大腸菌細胞に「Doom」を作用させる…非常にゆっくりと

大腸菌細胞に「Doom」を作用させる…非常にゆっくりと

Doom を実行できるか?」というのは、インスピレーションそのものと同じくらい古いプログラミング上の疑問です。

30 年以上前にリリースされたこの独創的なファースト パーソン シューティング ゲーム (FPS) は、ビデオ ゲームの試金石とも言える名作です。メディアに与えた影響だけでなく、かなりワイルドなコーディング スキームのインスピレーションにもなっています。1997 年、iD Software のDoomの制作者は、ゲームのオリジナル ソース コードをオンラインで無料で公開し、多くの愛好家が悪魔を倒すために思う存分いじったり実験したりできるようにしました。

[関連: 「Doom」を使用して部屋をデザインする]

それ以来、熱狂的なファンたちは、ピクセル化された SF ホラー アドベンチャーをプレイするために、ますます多くのデバイスをハッキングしてきました。妊娠検査キットからトラクター、ATM、電卓まで、少なくとも何らかの回路が内蔵されていれば、少し工夫するだけでDoom を実行できる可能性があります。

…そして今や、「回路」は腸内細菌叢の細菌にまで及んでいるようです。

MIT バイオテクノロジー博士課程の学生研究者、ローレン・「レン」・ラムラン氏は最近、実に腹立たしい偉業を記録した論文を発表しました。RockPaperShotgun で強調されているように、彼女はDoom を大腸菌細胞で作られたディスプレイ上で実行するようプログラムしました。

Doom を実行するために必要なのは、スクリーンと意志の力だけです」と Ramlan 氏は書いています。「… 結局のところ、この古典的なミレニアル世代向け FPS をホストするために生物学的システムをどのように設計できるかという疑問が生じます。」

ラムラン氏によると、このプロジェクトが成功するには、大腸菌細胞が「オン」または「オフ」のどちらかの状態にできる従来のピクセルとして機能する必要がある。また、コンピューターのモニターやテレビ画面のように、集合的に光って画像を形成する必要もある。これを実現するために、ラムラン氏はまず 32×48 の 1 ビット ウェル プレート内で細胞を培養し、次にその間に合わせのスクリーンを、バイナリ コードを処理して「細胞の蛍光を制御するリプレッサーの追加または削除」に変換できるコントローラーに接続した。基本的に、ラムラン氏は従来のスクリーンの小さな発光ダイオードを、光る細菌細胞に置き換えたのだ。

図 8. Doom フレームの画像処理。例として、Doom の最初のフレームを示します。a) Doom の元のフレーム 1。b) 32×48 グレースケールに圧縮された Doom の最初のフレーム。c) どのピクセルが「オン」でどのピクセルが「オフ」かを判断するために使用されるしきい値付き 32×48 配列。しきい値は、グレースケール画像の 70 を超えるピクセル値に設定されました。クレジット: Lauren Ramlan

おそらく一般の人にとっては大変な作業ですが、Ramlan 氏は前述の意志の力と、目が回るようなコーディングと有機化学のスキルを組み合わせることでそれを実現しました。その結果、 Doom をリアルタイムで表示できる発光する大腸菌のディスプレイ画面が完成しました… まあ、そういうことです。

ラムランの発明は、完全に点灯するまでに約 70 分かかり、その後元の状態に戻るまでにさらに 8 時間 20 分かかると言われています。つまり、プレイヤーにビデオ ゲームの1フレームを提供するのに基本的に約 9 時間かかります。オリジナルのDoomの最高フレームレートが 1 秒あたり 35 フレームであることを考えると、実際にゲーム全体をプレイするにはかなりの時間がかかります。ラムランの計算によると、約 599 年という「しばらく」です。

「これは驚くべき発見です。なぜなら、人類の工学の頂点からほんの数世代しか離れていないことを意味するからです…そこでは運命と生命が一つになります」と彼女は説明動画で真顔で語った。

これは火星の悪魔の群れを撃退する最も効率的な方法ではないかもしれないが、これまでで最も創造的な方法の 1 つであることは間違いない。

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