科学家突破生物计算技术瓶颈 香菇菌丝实现类脑信息存储功能

传统硅基芯片面临能耗高、制造成本大、可持续性差等瓶颈,科研界正寻求低能耗、可循环的计算材料;俄亥俄州立大学研究人员发现,香菇菌丝构成的网络能够形成导电通道,对电信号产生可重复的响应变化。 菌丝结构中含有可被电刺激调制的通道,表现出类似忆阻器的电阻变化特性。忆阻器能够"记住"电流通过的历史,这与神经突触的信息存储机制相似,是神经形态计算的重要基础。 实验表明,10Hz、5V条件下,香菇菌丝对电信号的响应准确率达到95%。更,真菌在干燥脱水后仍可保持功能,重新加水即可恢复,意味着它可被培养、训练、保存并重复使用。这些特性为制造可持续、低能耗的生物微芯片提供了可能。 针对高频下准确率下降的问题,研究人员提出通过并联多个真菌网络来改善,从系统层面实现更稳定的信号响应,这与神经网络中的冗余连接机制相符。下一步研究应重点关注菌丝导电机制、材料耐久性、与传统电路的兼容性,以及生物材料的标准化处理流程,推动实验成果向工程应用转化。 真菌计算仍处于探索阶段,但其在绿色材料、低能耗计算和神经形态架构上的潜力已初步显现。若能稳定性、集成度和规模化制造上取得突破,真菌有望成为未来智能计算系统的关键材料。

真菌计算的意义不仅在于技术本身,更在于它提醒我们向自然界寻求灵感来解决重大技术难题。大自然经过亿万年演化形成的高效信息处理系统,值得我们深入研究和借鉴。如何将生物学原理转化为实用技术,是未来科技发展的重要课题。随着研究深入,真菇计算有望从实验室走向应用,为人类开启一个更加绿色、智能的计算时代。