『美しい細菌』著者タル・ダニーノ氏と語る

あ「美的当惑」は科学と芸術における一種の共通基盤であり、両方の分野における新しいアイデアの原動力である、とブラジル人アーティストのヴィク・ムニスは、微生物学者タル・ダニーノによる細菌に関する新しい写真とエッセイの本の序文で書いている。 そのタイトルの本は、 美しい細菌たち 〜ミクロの世界との出会い〜、先週出版されました。

ダニノは、ムニスが MIT の客員アーティストだったときに、ウイルスやがん細胞からアートを作成するプロジェクトを含む多くのプロジェクトでムニスと協力しました。 「科学者は美しいパターンを見て、そのようなパターンを生み出す根本的なプロセスについて疑問に思うことがよくあると思います」とダニノ氏に美的当惑が何を意味するかと尋ねると、彼は言いました。 雪の結晶の複雑な構造、動物の毛皮の模様、または微生物のコミュニティによって生成されるフラクタルのような配置を考えてみましょう。 「科学者の研究の多くは、科学者が『わあ、これはとても素晴らしいパターンまたはダイナミックなプロセスだ、ぜひ研究したい』と言うことから始まることが多いと思います。」と彼は言います。

微生物自体がアートワークのプロセスにおける協力者です。

美的当惑がダニノの新しい本の基盤のようです。ここには、私たちの多くが当たり前だと思っている目に見えないミクロの世界が、派手な色と衝撃的な幾何学模様で叫び声を上げて生命をもたらします。 細菌はしばしば恐怖や嫌悪感を引き起こします。特に次のような病気を引き起こす病原体です。 大腸菌 または ブドウ球菌しかし、これらの画像の美しさは注目を集め、目に映るものを理解したいという欲求を引き起こします。

私たちはタル・ダニーノに、この本、細菌、そして彼の仕事について話をしました。

初めて細菌を美しいと感じたときのことを覚えていますか?

私の父はエンジニアで、母は芸術的な背景を持っているので、私は常にアートとエンジニアリングの仕事をしていました。 大学院では、これら 2 つの分野が統合されました。 私は顕微鏡で微生物を観察し、人々がコアセンシングと呼ぶものを集団として互いにコミュニケーションできるように設計し、見たものをこれらの美しい映画に変えていました。 顕微鏡は毎分写真を撮り、それをつなぎ合わせて時間をかけて動画を作成し、速度を上げました。 これらの映画はリズミカルで、振動や波など、本当に興味深いパターンを作り出していました。 当時、私は科学の普及活動に多くの活動をしていたので、このようなビデオを子供たちや科学者ではない一般の視聴者に見せていました。 私たちが行っている研究の興奮、発見の興奮、科学者が日常的に目にしている本当に美しいものをどのように共有できるかを考えていました。

細菌には本質的に美しいものがあると思いますか?

バイオアートの分野で細菌がユニークなのは、微生物自体がアートワークのプロセスにおける協力者であるということだと思います。 私たちはそれらをシャーレ内の特定の条件に置いたり、遺伝子操作を行ったりして、一連の指示を与えます。 しかし、彼らはいわば独自の心を持っており、本質的に他に類を見ない美しいパターンを生み出します。 この本に出てくる料理はどれも、もう作ることはできません。 それは不可能だ。 これらのシステムには、ノイズ、ランダム性、突然変異、適応などの要素があり、ある意味、それらのシステムのインテリジェントな機能に似ているため、多くの予測不可能性と混乱が生じます。 何が起こるかを見るのはとてもエキサイティングで、毎回異なります。

あなたは本の中で、私たちの体内には何兆もの細菌が存在し、それは銀河の星よりも多いと書いていますが、これは理解するのが難しく、少し恐ろしいことでさえあります。 私たちはそれをどう考えるべきでしょうか?そしてそれはこの地球上の生命について何を教えてくれるでしょうか?

