Wetenschappers kweken wiskundige bacteriën

Reacties

« 1 2 3 »

Door Frizzz, vrijdag 24 juli 2009 12:19

Pfff.. straks mag je ook geen bacteriën meer meenemen naar een examen en worden examens e.d. afgelegd in een extreem schone ruimte zoals we die nu alleen nog maar in chip laboratoria zien..

On-topic: Waar is dit allemaal goed voor? Wat is de praktische toepassing hiervan? Of heb ik daar in de gauwigheid overheen gelezen?

Door bwerg, vrijdag 24 juli 2009 12:22

Je zult je verbazen over hoe weinig praktisch nut de meeste onderzoeken hebben

. Het idee is ook meer dat van de 100 onderzoeken, er ééntje een directe toepassing vindt, en van de overige 99 zal de helft gebruikt worden als basis voor nieuw onderzoek en ervaring.

Door Recursio, vrijdag 24 juli 2009 12:42

Onderzoek dat resulteert in "bouwstenen" lijkt wel vaker weinig of soms zelfs geen praktische toepassingen te hebben. Totdat er iemand op het lumineuze idee komt om bouwsteen X voor probleem Y in te zetten.

Mijn favoriete voorbeeld is de Post-It note. De uitvinder, destijds werkzaam bij 3M, was op zoek naar een nieuw soort lijm. Het type dat hij maakte had echter bijzonder weinig kleefkracht. Bleek wel heel geschikt om papiertjes mee vast te plakken op bijna alle oppervlakken, zelfs herhaaldelijk.

Moraal: misschien weet je nu nog niet waarvoor iets nuttig is, maar de kans is groot dat iemand wel een toepassing bedenkt, of de vinding als opstapje naar een verbeterde versie gebruikt, of als een gedocumenteerde methode die niet optimaal is en willicht vermeden moet worden.

Dat wil natuurlijk niet zeggen dat alle vruchten van de wetenschap nuttig zijn. Google maar eens op morosofie: kun je lachen.

http://www.google.ie/sear...p;as_nhi=&safe=images

Door Douwtjeh, vrijdag 24 juli 2009 14:35

Uit wikipedia:

Een morosofie (van het Grieks Μόρια: gekte en Σοφία: wijsheid) is een evident absurde waanwetenschappelijke theorie.

Geen echte wetenschap dus. Hoewel niet alle wetenschap een duidelijk nut heeft, levert goede wetenschap in ieder geval kennis op in een of andere soort. Het is dus niet geheel nutteloos, kennis vinden op zich kan al een doel zijn.

Door Recursio, vrijdag 24 juli 2009 15:52

Nee, geen -echte- wetenschap. Meer -echt geen- wetenschap.

Ik zie wetenschap als een soort glijdende schaal: morosofie is het ene uiterste: er zijn weinig elementen in te herkennen die tezamen een degelijke wetenschappelijke methode vormen. Derhalve kun je weinig met hetgeen het oplevert, behalve er om huilen (e.g. "trepanie") en lachen (e.g. "Atomen zijn ruimteschepen", zie Wikipedialink ).

Aan de andere kant van het spectrum bevinden zich de wetenschappelijk-correct toegepaste methoden, deugdelijke onderbouwingen, etc.

Het gemiddelde individu heeft m.i. doorgaans moeite iets te produceren wat zich aan een van de uitersten van dit spectrum bevindt, maar toch vooral de zuiver wetenschappelijke kant.

[Reactie gewijzigd door Recursio op vrijdag 24 juli 2009 16:00]

Door fevenhuis, vrijdag 24 juli 2009 14:51

Toch is het niet verkeerd met het nut van een groot aantal experimenten die wordt uitgevoerd met genetische manipulatie op levensvormen aan de kaak te stellen.
Experimenten op het nivo van een welbekende zijde in de 40er jaren, achtenloos experimenteren zonder ethische vragen de stellen of zonder enige vorm van visie voor de eventuele gevolgen.
Of het niet gevaarlijker is om allerhande nieuwe en uiterste gevaarlijke bacterieen te kweken (zonder geldige reden) ipv. dat niet te doen mag voor mij eerste wel even weerlegt worden.

