العالم مليء بالبيانات حول، حسنًا، العالم – بفضل الأقمار الصناعية وأجهزة الاستشعار البيئية. ولكن لا يزال هناك الكثير مما لا يمكننا رؤيته، وتعتقد شركة فيلدستون بايو أن الميكروبات يمكن أن تغير ذلك.
“لقد تطورت لتستشعر وتستجيب للمعلومات. إنها مجرد تريليونات من الحسابات تحدث في جميع الأوقات من حولنا،” قال براندون فيلدز، المؤسس المشارك ورئيس العلوم في فيلدستون بايو، لموقع تك كرانش. “كيف يمكننا أن نأخذ ذلك ونتلاعب به فعليًا لتحقيق فوائد لنا؟”
آخر الأخبار
ظهرت تقنية فيلدستون من هذا السؤال. تأسست الشركة الناشئة في عام 2023 بعد خروجها من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، حيث طورت مختبر الأستاذ كريس فويت طريقة لتحويل الميكروبات إلى أجهزة استشعار. برمج العلماء الميكروبات لتغيير اللون عند مواجهتها شيء من الاهتمام، سواء كان مغذيات في التربة أو ألغام أرضية مخبأة في التراب، ثم اكتشفوا كيفية الكشف عنها.
“التقنية الأساسية من مختبر كريس هي هذه الفكرة عن ‘كيف يمكننا بالفعل تصور هذه الخلايا من بعيد جدًا؟'” قال فيلدز.
جمعت فيلدستون بايو مؤخرًا 5 ملايين دولار في جولة تمويل أولية بقيادة يوبكويتي فينتشرز بمشاركة E14 وLDV كابيتال، كما أخبرت الشركة حصريًا موقع تك كرانش. لقد كانت الشركة الناشئة تختبر تقنيتها في المختبر، وستسمح هذه التمويلات باختبار تلك الميكروبات في العالم الحقيقي.
كل سلالة مصممة لاستشعار مركب معين، مثل النيتروجين في حقل زراعي أو بقايا TNT من لغم أرضي.
“نقوم بعزل الميكروبات من البيئات التي نريد استشعارها،” قال فيلدز. “نقوم بإنشاء أجهزة الاستشعار لدينا باستخدام قطع الحمض النووي، ونقوم فقط بإسقاطها في هذه الميكروبات المختلفة ونرى أيها يتصرف بشكل أفضل، وأيها يمكن أن يستمر أطول.”
بمجرد أن تصبح الميكروبات جاهزة، ستبث فيلدستون الميكروبات باستخدام الطائرات بدون طيار. بعد أن تأخذ الميكروبات بعض الوقت لاستشعار بيئتها – عدة ساعات إلى أيام، اعتمادًا على الهدف – ستقوم الشركة بتوجيه طائرة بدون طيار أخرى لالتقاط صور للمنطقة.
الصور ليست من نوع التصوير الجوي المعتاد الذي يظهر على خرائط جوجل. بل، يتم التقاطها باستخدام ما يعرف بالكاميرا الطيفية العالية، التي تقسم الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء إلى ما يصل إلى 600 لون مختلف. نظرًا لأن الميكروبات التابعة لفيلدستون ستعكس الضوء عند طول موجي محدد جدًا، يمكنها تدريب نماذج الذكاء الاصطناعي للبحث عن تلك الإشارات وسط سيل من البيانات.
“هنا تأتي قوة الذكاء الاصطناعي، لأنه يمكننا البدء في استخدام تلك المعلومات للكشف عن هذه الإشارات الخافتة لإنتاج خرائط حرارة رائعة تشير إلى استشعار الميكروبات للبيئة،” قال فيلدز.
بالإضافة إلى التطبيقات الزراعية والأمن القومي، تعمل فيلدستون أيضًا على برمجة الميكروبات للكشف عن الملوثات البيئية مثل الزرنيخ، كما قال الرئيس التنفيذي باتريك ستون.
“بدلاً من الذهاب لأخذ عينات أساسية من التربة كل 100 قدم – وبالتالي لديك دقة تبلغ 100 قدم – يمكننا الحصول على دقة بوصة واحدة ورسم خريطة بالضبط أين يحتاجون للذهاب لتنظيف الأشياء،” قال.
من المؤكد أن أجهزة الاستشعار الميكروبية المعدلة وراثياً التي تبث فوق الحقول الزراعية ستثير استياء بين الأشخاص الذين يعارضون التعديل الجيني. قال فيلدز إن الشركة كانت على اتصال مع وكالة حماية البيئة للتأكد من أن الشركة تلتزم بالتنظيمات.
قال فيلدز إنه مع مرور الوقت، يأمل أن تصبح قاعدة بيانات الشركة كبيرة بما يكفي لتدريب النماذج لربط إشارات أخرى في البيئة مع أي بيانات يتم إعادتها من الميكروبات. هذا سيسمح للكاميرات الطيفية العالية بالكشف، على سبيل المثال، عن تلوث الزرنيخ دون الحاجة إلى نشر الميكروبات المهندسة.
“في النهاية، لا تحتاج إلى تطبيق الميكروب على الإطلاق،” قال فيلدز. “عندك الآن طائرات مسيرة، وطائرات، وأقمار صناعية تجمع المعلومات حول المعلومات الكيميائية على نطاق عالمي.”