そのようなことを聞くと、まるで哲学的な挑戦のようです。なぜなら、それはあなたを内に向けさせるからです。 私たちは非常に多くの宇宙探査を行っており、常に銀河の新しい部分に注目しています。 これは今日の現代文化において非常に人気のあるテーマです。 しかし、私たちの内部、つまりたった 1 人の人間の内部にも、途方もない複雑さが存在することを考えるのは非常に興味深いことです。 そして、それは私たち自身の DNA だけではなく、移動可能で操作可能であり、興味深い進化の歴史を持つ私たちの体の他の部分にある複雑さなのです。 これらの細菌は私たちとともに進化しました。

微生物学研究の最前線で働く人々は、AI を使用して新しい形態の細菌を想像するなど、人間と微生物、機械との間に新しい種類の関係を築いているとおっしゃっていましたね。 この作品の狙いについて教えていただけますか？

私たちの体内の細菌は、何千もの異なる分子を感知する方法を知っているため、私自身の研究では、がんなどの病理学的疾患を検出するためのバイオセンサーとして細菌を設計しました。 私たちは彼らの DNA をプログラムします。 しかし、それには長所と短所があります。 もう 1 つのアプローチは、細菌を電子デバイスと通信させることです。 そこで、あるグループは、小さな電子インターフェースと通信できる細菌を挿入できる錠剤を考案しました。 研究者らはこの錠剤をブタと齧歯動物に与え、この錠剤が消化管を通って移動し、細菌が腸の炎症に重要な分子を感知して電気信号を生成し、その信号が検出のためにデバイスによって携帯電話に送信されることを示した。 。 つまり、非常に興味深いバクテリアと機械の関係が現在起こっているのです。

人工知能の役割は 2 つあると思います。1 つは、出てくる多くのデータをよりよく理解し、これらの微生物システムをより適切に設計する方法を予測できることです。 そして将来的には、「X、Y、Z を行う細菌を設計したいのですが、これを行う DNA 配列を設計してもらえませんか?」というように細菌システムとのインターフェースを試みるのにも役立ちます。 AI はそのプロセスを学習するのに役立ち、研究室で構築したり、ロボットが構築したりできるようになります。 このような概念はまだ初期段階にあります。

科学者たちが今も解明しようとしている、細菌に関する最大の謎の一つは何でしょうか?

本当に大きな疑問は、私たちの体内の細菌が私たちの健康や病気にどのような影響を与えるのかということです。 マイクロバイオームの重要性について聞いたことがあるかもしれませんが、課題は、既存の研究の多くが相関関係にあることです。 特定の細菌種はがん患者の間でより蔓延していますが、それらが必ずしもがんを引き起こすかどうかは明らかではありません。 そして、因果関係の研究はマウスで行われることが多いですが、宿主と微生物の相互作用という点ではかなり異なります。 したがって、マイクロバイオームはその複雑さのために非常に巨大な分野となっており、私たちはこれらの菌株の多くが健康や病気のさまざまな点にどのように影響を与えるかを理解しようとしています。

私自身の研究において、癌のような病気を治療するために微生物を最適に設計するにはどうすればよいかという大きな未解決の疑問があります。 私たちは、トロイの木馬のような腫瘍に侵入し、薬を作ることができるこれらの細菌に取り組んでいます。 そして、できることはたくさんあります。 さまざまな種類の細菌を選択でき、さまざまな種類の薬剤を選択でき、それらをより安全でより特異的にすることができ、さまざまな種類のがんを選択できます。 したがって、要素の適切な組み合わせを見つけることがすべてです。

他にこの本から読者に学んでほしいことはありますか?

知っておくべき重要なことの 1 つは、この本が細菌を観察するための非常にシンプルでアクセスしやすいプラットフォームであるペトリ皿に焦点を当てていることだと思います。 そして、私たちが行うすべてのイメージングは市販のスキャナーまたはカメラを使用して行われ、綿棒の多くは自宅で行われました。 そのため、私たちは他の人、科学や芸術の学生、またはバクテリアアートを作りたい人にも使用できる、非常にアクセスしやすいテクノロジーを使用しています。 科学文献では、美しさに焦点を当てたペトリ皿の画像はあまり見つかりません。 私たちは、他の人がこの種の仕事をしたり、微生物学に興味を持ったりするきっかけとなるかもしれない、美学とこれらの非常にシンプルなツールに重点を置いています。

すべての画像とキャプションは Tal Danino によるものです。

• クリステン・フレンチ

  投稿日: 2024 年 3 月 28 日

  クリステン・フレンチは次の副編集者です。 オウムガイ。

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