NYHET Om bakterier konkurrerar eller samarbetar beror på finstämda interaktioner som ofta studeras med abstrakta matematiska modeller. Nu har studenter vid Umeå universitet omvandlat denna forskning till ett datorspel som gör mikrobiella dynamiker synliga och spelbara.
Researchers in IceLab test the BacMan game
Bild Gabrielle BeansI den mikroskopiska världen konkurrerar bakterier ofta om näringsämnen och andra nödvändiga molekyler. Samtidigt kan de också samarbeta genom att använda restprodukter som andra bakterier släpper ut i samma miljö. Att förstå när bakterier konkurrerar eller samarbetar, och hur de svarar på sin omgivning, är fokus i forskning som drivs av postdoktorn Josephine Solowiej-Wedderburn och universitetslektorn Eric Libby, båda verksamma vid Integrated Science Lab (IceLab) vid Umeå universitet och Institutionen för matematik och matematisk statistik.
Eftersom dessa processer inte kan observeras direkt i detalj undersöks de ofta med matematiska modeller. Modellerna är kraftfulla, men kan vara svåra att ta till sig för forskare utanför området.
Vi tänkte inte bara på att kommunicera vår forskning, utan också att man genom att designa spelet lär sig saker om systemet som man inte fullt ut uppskattat tidigare
Josephine Solowiej-Wedderburn och Eric Libby föreslog att utveckla ett spel inom kursen Design Build Test – en projektbaserad grundkurs där studenter arbetar med verkliga problem.
Ett spel är kanske inte det första man tänker på för att närma sig komplex forskning. Idén kom efter en workshop i vetenskapskommunikation sommaren 2025. – Det var någon på workshopen som hade utvecklat ett spel. Det lät roligt och jag tänkte att det kunde vara ett bra verktyg för att prata över ämnesgränser, säger Josephine Solowiej-Wedderburn.
Eric Libby, som gärna spelar spel på fritiden, tog direkt fasta på förslaget. – Vi tänkte inte bara på att kommunicera vår forskning, utan också att man genom att designa spelet lär sig saker om systemet som man inte fullt ut uppskattat tidigare. Det är lika mycket ett spel för oss som ett lärandeverktyg och ett kommunikationssätt, säger Eric Libby.
Under höstterminen 2025 arbetade en studentgrupp med att göra mikrobiell konkurrens och samarbete till en interaktiv upplevelse. Forskarna lämnade formen öppen. – Jag hade inga förväntningar… jag visste inte vad det skulle bli. Det de skapade var fantastiskt, säger Eric Libby.
Ett klipp från spelet ”BacMan”
Resultatet är Bacman, ett strategispel för flera spelare där man överlever genom att välja näringsämnen, reagera på miljöförhållanden och navigera interaktioner med andra bakterier.
I augusti 2025 presenterade Eric Libby och Josephine Solowiej-Wedderburn projektet för Design Build Test-studenterna. Efter omröstning placerades studenterna i grupper och började utvecklingen. För studenten Jesper Erickson var idén direkt lockande. – Det kändes som en spännande möjlighet. Dels som ett pedagogiskt verktyg för att inspirera fler
till biologi, dels som ett forskningsverktyg där man kan ha en förenklad situation som ändå fångar komplexa beteenden på ett roligt sätt, säger han.
I spelet avgör strategin om man överlever. – Du väljer din bakterie… du måste vara uppmärksam på omgivningen och de andra spelarna, säger Jesper Erickson. Spelare kan samarbeta genom att använda restprodukter från andra eller konkurrera genom att säkra näring först.
Det är inte som andra kurser… allt är inte perfekt utlagt. Man måste ta sig runt problem och lösa saker efter hand, och man lär sig mycket
Arbetet var inte utan utmaningar. – Ingen av oss är spelutvecklare. Vi hade väldigt ambitiösa idéer och fick skala ner… men det blev ett roligt och spelbart spel med stor potential att utvecklas vidare, säger han.
Studentgruppen presenterade sitt arbete för IceLab-forskare i januari. De spelade tillsammans och diskuterade hur väl spelet fångade centrala forskningsidéer.
Presentation av studenternas Design-Build-Test-spel ”BacMan” vid IceLab
BildGabrielle Beans– Jag tycker det är väldigt kreativt… det visar hur celler konkurrerar om olika näringsämnen och ger många idéer när man tänker på strategier, säger Sena Gizem Süer, doktorand som studerar bakteriers stressrespons.
Luis Jose Fernando, doktorand med bakgrund i hydrologi, fick nya insikter. – Jag lärde mig åtminstone lite mer om hur de interagerar eftersom jag faktiskt inte visste något om det, säger han och tillägger att spelet var ”roligt att spela” och ”väldigt smidigt att använda”.
Aswin Gopakumar, doktorand som modellerar ekosystemdynamik, såg en parallell mellan modellering och speldesign. – Spel kan inte återskapa hela verklighetens fysik… vi gör exakt samma sak med modeller. Att blanda de två känns självklart, säger han.
Design Build Test-kursen bygger på öppna projekt som liknar professionella arbetssätt. Studenter från teknisk fysik, datavetenskap och bioteknik samarbetade kring Bacman och tog kreativa och tekniska beslut längs vägen.
– Det är inte som andra kurser… allt är inte perfekt utlagt. Man måste ta sig runt problem och lösa saker efter hand, och man lär sig mycket, säger Jesper Erixon.
För forskarna visar projektet hur samarbeten mellan studenter och forskare kan skapa nya sätt att kommunicera vetenskap. Att översätta forskning till ett annat format kan också fördjupa forskarnas egen förståelse av systemen de studerar.
Fyra studenter från Design-Build-Test-projektet sitter i IceLab bredvid sina projektägare, Josephine Solowiej-Wedderburn och Eric Libby från IceLab och Institutionen för matematik och matematisk statistik.
BildGabrielle BeansJosephine Solowiej-Wedderburn och Eric Libby planerar redan nästa steg, till exempel regeländringar som speglar olika mikrobiella miljöer och AI-spelare. Teamet planerar också att visa spelet på ForskarFredag på Curiosum i september, där allmänheten kan prova.
När Bacman fortsätter att utvecklas visar projektet hur tvärvetenskapligt samarbete kan göra abstrakt forskning mer tillgänglig – och ge nya perspektiv på vetenskapen.