Door omixium, donderdag 30 juli 2009 14:05

Een 'bekende' Nederlandse morosoof verdedigt hier zijn morosofie. "atomen bestaan uit ruimteschepen".

Het verhaal en de reacties zijn wel een beetje taai om doorheen te komen.

Uiteindelijk leidt die discussie wel tot interessante inzichten, bijvoorbeeld dat de complexiteit van ons heelal ontstaan is uit 3 basis deeltjes.

[Reactie gewijzigd door omixium op donderdag 30 juli 2009 14:06]

Door Sorcix, vrijdag 24 juli 2009 12:24

Organische rekenmachines!

Misschien hebben we ooit een doos bacteriën inplaats van een CPU (zoals hij nu werkt).

[Reactie gewijzigd door Sorcix op vrijdag 24 juli 2009 12:25]

Door olafvs, vrijdag 24 juli 2009 13:32

Ik denk niet dat bacteriën zich ooit zo snel kunnen delen.

Door metaal, vrijdag 24 juli 2009 16:01

Wellicht niet met de kloksnelheid van een normale CPU, maar als ze per 'cycle' een veel ingewikkelder probleem kunnen oplossen dan slechts 'MOV AX, 02h' en 'SUB bx, cx' wordt het misschien nog wat.

Door robvanwijk, vrijdag 24 juli 2009 20:10

Laatste keer dat ik er iets over hoorde ging het vooral over enorm parallel werken. Dus eerst flink wat bacteriën opkweken (als je genoeg voedsel aan kunt leveren is dat een exponentieel proces) en daarna de "berekening" starten. Je kunt zo'n Hamilton pad bijvoorbeeld ook vinden met DNA-strengen (sorry dat ik even een iets ander voorbeeld erbij haal, maar deze kan ik tenminste uitleggen).
Voor elk knooppunt bedenk je een codering in base-paren (moeten allemaal even lang zijn). Hierna kies je voor elke verbinding een lengte (als ik me goed herinner: machten van twee). Nu kun je voor elke verbinding in de graaf een stukje DNA creeëren: een middenstuk van de correcte lengte, en (enkelstrengs!) stukjes aan het begin en eind die bij de correcte knooppunten horen. Gooi het allemaal in een bakje, laat het lekker vaak kopiëren en gooi er daarna een enzympje bij dat de enkelstrengs begin- en eindstukjes aan elkaar koppelt. Eventjes geduld, zoeken naar strengen van de correcte lengte en zodra je die gevonden hebt kun je de route uitlezen.
Hierbij gaat het er dus uiteindelijk om dat elke "core" niet heel erg snel is, maar dat je (letterlijk) net zoveel "cores" op kunt kweken als je wilt, voordat de "berekening" start. In sommige opzichten lijkt dit een beetje op een quantum-computer: je moet op een volstrekt andere manier leren "programmeren" maar daarna worden (in principe) alle mogelijke oplossingen van het probleem tegelijkertijd geprobeerd.

Door equinoxe, zaterdag 25 juli 2009 00:47

Probleem met bacteriën is ook dat als ze delen tevens aan het vermenigvuldigen zijn

Door dasiro, vrijdag 24 juli 2009 12:34

verkenning en en in kaart brengen van (on)bekend terrein zijn zo al 2 toepassingen die ik zo kan verzinnen.

Door teek2, vrijdag 24 juli 2009 12:37

Precies, zoals Marie Curie zei:
"We must not forget that when radium was discovered no one knew that it would prove useful in hospitals. The work was one of pure science. And this is a proof that scientific work must not be considered from the point of view of the direct usefulness of it. It must be done for itself, for the beauty of science, and then there is always the chance that a scientific discovery may become like the radium a benefit for humanity. "

Door CruzLee, vrijdag 24 juli 2009 13:42

Ze wist toen nog niet dat ze uiteindelijk dood zou gaan aan die straling (kanker), maar dat maakt haar standpunt niet minder geldig.

Door omixium, donderdag 30 juli 2009 14:07

In het begin stopten ze het overal in . In tandpasta etc. Voor die mooie 'Stralende' glimlach.

