没有人知道当沉睡的蘑菇巨大的菌丝网络闪烁和脉动时它们会梦想什么。类似于我们自己的脑细胞。
但如果有机会的话,如果给予片刻的自由,这张冲动之网会做什么呢?
来自美国康奈尔大学和意大利佛罗伦萨大学的一个跨学科研究小组最近采取措施找出答案,将食用蘑菇物种培养起来杏鲍菇(也称为王蚝蘑菇)控制一对车辆,它们可以在平坦的表面上抽搐和滚动。
通过一系列实验,研究人员表明可以利用蘑菇的电生理活动作为将环境线索转化为指令的手段,而指令又可以用来驱动机械设备的运动。
“通过将菌丝体培育到机器人的电子器件中,我们能够让生物混合机器感知环境并做出反应,”说康奈尔大学材料科学家高级研究员罗布·谢泼德 (Rob Shepherd) 表示,该研究于 8 月份发表。
熔化这并不是什么新鲜事。进化为了微调有机机器,所以我们很自然地会求助于生物学来寻找捷径来制造能够感知、思考和按照我们想要的方式移动的强大设备。
令人惊讶的是,真菌王国对于人类来说是一个未开发的金矿。控制论技术。
霉菌和蘑菇可以通过相对简单的要求轻松培养,并且能够在许多其他生物体难以生存的情况下生存,可以为工程师提供各种强大的生命成分,以满足几乎所有感官甚至计算需求。
细小的真菌丝网络通常隐藏在人们的视线之外,当它们在土壤中编织寻找资源时,会对周围环境的变化做出反应。
许多物种甚至具有跨膜活性,为研究人员提供了窃听他们秘密谈话的潜在手段。
通过应用基于细胞外电生理学的算法杏鲍菇研究人员利用刺激(在本例中为紫外线)触发的活动峰值来切换两种不同类型移动设备的机械响应。
在受控实验中,研究小组利用真菌培养物的信号来控制五肢软机器人和四轮无绳车辆的运动。
他们能够影响并超越真菌产生的“自然”冲动,展示出利用系统的感官能力来实现最终目标的能力。
“这种项目不仅仅是控制机器人,”说康奈尔大学生物机器人学家阿南德·米什拉。
“这也是为了与生命系统建立真正的联系。因为一旦你听到信号,你也会明白发生了什么。也许这个信号来自某种压力。所以你会看到身体反应,因为那些我们无法可视化信号,但机器人正在可视化。”
尽管“roboshroom”可能看起来很笨拙,但该系统的真正价值有一天可能会通过更简单的机械设置来实现,这些机械设置可以解释向土壤环境输送精确数量的养分或农药,或者自动调整对污染物水平上升的反应,甚至对我们自己身体的变化做出反应。
我们才刚刚开始了解蘑菇的低语中蕴藏着更深层次的智慧。如果有机会,他们甚至可能有一天会告诉我们他们的梦想是什么。
这项研究发表于科学机器人。
本文的早期版本于 2024 年 9 月发布。