据一项新的研究显示，真菌网络可能是一种有前途的替代方案，可以用在处理和存储数字记忆及其他计算机数据的小型金属设备上。

根据一项新的研究，真菌网络可能是处理和存储数字记忆及其他计算机数据的小型金属设备的有前途的替代方案。蘑菇长期以来因其极强的耐久性和独特属性而受到认可。它们固有的能力使它们成为生物电子学的理想标本，这是一个新兴领域，在下一代计算中可能有助于开发令人兴奋的新材料。

俄亥俄州立大学的研究人员最近发现，像香菇这样的常见可食用真菌可以被种植和训练以充当有机忆阻器，这是一种能够记住过去电状态的数据处理器。他们的研究结果表明，这些基于香菇的设备不仅展示了与半导体基芯片类似的可重复记忆效果，还可以用于制造其他类型的低成本、环保、受脑启发的计算组件。

“能够开发出模拟实际神经活动的微芯片意味着在待机或机器不使用时不需要消耗太多功率，”该研究的第一作者、俄亥俄州立大学医学院精神病学研究员约翰·拉罗科说道。“这可以在计算和经济上带来巨大的潜在优势。”真菌电子并不是一个新概念，但它们已成为开发可持续计算系统的理想候选者，拉罗科说。 这是因为它们通过生物降解且比传统忆阻器和半导体更便宜来减少电气浪费，而传统的忆阻器和半导体往往需要昂贵的稀土矿物和数据中心大量的能源。“

使用真菌作为计算基底之前已经在不太直观的设置中进行过探索，但我们的工作试图将其中一种忆阻系统推向极限，”他说。该研究最近发表在《PLOS ONE》杂志上。

为了探索新型阻变存储器的能力，研究人员培养了香菇和按钮蘑菇的样本。成熟后，这些蘑菇被脱水以确保长期存活，然后连接到特殊的电子电路中，并在不同电压和频率下进行电击。“我们会将电线和探针连接到蘑菇的不同部位，因为它的不同部分具有不同的电气特性，”拉罗科说，“根据电压和连接方式，我们看到了不同的性能表现。”

两个月后，研究团队发现，当作为 RAM（计算机内存，用于存储数据）使用时，他们的蘑菇阻变存储器每秒能够切换至多 5850 种电学状态，并且准确率约为 90%。然而，随着电信号频率的增加，性能会下降，但就像实际的大脑一样，可以通过连接更多的蘑菇来电路中进行修复。

总体而言，他们的研究详细说明了编程和保存蘑菇以使其表现出意料之外且有用的行为出奇地容易，科罗拉多州立大学电气与计算机工程副教授Qudsia Tahmina（该研究的合作者之一）如是说。此外，这还是技术如何依赖自然界而取得进步的一个例子。

“社会越来越意识到保护环境的必要性，并确保将环境留给后代，”塔赫米娜说，“这可能是推动这类新型生物友好理念的一个驱动因素。”塔赫米娜还表示，蘑菇提供的灵活性也暗示了真菌计算扩大的可能性。例如，更大的蘑菇系统可能在边缘计算和航天探索中发挥作用；而更小的蘑菇系统则可以提升自主系统和可穿戴设备的性能。

有机忆阻器仍处于早期开发阶段，但未来的工作可以通过改进培养技术并缩小器件尺寸来优化生产过程，因为可行的真菌忆阻器需要比本次研究中研究人员实现的要小得多。

“探索真菌和计算所需的一切可能小到一个堆肥堆和一些自制电子设备，也可能大到一个培养工厂并带有预设模板，”拉罗科说。“我们现在面前拥有的资源都足以使它们可行。”其他合作者包括俄亥州立大学的鲁本·佩特雷阿、约翰·西蒙斯和贾斯汀·希尔。这项研究得到了本田研究所的支持。