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將硬件和軟件與活體組織合并的概念已經(jīng)成為幾十年來(lái)科幻小說(shuō)的素材。我們已經(jīng)在《星際迷航》等電視節(jié)目中看到,盲人角色Geordi La Forge的面罩使他能夠看到東西,在《除魔》系列等游戲中,各種電子產(chǎn)品都可以被融合給那些買(mǎi)得起的人。
許多科幻小說(shuō)只是科學(xué)現(xiàn)實(shí)的想象性延伸,神經(jīng)接口和其他設(shè)備已經(jīng)發(fā)展了幾十年。其中一些甚至在某種程度上是可行的。一個(gè)主要的障礙是讓固態(tài)元件與有機(jī)材料進(jìn)行交流。兩者是如此的不同,要?jiǎng)?chuàng)造一種方式將一個(gè)轉(zhuǎn)化為另一個(gè)是具有挑戰(zhàn)性的,但如果電子器件是由有機(jī)物質(zhì)制成的呢?
這就是西英格蘭大學(xué)(UWE Bristol)的非常規(guī)計(jì)算實(shí)驗(yàn)室(UCL)的研究人員想要發(fā)現(xiàn)的東西。那里的科學(xué)家們已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一種蘑菇計(jì)算機(jī)。
據(jù)首席研究員安德魯-阿達(dá)馬茨基教授說(shuō),蘑菇是一種理想的實(shí)驗(yàn)生物,因?yàn)槠渚z體的作用很像人類(lèi)的大腦。菌絲體是真菌根系的細(xì)毛狀部分,可以傳輸電脈沖,與突觸不一樣。事實(shí)上,連接到地下同一個(gè)菌絲體網(wǎng)絡(luò)的蘑菇有時(shí)可以在相當(dāng)長(zhǎng)的距離內(nèi)用電信號(hào)交流。
與阿達(dá)馬茨基的主板模型(上圖)不同,真正的蘑菇計(jì)算機(jī)居住在一個(gè)塑料容器中。
這一特性使科學(xué)家們能夠使用蘑菇作為主板組件的類(lèi)似物。電活動(dòng)的尖峰,或缺乏電活動(dòng),分別被翻譯成1和0,模仿計(jì)算機(jī)根深蒂固的二進(jìn)制語(yǔ)言。
"我們實(shí)際上發(fā)現(xiàn),蘑菇產(chǎn)生了類(lèi)似動(dòng)作電位的尖峰。與神經(jīng)元產(chǎn)生的尖峰相同,"阿達(dá)馬茨基告訴《大眾科學(xué)》。"我們是第一個(gè)報(bào)告用微電極測(cè)量的真菌尖峰活動(dòng)的實(shí)驗(yàn)室,也是第一個(gè)開(kāi)發(fā)真菌計(jì)算和真菌電子學(xué)的實(shí)驗(yàn)室。"
正如你所期望的那樣,蘑菇計(jì)算機(jī)無(wú)法與傳統(tǒng)硬件相比。雖然阿達(dá)馬茨基堅(jiān)持認(rèn)為,在兩個(gè)獨(dú)立的點(diǎn)上刺激真菌可以增加導(dǎo)電性,從而實(shí)現(xiàn)更快和更可靠的通信,但這還沒(méi)有接近固態(tài)電子的速度。然而,它確實(shí)允許蘑菇建立記憶。阿達(dá)馬茨基把它等同于人類(lèi)大腦形成習(xí)慣的方式。
"現(xiàn)在,這只是可行性研究。我們只是證明有可能實(shí)現(xiàn)計(jì)算,有可能用菌絲體實(shí)現(xiàn)基本的邏輯電路和基本的電子電路,"Adamatzky解釋說(shuō)。"在未來(lái),我們可以種植更先進(jìn)的菌絲體計(jì)算機(jī)和控制設(shè)備。"
這項(xiàng)研究還可能導(dǎo)致機(jī)器/大腦接口的進(jìn)步,這在假肢和行為控制疾病(如阿爾茨海默氏癥和帕金森氏癥)領(lǐng)域有應(yīng)用。