科学家用香菇制成可工作的计算机存储器

一种依靠真菌菌丝体存储信息的计算机，或许有一天能成为当代存储硬件的低成本替代品。

科学家们使用普通的香菇，成功制造出了可工作的忆阻器 —— 这种电路元件能够“记住”它们过去的电状态。这些忆阻器的材料并非二氧化钛或硅，而是真菌中根状（且有些类似神经元）的部分，即菌丝体。

其成果是一个性能可与硅基芯片相媲美的忆阻器，并且可能具有低成本、可扩展及环境友好等特性，而这些是当今许多计算机组件所不具备的。

“能够开发出模拟真实神经活动的微芯片，意味着你在待机或机器不使用时不需要大量电力，”俄亥俄州立大学的精神病学家约翰·拉罗科说。“这可能成为一个巨大的潜在计算和经济优势。”

开发一台行为像大脑的计算机，需要研发出同样能模拟大脑各部分行为的组件。其中一项要求就是忆阻器能够像突触一样工作 —— 突触是管理信息流的神经元之间的连接点。

科学家们曾考虑使用蘑菇作为计算机部件，这尤其是因为菌丝体网络的行为方式与神经网络相似。它们的结构相似，并且像大脑一样使用电信号和化学信号来传递信息。

但事实上它们并非真正的大脑，这意味着需要进行一些工程设计，才能让它们完成科学家们期望的任务。

该团队选用香菇是因为该物种特别强健、有韧性且能抵抗诸如辐射等压力源。研究人员将香菇孢子接种到九个装满培养基的培养皿中，并在受控的温度和湿度条件下培育它们。

当菌丝体生长到足以覆盖整个培养皿时，研究人员将每个样本置于通风良好、阳光直射的区域进行干燥，以确保其长期存活能力。经过如此准备，每个样本都已准备就绪，可以投入工作以测试其计算能力 —— 它们被连接到一个特制的电路上，接受电流的输入。

“我们在蘑菇的不同位置连接电线和探针，因为它不同部位具有不同的电特性，”拉罗科说。“根据电压和连接方式的不同，我们观察到了不同的性能表现。”

研究人员从他们的“蘑菇忆阻器”中实现了5,850赫兹的性能，准确率达到90% —— 也就是说，它以大约每秒5,850次的速度切换信号，或者说每170微秒左右切换一次。市面上速度最慢的忆阻器起始速度也接近这个速度的两倍，因此对于这项研究的初步探索而言，实验结果极具前景。

研究人员还发现，随着电压升高，蘑菇的性能会下降。他们通过在线路中增加更多蘑菇来补偿这一性能损失。

您短期内还不会拥有一台由菌丝体计算机驱动的设备来刷负面新闻。尽管如此，这些发现确实表明，这是一条通往未来研发可及、低成本、可生物降解组件的有利途径，其潜在应用范围从个人设备到航空航天。

“开始探索真菌与计算所需的一切，可以小到一个堆肥堆和一些自制电子设备，也可以大到拥有预制模板的培养工厂，”拉罗科说。“利用我们眼前现有的资源，所有这些规模都是可行的。”

正如研究人员在论文中指出的那样，“计算的未来可能是真菌的。”

这项研究已发表在《PLOS One》期刊上。

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