Door XGmode, vrijdag 24 juli 2009 14:29

mss een compleet Organische PC, waarbij de bacterien de rekeneenheid vormt? hahaha

Door Stoney3K, vrijdag 24 juli 2009 15:40

Bio-neural gel packs? Het idee is niet nieuw hoor.

Door engelbertus, vrijdag 24 juli 2009 15:30

ach ja.. als jij bij vraag 1 je bacterien aan het werk zet, moet je vervlgens erop gaan zitten om een beetje goeie temperatuur te krijgen voor die dingen, en dan anderhalf uur wachten.
vervolgens krijg je een 1 voor je broedkunsten, want je bacterien zijn goed aan het werk geweest, maar uiteraard nog lang niet klaar mnet rekenen

Door Peregrine, vrijdag 24 juli 2009 16:13

Nou...

Als je bacteriën kan laten doen wat je wilt kan dat hele krachtige oplossingen brengen. Dit gaat om een wiskundig probleem, maar bedenk dat dit al vele malen complexer is dan de opdracht van de 1e computer (reken het 1e priemgetal uit, als ik het me goed herinner)

Met een beetje bij sleutelen kunnen ze helpen in de nanotechnologie om gestructureerd (complexe) constructies te maken. Nanotubes kunnen al zo worden gemaakt, misschien straks zo ook wel in hele interessante vormen, en / of (misschien juist daardoor) met hele interessante eigenschappen?

Door Martin-S, vrijdag 24 juli 2009 18:58

Als antwoord op je vraag een mooi voorbeeld met betekking tot het "burnt pancake vraagstuk". Een stapel pannekoeken sorteren op grootte en dan ook nog eens met de mooie kant naar boven. De pannekoeken mogen alleen omgedraait (geflipt) worden

As the number of pancakes increases, solving this problem quickly becomes very hard. There’s no equation that will give the correct answer; it is necessary to explore all the possible configurations of the stack of pancakes. For six pancakes, there are 46,080 configurations. For 12 pancakes, there are about 1.9 trillion.

“These problems get so immense that even having a huge network of computers is not enough,” says Karmella Haynes, the lead researcher. "Because the number of bacteria in a colony grows exponentially, a single bacterium engineered to perform the flipping problem in its DNA will soon become several billion or trillion little bacterial computers. Each bacterium in the colony can then compute a separate flipping scenario. These 'bacterial computers' could act in parallel with each other, meaning that solutions could potentially be reached quicker than with conventional computers, using less space and at a lower cost."

In addition to parallel computation, bacterial computing also has the potential to utilize repair mechanisms and, of course, can evolve after repeated use."

Het zou dus relatief simpel zijn om een gigantische parallelle computer te bouwen. Omdat het aantal bacteriën zich exponentieel uitbreidt heb je al snel een gigantisch aantal "processoren"

bron: http://www.nanowerk.com/news/newsid=5813.php

[edit]gignaitsch veranderd naar gigantisch

[Reactie gewijzigd door Martin-S op vrijdag 24 juli 2009 20:20]

Door robvanwijk, vrijdag 24 juli 2009 20:16

De grap is dat van al die bacteriën het grootste deel een verkeerd antwoord berekend zal hebben, dus die moet je nog wel eruit werken. Daar komt een andere truc bij kijken:

quote: http://en.wikipedia.org/wiki/Burnt_pancake_problem
The bacteria report when they have solved the problem by becoming antibiotic resistant.
originele bron

Door Geekomatic, vrijdag 24 juli 2009 23:40

Door Dystized, vrijdag 24 juli 2009 12:21

Dat is übervet. Wiskunde bacteriën.

Bacteriën: de toekomst van wiskunde!

[Reactie gewijzigd door Dystized op vrijdag 24 juli 2009 12:22]

Door Chaos101, vrijdag 24 juli 2009 12:27

ooo straks kunnen we tegen bacteriën schaken!

Door Recursio, vrijdag 24 juli 2009 12:48

Niet echt: ze maken structuren waar ze zich niet bewust van zijn. Deze structuren kunnen wij volgens onze regels interpreteren als datastructuren.

