言的細菌可以相互理解，就像荷蘭人可以理解一些德語一樣。我們還測試了使用非常不同語言的細菌之間的交流，結果發現它們根本無法理解對方–就像講芬蘭語、荷蘭語和阿拉伯語的人之間的對話不會有什麼進展一樣，」領導這項研究的博士生剋里斯托弗-瓊克爾古夫（Christopher Jonkergouw）說。

研究人員利用這些工具證明，我們可以準確地估計細菌語言之間的聯繫，並預測它們是否能被理解。這些發現對進一步完善研究小組的新治療方法很有價值，而且對生物技術也有影響–細菌語言可用於協調細菌群落中各群體之間的任務，甚至用於細菌微處理器。

參考文獻：Christopher Jonkergouw、Pihla Savola、Ekaterina Osmekhina、Joeri van Strien、Piotr Batys 和Markus B. Linder 合著的《原核生物細胞間法定量感測訊號系統中化學多樣性的探索》，2023 年10 月25日，《國際權威化學期刊》（Angewandte Chemie International Edition）。

DOI: 10.1002/anie.202314469

編譯來源：ScitechDaily