研究发现蘑菇可制成电脑内存芯片解决内存危机

蘑菇也能制造计算机芯片？这听起来仿佛科幻情节，但美国《PLOS ONE》期刊最新发表的一项研究，确实给出了一个令人惊叹的计算新思路。俄亥俄州立大学的研究团队提出，我们日常食用的香菇、白蘑菇，它们地下的菌丝网络，未来或许能够承担计算机存储与信息处理的重任。

研究团队发现，香菇和白蘑菇竟然可以制成一种名为“忆阻器”的电子元件。这种忆阻器最独特之处在于——即使断电，它也能稳定“记忆”之前的电学状态。换言之，它既能存储数据，又能参与信息处理，被众多研究者视为未来类脑计算的理想基础元件。

传统计算机中“存储”与“运算”分离，而类脑计算更接近人脑的工作方式——神经元在存储的同时处理信息，能够并行处理海量任务。这种架构在运行AI等复杂程序时，功耗显著降低。

论文第一作者、俄亥俄州立大学医学院研究员John LaRocco描绘了一个诱人前景：如果未来能制造出模拟神经元工作的芯片，设备在待机或低负载状态下几乎不消耗电力，不仅能提升效率，还能大幅降低运行成本。

然而，当前的类脑芯片大多依赖硅等半导体材料，制造工艺复杂，且离不开稀有金属。另一条技术路线——利用脑类器官进行计算——则更为繁琐，需要在严格控制温度、氧气和营养环境的生物反应器中培养，成本极其高昂。

相比之下，蘑菇菌丝的优势格外突出。它能够自然生长、可生物降解，还能减少部分传统电子设备对稀有原材料的依赖。可以说，这一方案从根本上更加环保且可持续。

此次研究的核心是蘑菇的地下菌丝网络——那些在地下不断延伸的“根”状结构。菌丝内部天然传递微弱的电脉冲，这种信号的特性与人脑神经元之间传递信息时产生的电信号，在某种程度上有着异曲同工之妙。

为验证这一理论的可行性，研究人员专门培育了香菇和白蘑菇。待蘑菇成熟后，先脱水保存，再通过电极连接到电子电路上，然后施加不同电压和频率进行测试。

实验结果令人振奋：这些“蘑菇忆阻器”能够以最高5.85kHz的频率切换电学状态——换算下来，每秒可完成约5850次状态变化。在持续两个月的RAM模拟测试中，整体准确率也达到了约90%。

更有趣的是，科研人员发现，当电路中接入更多菌丝网络时，整体性能不仅没有下降，反而有所提升。这一现象与人脑中多个神经元协同工作的工作方式高度相似。

谈及应用前景，研究团队提出了多个可能方向。大型菌丝网络可用于边缘计算，减少数据传输延迟；较小规模的系统则有望嵌入可穿戴设备、自动驾驶设备等低功耗场景。换言之，从大规模到小尺寸，蘑菇菌丝都有用武之地。

当然，研究团队也清醒地指出：所谓的“蘑菇电脑”目前仍处于非常早期的实验阶段。当前制成的菌丝忆阻器体积远大于现代芯片元件，距离真正“装进设备”还有很长的路。下一步，他们将重点攻克缩小器件尺寸、提升性能，并更精准地控制菌丝中的电信号。

归根结底，这项研究打开了一扇崭新的大门。随着生物电子学的不断推进，菌丝网络或许真的有潜力成为一个兼具环保、低能耗和可扩展性的全新计算平台，为下一代类脑计算带来更多可能性。