Світ отримує величезну кількість екологічних даних завдяки супутникам та сенсорам, проте залишається чимало непомічених загроз у навколишньому середовищі. Стартап Fieldstone Bio вважає, що мікроорганізми можуть допомогти виявити те, чого не фіксують сучасні технології спостереження.
Про це розповідає News IO
Інноваційні мікроби для екологічної безпеки
Компанію Fieldstone Bio заснували у 2023 році після виходу з лабораторії Массачусетського технологічного інституту (MIT), де під керівництвом професора Криса Войта було започатковано методику перетворення мікробів на біологічні сенсори. Основна ідея полягає у модифікації мікроорганізмів таким чином, щоб вони змінювали власний колір при наявності в середовищі певних речовин — наприклад, поживних елементів у ґрунті або залишків вибухівки.
Брендон Філдс, співзасновник і головний науковий співробітник стартапу, підкреслює унікальні властивості мікробів:
«Вони (мікроби) еволюціонували, щоб відчувати та реагувати на інформацію. Це просто трильйони обчислень, які відбуваються постійно навколо нас».
Вчені Fieldstone Bio адаптують окремі штами мікробів під виявлення конкретних сполук, наприклад, азоту на сільськогосподарських полях чи залишків тротилу. Генеральний директор Патрик Стоун пояснює:
«Замість того, щоб проводити забір ґрунту кожні 100 футів, ми могли б отримати роздільну здатність в один дюйм і точно мапувати, де потрібно прибрати».
Гіперспектральне виявлення і ШІ для точного моніторингу
Для розповсюдження мікробів Fieldstone Bio планує використовувати дрони. Після того, як мікроорганізми «попрацюють» у середовищі від кількох годин до декількох днів, інший дрон здійснює зйомку території спеціальною гіперспектральною камерою. Така камера розділяє видиме та інфрачервоне світло на понад 600 каналів, дозволяючи зафіксувати, як саме відбивається світло від мікробів на певній довжині хвилі. Потім штучний інтелект аналізує ці дані й навчається шукати навіть найслабші хімічні сигнали, створюючи докладні карти мікробної активності в різних регіонах.
Філдс підкреслює:
«Ключова технологія з лабораторії Криса полягає в ідеї: ‘Як ми можемо візуалізувати ці клітини з великої відстані?’»
«Саме тут вступає в силу потужність ШІ, тому що ми можемо почати використовувати цю інформацію для виявлення дійсно слабких сигналів для створення цікавих теплових карт мікробного чуття».
Крім агросектору, технологію Fieldstone Bio можна застосовувати й для моніторингу національної безпеки та виявлення забруднень, наприклад, небезпечного арсену у ґрунті. Компанія вже підтримує постійний діалог із регуляторними органами для забезпечення безпеки використання генетично модифікованих мікробів, з урахуванням чутливості суспільства до таких рішень.
У майбутньому Fieldstone Bio планує створити настільки велику базу даних, щоб моделі штучного інтелекту могли виявляти небезпечні сполуки навіть без потреби розповсюджувати мікроби на місцевості. Як резюмує Філдс, «врешті-решт, вам не потрібно застосовувати мікроб взагалі».
Завдяки дронам, літакам і супутникам стане можливим моніторинг хімічної ситуації у світі безпосередньо з повітря на основі екологічних даних нового покоління.