杏鮑菇能控制機器人？科學家研發出“生物混合機器人”

近期，美國康奈爾大學研究人員成功開發出一種由真菌和計算機組成的“生物混合機器人”，相關論文發表在最新一期《科學機器人》雜誌上。令人新奇的是，這種機器人能夠將真菌的電信號轉化爲數字指令，用以控制機器人。

據悉，“生物混合機器人”是一個新興的研究領域，涉及將植物、動物和真菌細胞與合成材料相結合來製造機器人。然而，使用動物細胞的高昂成本，且易帶來倫理問題，同時植物細胞具有對於外部刺激反應緩慢的特性，都成爲該領域面臨的挑戰，而真菌可能是解決這些難題的關鍵。

研究人員發現，一種名爲“刺芹側耳”（學名：Pleurotus eryngii，俗稱“杏鮑菇”）的真菌易於種植和維護，比較適合用於機器人。爲此，研究人員首先從杏鮑菇中培育菌絲體，也就是將蘑菇的地下部分菌絲連接起來，使它們之間形成能夠進行通訊的絲狀網絡，並引導其菌絲生長在充滿電極的3D打印支架上。相互連接的菌絲會響應環境變化發出電脈衝，就像大腦中的神經元爲了相互交流而發出的脈衝一樣。

當菌絲體網絡連接到電極，其電脈衝可以與計算機接口通信。然後，計算機將這些電脈衝轉換成數字命令，這些命令被髮送到機器人的閥門和馬達，告訴它們執行何種命令，比如向前移動及向後移動。

事實上，計算機將電脈衝轉換爲命令的靈感來自動物神經元的工作方式，即將人類大腦的電脈衝轉換爲運動功能，例如移動四肢。當這種方式運用到真菌—計算機接口中時，便可使菌絲體和機器人之間進行通信。當研究人員將外界光照射到菌絲體上時，菌絲體就會發出電脈衝並做出反應，從而使機器人移動。

在環境監測領域，這款真菌“生物混合機器人”更是展現出了非凡的潛力。其極高的環境敏感度使得它在檢測農田中的化學污染物、毒藥或病原體時，較傳統合成機器人具有無可比擬的優勢。此外，真菌頑強的生命力，比如能在極端鹹水或嚴寒環境中生存，更賦予了這些機器人在極端環境下作業的獨特能力，無論是探測輻射還是深入危險區域，都能遊刃有餘。