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真菌也能儲存資料!美研究揭香菇竟可導電、記憶電信號

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真菌也能儲存資料!美研究揭香菇竟可導電、記憶電信號
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真菌也能儲存資料!美研究揭香菇竟可導電、記憶電信號

2026年02月08日 11:20 最後更新:11:35

美國一項研究表明,香菇等可食用的真菌不僅能夠導電,還能「記住」電訊號,這對於開發電腦的存儲系統至關重要。

真菌能導電還能「記住」電訊號

據外媒報道,美國俄亥俄州立大學研究人員發表在《PLOS ONE》期刊上的研究表明,香菇等可食用的真菌可以在生物微晶片的製造中發揮關鍵作用。這些真菌不僅能夠導電,還能「記住」電訊號,這對於開發電腦的存儲系統至關重要。

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香菇可以被訓練並用作憶阻器

香菇可以被訓練並用作憶阻器,憶阻器能夠記住流經自身的電流,並相應地調整自身電阻,類似於大腦突觸的資訊存儲裝置。這一特性使香菇在神經形態計算中非常有用,神經形態計算旨在模擬大腦處理資訊的方式。這項研究為使用有機材料製造更可持續的電腦鋪平了道路。

具備可重複使用性

香菇的根部能夠形成由菌絲構成的網絡,可以作為主要的導電通道,該網絡與傳統的電子電路相連。乾燥脫水和重新加水後,這些真菌仍能保持其功能,這表明牠們可以通過脫水進行「培養、訓練和保存」。這種乾燥後的可重複使用性是其在技術領域實際應用的關鍵。

示意圖。設計圖片

示意圖。設計圖片

消耗極低的能量

實驗人員將處理過的菌絲網絡連接到電路中,並施加不同波形和頻率的電訊號,目的是檢驗真菌是否表現出憶阻器對電訊號的記憶功能。事實上,香菇菌絲的回應確實能隨電訊號的頻率而變化,在10Hz和5V的條件下,準確率高達95%。在高頻率條件下,準確率會有所下降。但研究人員指出,可以通過並聯多個真菌來彌補這一缺陷,從而模擬大腦的運作方式。

示意圖。設計圖片

示意圖。設計圖片

這些真菌憶阻器還消耗極低的能量。這使得牠們成為可穿戴設備、感測器等對低功耗要求極高的應用領域的理想選擇。此外,由於香菇細胞壁中含有香菇多糖等化合物,牠們還具有出色的抗輻射能力,這使其在太空等極端環境中也具有優勢。

最新研究表明,嬰兒在2個月大時已能區分周圍看到的不同物體,這一時間點比科學家原先認為的更早。

研究:嬰兒與周圍世界的互動方式「比想像的要複雜得多」

據美聯社報導,這項研究結果於2日發表在《自然神經科學》(Nature Neuroscience)期刊上,可能有助於醫生和研究人員更深入了解嬰兒期的認知發展。主要作者、來自愛爾蘭都柏林三一學院的歐道赫提(Cliona O’Doherty)表示,研究發現嬰兒與周圍世界的互動方式「比我們想像的要複雜得多」。

這項研究分析了130名2個月大嬰兒的數據,這些嬰兒在清醒狀態下接受了腦部掃描。在這過程中,嬰兒觀看了生命第一年中常見的十幾種影像,例如樹木和動物。

歐道赫提指出,當嬰兒看到像貓之類的影像時,他們的大腦會以特定方式「觸發」,研究人員能夠記錄這一情況;而如果他們看到無生命物體,大腦的反應方式則會不同。

這項技術被稱為「功能性磁振造影」(fMRI),使科學家能夠比以往更準確地檢視視覺功能。過去許多研究依賴於測量嬰兒注視物體的時間長短,但在年齡較小的嬰兒身上難以準確評估。一些先前的研究認為,嬰兒需要到3至4個月大時才能區分動物和家具等不同類別。

2個月大就能分辨貓與傢俱

歐道赫提說:「我們的研究證實,他們在2個月大時已具備這種分辨類別的能力。這比我們先前的認知複雜得多。」

在這項研究中,許多嬰兒在9個月大時再次接受了檢查,研究人員成功收集了66人的資料。歐道赫提表示,相較於2個月大時,9個月大的嬰兒大腦更有效地區分生物和非生物。研究人員指出,未來科學家或許能將這類腦部影像與日後的認知結果聯繫起來。

對極幼小嬰兒進行腦部造影具有挑戰性

法國國家科學研究中心(CNRS)的神經科學家帕佩奧(Liuba Papeo)指出,對極幼小嬰兒進行腦部造影具有挑戰性,「或許最明顯的挑戰之一是,嬰兒需要在清醒狀態下舒適地躺在fMRI掃描儀中,並保持靜止。」

最新研究表明,嬰兒在2個月大時已能區分周圍看到的不同物體,這一時間點比科學家原先認為的更早。資料圖

最新研究表明,嬰兒在2個月大時已能區分周圍看到的不同物體,這一時間點比科學家原先認為的更早。資料圖

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