先進国における最も効率的な交通工学でさえ、大都市の渋滞問題を解決することはできませんでした。しかし、日本の北海道大学の科学者チームは、日本の道路網の改善に役立つ可能性のある種を使った研究を行っている。
彼らは、 Physarumpolycephalum （粘菌）を使用して、この種が食品廃棄物に付着して成長し、東京の交通システムに似た外観を作り出していることを特定しました。隣接するに対応するレイアウトを作成するためにオート麦フレークが使用され、山やその他の地質学的特徴をシミュレートするためにカビが避ける明るい光が使用されました。
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なぜ彼らはカビを使ったのでしょうか？
この研究に参加した研究者チームによると、粘菌が選ばれたのは、粘菌が真菌に似た単細胞動物であり、相互につながった静脈のようなネットワークで増殖するためであるという。成長するにつれて、クモの巣のようにその表面全体に広がります。
カビは、その拡大プロセスにおいて、利用可能なリソースを発見して活用することを目的とした戦略を採用します。実際には、あたかも単細胞生物が進化の過程にあり、最も効率的な方法で成長し、 最大限に利用できるようにしようとしているかのようです。
おまけに前例もあった。生物学者中垣俊之氏率いる北海道大学のチームは2000年に、ポリセファルムが迷路の中で食物資源間のつながりを確立する最短経路を見つける能力を持っていることをすでに発見していた。この作品が賞を受賞し、原動力となった。
検索結果
カビの成長パターンと東京のシステムを重ね合わせることが可能であることを確認した後、研究者らは特定されたパターンを使用する数式を作成した。これは、複雑な生物学的現象に対する単純な数学モデルを提供するため、最新の研究の偉大な遺産であるとさえ考えられています。
さらに、単細胞生物の学習は、単細胞生物が作成したシステムの有効性が、より良い結果をもたらすルートを優先し、冗長なルートを無視し、より高い効率を得るために必要なときはいつでも適応することを実証しました。
と研究で得られた知見は、より効率的で適応性のある輸送ネットワークを設計できるモデルを構築するためにコンピューターに入力されます。これを実現する期限はまだありませんが、大きな前進です。
研究のその他の応用
北海道大学のチームは、サイエンス誌に掲載された論文の中で、発見された数学モデルには他にも良い面があると指摘した。説明された目的の中で、分散型で適応性のあるネットワークは戦場の兵士にも適用できる可能性があると彼らは指摘しました。
劣悪な環境を探索するロボットでの使用も可能であると考えられました。最後に、 の存在下での血管の挙動やその進化を予測する方法の研究など、健康問題にモデルを適用できる可能性があります。カビは今ほど人類にとって有益なものではありませんでした。