Mocht je er ooit tegen kunnen "spelen" (schaken lijkt me te complex en daardoor te ver gezocht) dan speel je tegen physica zelf, en dat is natuurlijk wel leuk. Je eigen brein werkt ook dankzij vergelijkbare principes, en het grrappige is dan dat slechts 1 van de 2 spelers zich bewust is van [a] zichzelf, [b] de "ander", en [c] het spel.

[Reactie gewijzigd door Recursio op vrijdag 24 juli 2009 12:50]

Door merethan, vrijdag 24 juli 2009 13:47

Als je er heel veel van bij elkaar doet kan daar vanzelf een bewustzijn ontstaan, net zoals jij een uiting bent van 6 biljoen cellen die (individueel) niet weten dat ze gezamelijk jij zijn.

Kernwoord: Emergentie (heeft raakvlakken met de chaostheorie).

Door Kjoe_Ljan, vrijdag 24 juli 2009 14:44

Dus ik ben niet de enige die dit eng vindt?

Door Proxx, vrijdag 24 juli 2009 15:16

ik ook dus zet je alu hoedje op en kom bij mij zitten

Door ThomasAH, vrijdag 24 juli 2009 14:24

Ik betwijfel of die opmerking bedoeld was om zo serieus op in te gaan

Door kozue, vrijdag 24 juli 2009 14:26

Maar een computer heeft ook geen bewustzijn, en toch kunnen we ze leren schaken. Het schrijven van computer programma's komt op hetzelfde neer als het manipuleren van bacteriën om wiskundige problemen op te lossen. De meeste nieuwe programmeurs beginnen met het maken van simpele algoritmen die kleine wiskundige problemen oplossen. Dat is vergelijkbaar met de bacteriën uit het artikel. Het enige wat ze dan hoeven doen is meer van die dingen aan elkaar rijgen om grotere problemen op te lossen.
Ik ben er van overtuigd dat je deze bacteriën kunt leren schaken. Hoeveel werk het is om dat te kunnen, en wat het praktisch nut is, weet ik niet, maar theoretisch lijkt het me goed mogelijk.

Door engelbertus, vrijdag 24 juli 2009 15:37

een computer kan niet schaken.
alelen de situatie vergelijken met een tabel, en vervolgens kijken welke volgende zet de meeste kans op winst heeft, in t liefst zo weinig mogelijk zetten.

verder kun je daaraan toevoegen een aantal regels etc. die normaal ook door sckaers worden gebruikt.

als jij als schaker ook de doeltreffendheid van alle mogelijke zetten kunt bepalen, en vervolgens selecteer je een zet die nog bijna nooit is gedaan in die situatie, of een vergelijkbare deelsituatie, dan heeft de computer geen vergelijkingsmateriaal, en moet ie wel met een minder goeie zet komen ( althans, eentje waarvan hij zelf niet een hoge winstkans kan vinden in zijn tabellen.)

een geniale schaker zou zo dus door onbekende zetten de computer in no time verslaan. t is alleen jammer dat er al zooooveeel zetten zijn gedaan, en een computer ook vanaf een beginsituatie zelf zetten vooruit kan rekeken dat dat niet zo snel zal gebeuren.

Door superwashandje, vrijdag 24 juli 2009 12:27

ik geloof dat hier de term mutatie iets te veel gebruikt word en vooral onterecht;
http://en.wikipedia.org/wiki/Mutation

genetische modificatie is niet het veroorzaken van mutaties. mutaties zijn random en niet te voorspellen, bij genetische modificatie is er van tevoren bekend wat er veranderd gaat worden. Bijvoorbeeld bij de E.coli die het fluorescerende GFP maakt. Hierbij is dna ingebracht wat codeert voor dat eiwit en zijn geen toevallige veranderingen in het dna aangemaakt.

ook snap ik eigenlijk niet wat die GFP producerende E.coli stammen te maken hebben met dit onderzoek/bericht

Door DwarV, vrijdag 24 juli 2009 13:17

Uit het originele artikel:

The student and faculty researchers modified the genetic circuitry of the bacteria to enable them to find a Hamiltonian path in a three-node graph. Bacteria that successfully solved the problem reported their success by fluorescing both red and green, resulting in yellow colonies.

