Elvarázsolt és lenyűgöző: Biológia és videojátékok találkozása az E. Colival

Az Ars oldalán már korábban beszéltünk a Doom játék különböző verzióiról, amelyeket hackelt nyomtatókon és a Windows rendszer notepad.exe fájlján lehet játszani, valamint egy olyan változatról is, amelyben maga a Doom játék fut. Azonban ezek az egyedi platformok hiányoznak az extravagáns és biológiai természettől, amelyet az új E. coli baktériumok rácsának felhasználásával történő játékmegjelenítési modell kínál.

Egy elvégzett kutatás szerint, amelyet az MIT doktorandusza, Lauren Ramlan végez, az „1-bites pixelkódolás E. coliban, interaktív digitális médiához való kijelzőként” nevet viselő projektjében leírják, hogy hogyan lehet DNS-t használni E. coli baktériumban rögzített digitális áramkörként, valamint a kaktus megfényképezhetőségét, mint egy primitív digitális kijelzőjét.

Ramlan munkájában nem próbálja a Doom teljes játékát a baktérium DNS-ébe kódolni, amit „hatalmas feladatnak tartok, amit még el sem tudok képzelni”. Ehelyett a játék egy standard számítógépen fut, és a 32×48 mikroszkopikus rácsban található egyes E. coli sejtek szolgálnak egy alacsony felbontású primitív kijelzőként.

Miután a játék minden képkockáját egy 32×48 pixeles fekete-fehér képre levetíti, Ramlan leír egy rendszert, amelyben a kijelző vezérlő használ egy jól ismert inhibitor-operátor párta, hogy az egyes sejteket arra kényszerítsék, hogy kiemelten kitűnjenek fluoreszkáló fehérjét vagy sem. A foszforeszkáló baktériumok rácsa (csak Ramlan projektben szimulálva) elméletileg játékmenetet tükröz a Doom-ban, bár a hiányzó szürkeségi skála miatt a kép meglehetősen olvashatatlan marad.

Ez a folyamathoz szükséges időbeli korlátozás is úgy tűnik, hogy korlátozza a valóságban használható baktériumos kijelzőt. Ramlan egy Python modell segítségével számította ki, hogy egy fluoreszkáló E. coli sejtnek 8 óra és 20 percbe telne a „kiindulási állapotába való visszatérés”, ideértve egy ciklus során a kijelző „maximális fényességének eléréséhez” 70 percet. Ez 0,00003 képkocka/másodperc képfrissítési sebességnek felel meg, ami azt jelenti, hogy az ötórás Doom játékmenet egy 599 éves kalanddá válna, amely inkább a Tündék türelméhez illik, mintsem az emberekéhez.

Az összes korlát ellenére ez az egyik összetettebb hozzáadás a „Doom fut mindenen” listához. Azonban ez az erőfeszítés azt mutatja, milyen messzire hajlandók elmenni az emberek, hogy bármiből is elméleti játék-kijelző készüljön a Doom futtatásához. Ahogy Ramlan megírja munkájában: „A Doom játszásához csak egy képernyőre és eltökéltségre van szükség.”