蘑菇在食品、醫藥、健康、生態保護和工業應用等領域發揮重要作用。近期，美國的科學家發現，蘑菇能夠以每秒數千次的頻率切換電訊號，不僅有望成為電腦新一代的有機記憶裝置，該裝置還擁有成本低廉和可生物降解的優點。
由於蘑菇（真菌）自身的堅韌性和獨特生物特性，使其在生物電子學領域極具吸引力。近期，美國俄亥俄州立大學（Ohio State University）研究團隊成功培育並訓練蘑菇，使其成為一種有機的記憶電阻。
它不僅能夠記下通過的電流狀態，未來有望成為電腦中整合處理和儲存資料的核心組件。該項研究成果於10月10日發表在公共科學圖書館期刊《PLOS ONE》上，至今為止獲得近2萬次的點閱與2,490次的分享，並獲得本田研究院（Honda R&D）資助。
研究人員為了測試蘑菇的性能，分別培育了香菇（Shiitake）和白蘑菇（Agaricus bisporus），等待蘑菇成熟後將它們脫水製成導電樣本。
他們將電線和金屬探針（電極）分別連接到蘑菇的不同部位，進行電壓與電流循環測試，以觀察它是否具有「記憶」能力。結果顯示，蘑菇不同部份具有不同的電特性，且蘑菇菌絲體在多次電壓循環測試中展現出穩定的電阻值，還能根據輸入訊號改變電阻。
更重要的是，蘑菇即使斷電後，也能夠維持先前的電阻性質，顯示具有「記憶」特性。這些特性歸功於蘑菇本身的多孔碳結構，此結構有助於提升元件的電化學性能，使其成為超級電容器、潛在憶阻器（Memristor）的理想材料。
經過兩個月的測試，研究團隊最終開發出穩定的蘑菇狀「憶阻器」。該憶阻器連接到訂製電路和電壓後，其運作頻率最高為5,850赫茲（Hz），且準確率達到90%；在最低頻率為10赫茲時，準確率可達到95%。
此外，該款憶阻器即使經過反覆刺激，也能保持結構穩定，並具備低功耗、可分解、抗輻射與耐脫水等優點。
「憶阻器」是一種非揮發性記憶裝置。它與傳統電阻相同，能讓電流安全通過裝置，但不同的是，憶阻器會「記憶」先前通過的電流量，即使電源關閉也能保留先前的狀態，類似大腦神經元的「學習」與「記憶」能力。
科學界希望將其用於機械人、AI自動駕駛、工業等領域上實現儲存與運算，同時達到節省資料移動時造成的能耗和延遲。目前它被視為能提升AI效率的零件之一。不過，傳統「憶阻器」生產通常需要稀土礦物和昂貴的半導體代工廠。
研究團隊還發現，雖然蘑菇憶阻器在更高電頻率的表現上略有下降，但將多個蘑菇狀憶阻器連接在一起，就能幫助它恢復穩定性，該種機制與人類大腦中的神經元連接非常相似。
研究人員指出，雖然真菌電子技術並非全新概念，但在永續運算領域變得越來越實用。因為真菌材料不僅擁有可生物降解特性，生產成本要遠低於半導體，這有助於人們減少能源消耗、礦石開採與日益增多的電子垃圾。
他們表示，該研究結果凸顯了蘑菇極易被改造用於電腦領域，並具有靈活性和可擴展性。例如，較大的蘑菇系統可能適用於邊緣運算和航太探索，較小的蘑菇系統則可用於提升自主系統和穿戴式裝置的效能。
他們表示，儘管目前有機憶阻器仍處於早期階段，但他們在未來會用3D打印技術等方法優化蘑菇憶阻器尺寸，以獲得更小、更有效率的組件，最終達到代替傳統微晶片的目標。
該研究的主要作者、俄亥俄州立大學醫學院精神病學研究科學家（John LaRocco對該校的新聞室表示，「若我們能夠研發出模擬真實神經活動的微晶片，那意味著未來機器在待機或不使用時就能節省大量電力。這可能會帶來巨大的計算和經濟優勢。」
LaRocco接著說，「探索真菌與電腦技術所需的一切，可以小到一堆堆肥和一些自製電子元件，還可以大到配備預製模板的培養工廠。依照我們目前擁有的資源，以上這些所有都是可行的。」
研究的合[ascii]著[/ascii]者、俄亥俄州立大學電機與電腦工程系副教授Qudsia Tahmina總結道，「社會大眾越來越了解保護環境的重要性，也希望為下一代保留乾淨的環境。這可能是推動這類生物友善新技術發展的主要原因之一。」#
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