De GFP/YFP/etc is dus gebruikt als signaaleiwit, zodat de wetenschappers onder de microscoop konden zien dat de bacteriën het probleem hadden opgelost. De afbeelding van de hamiltoniaanse paden in het artikel is naar mijn mening wel wat overdreven, als je leest dat de bacteriën een pad in een netwerk van 3 nodes moesten zoeken. In mijn mening is een gemodificeerde bacterie trouwens wel degelijk een mutant van zijn parent strain.

[Reactie gewijzigd door DwarV op vrijdag 24 juli 2009 13:22]

Door superwashandje, vrijdag 24 juli 2009 18:06

ok, dat had ik dus nog niet gelezen en lijkt al iets logischer, wel jammer dat het dan niet hier in het artikel staat maar er los van lijkt te staan.

en waarom zou het een mutant zijn? volgens de definitie van mutatie/mutant past het niet echt he?

Door timonb, vrijdag 24 juli 2009 22:42

Het is maar net vanuit welk perspectief je kijkt naar de mutatie. Kijk je vanuit de mens, dan is de mutatie inderdaad een modificatie.

Bekijk je het echter vanuit de bacterie, dan is er iets in de buitenwereld dat de bacterie genoodzaakt is om te muteren. Dat iets, kan zijn een mens die een stofje in de leefomgeving gooit, of misschien is er wel een natuurlijke oorzaak waardoor er gemuteerd moet worden.

Mutaties worden immers veroorzaakt door verandering en een drang tot overleven van de soort.

Door YellowOnline, vrijdag 24 juli 2009 12:28

Surreëel toch wel. Omdat de werking in het artikel niet uitgelegd wordt probeer ik het zelf: een Hamilton pad-vraagstuk houdt in of er een route is van een punt A naar punt B in een netwerk waarbij elk tussenstation slechts één keer bezocht wordt. Als ik het goed begrijp (als!) deze bacterie vermenigvuldigt zich binnen een netwerk en is gewijzigd op zo'n manier dat het zichzelf niet mag tegenkomen op tussenstations die het reeds bezet.

Door BtM909, vrijdag 24 juli 2009 15:33

Of 't bacterie vermijdt zichzelf waardoor je uiteindelijk het Hamilton pad vraagstuk oplost

Door sirdupre, vrijdag 24 juli 2009 15:52

Het gaat niet over een punt A en een punt B in een netwerk, het gaan om een willekeurig netwerk (met dus nodes en edges tussen die nodes). De vraag is dan of er een pad bestaat dat elke nodes precies één keer bezoekt - oftewel een simpel pad van precies n-1 edges, als n het aantal edges is en waar simpel inhoudt dat elke node maar één keer op het pad mag liggen.

Wat hier vooral interessant aan is, is het punt dat Hamiltonian Path een NP-volledig probleem is en dus sterk samenhangt met andere lastige combinatorische problemen. Ik ben dus ook vooral benieuwd in hoeverre deze techniek schaalt naar grotere instanties van het Hamiltonian Path probleem - als bacteriën wat dat betreft veel beter schalen dan reguliere computers kan dit wel degelijk een heel interessante ontdekking zijn.

edit: ik lees nu dat het gaat om een netwerk van maar liefst 3 knopen. Dat kun je oplossen door te kijken of er een knoop is die twee buren heeft. Klinkt al een stuk minder indrukwekkend dan Hamiltonian Pad. Misschien maar eens kijken of ik het artikel zelf op de kop kan tikken...

[Reactie gewijzigd door sirdupre op vrijdag 24 juli 2009 16:00]

Door Chello200, vrijdag 24 juli 2009 12:28

Een beetje sci-fi achtig, wellicht in de verre verre toekomst maken mensen hun machines niet alleen meer met metaal maar ook met biologische componenten. Levende ruimteschepen oid.

Door martennis, vrijdag 24 juli 2009 12:29

Over groene datacentra gesproken...

Door Ook al Bezet, vrijdag 24 juli 2009 12:47

Tsja, je hebt dan ook geen electriciteit meer nodig. Gewoon een paar suikerklontjes in je CPU gooien.