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這些「無腦」生物竟比你還會游泳!奧地利科學家破解微生物運動之謎

最新研究發現,即便沒有複雜的神經系統,微生物依然能展現驚人的游泳能力。這項由維也納工業大學(TU Wien)主導的研究,徹底改寫了我們對生命運動機制的認知。

從細菌到變形蟲,甚至人體的紅血球,這些微小生命體都能在液體中進行有目的性的移動。最令人驚奇的是,它們完全不需要大腦或中樞控制系統就能完成如此複雜的動作。這究竟是如何辦到的?

由維也納工業大學、維也納大學與塔夫茨大學組成的國際研究團隊,透過電腦模擬揭開了這個謎底。研究證實,簡單結構只需遵循基本規則,無需中央指令就能協調出高效的游泳動作。

主要研究者Benedikt Hartl解釋:「我們將微生物想像成一串珍珠項鍊,每個珍珠都能相對移動。關鍵在於:在什麼情況下,這種移動會讓整個生物體朝特定方向前進?」

研究團隊在電腦模擬中賦予每顆「珍珠」極簡版人工智慧——僅含20-50個引數的微型神經網路。Hartl強調:「雖然我們稱它為神經網路,但微生物當然沒有真正的神經元。這種簡單控制系統完全可以透過細胞內的物理化學迴路實現。」

令人振奮的是,這種分散式控制系統展現出驚人的效率。研究共同作者Andreas Zöttl指出:「這項發現不僅解釋了生物現象,更為奈米機器人技術開啟新可能。未來或可開發出能自主尋找水中油汙的環保奈米機器人,或是能在體內精準投藥的醫療用微型機器人。」

這項突破性研究已發表於《Communications Physics》期刊,為理解生命基本運動機制帶來全新視角。