工程師給蘑菇一個(gè)機(jī)器人身體，讓它肆意奔跑

沒有人知道沉睡的蘑菇在巨大的菌絲網(wǎng)絡(luò)閃爍和跳動時(shí)夢見什么電化學(xué)反應(yīng)類似于我們自己的腦細(xì)胞。

但是，如果有機(jī)會，如果給予片刻的自由，這個(gè)沖動之網(wǎng)會做什么？

來自美國康奈爾大學(xué)和意大利佛羅倫薩大學(xué)的跨學(xué)科研究團(tuán)隊(duì)采取措施找出答案，將食用蘑菇物種的培養(yǎng)杏鮑菇（也稱為 King Oyster Mushroom）控制著一對車輛，這些車輛可以在平坦的表面上抽搐和滾動。

通過一系列實(shí)驗(yàn)，研究人員表明，可以利用蘑菇的電生理活性作為將環(huán)境線索轉(zhuǎn)化為指令的手段，而指令又可以用來驅(qū)動機(jī)械裝置的運(yùn)動。

“通過將菌絲體培養(yǎng)到機(jī)器人的電子設(shè)備中，我們能夠讓生物混合機(jī)器感知環(huán)境并做出反應(yīng)，”說康奈爾大學(xué)材料科學(xué)家高級研究員 Rob Shepherd。

融合肉用機(jī)器這并不是什么新鮮事。演化已經(jīng)有數(shù)億年為了微調(diào)有機(jī)機(jī)器，因此我們很自然地會求助于生物學(xué)，尋找制造能夠感知、思考和移動的強(qiáng)大設(shè)備的捷徑。

令人驚訝的是，F(xiàn)ungi 王國是一座尚未開發(fā)的金礦控制論技術(shù).霉菌和蘑菇易于培養(yǎng)，要求相對簡單，并且傾向于在許多其他生物體難以生存的地方生存，可以為工程師提供各種強(qiáng)大的生命成分，以滿足幾乎所有感官甚至計(jì)算需求。

細(xì)小的真菌線網(wǎng)絡(luò)通常隱藏在視線之外，它們在土壤中穿梭尋找資源時(shí)會對周圍環(huán)境的變化做出反應(yīng)。許多物種甚至因跨膜活性而噼啪作響類似于我們自己的神經(jīng)反應(yīng)，為研究人員提供了一種竊聽他們秘密對話的潛在手段。

通過應(yīng)用基于細(xì)胞外電生理學(xué)的算法P. eryngii 杏鮑菌絲體并將輸出饋送到微控制器單元中，研究人員使用刺激（在本例中為紫外線）觸發(fā)的活動峰值來切換兩種不同類型移動設(shè)備中的機(jī)械響應(yīng)。

在對照實(shí)驗(yàn)中，該團(tuán)隊(duì)使用來自真菌培養(yǎng)物的信號來控制五肢軟機(jī)器人和四輪無系繩車輛的運(yùn)動。

他們能夠影響和克服真菌產(chǎn)生的“自然”沖動，展示了利用系統(tǒng)的感官能力來實(shí)現(xiàn)最終目標(biāo)的能力。

“這種項(xiàng)目不僅僅是控制一個(gè)機(jī)器人，”說康奈爾大學(xué)生物機(jī)器人學(xué)家 Anand Mishra。

“這也是關(guān)于與生命系統(tǒng)建立真正的聯(lián)系。因?yàn)橐坏┠懵牭叫盘?，你也會明白發(fā)生了什么。也許這個(gè)信號來自某種壓力。所以你會看到物理反應(yīng)，因?yàn)檫@些信號我們無法可視化，但機(jī)器人正在進(jìn)行可視化。

盡管“roboshroom”看起來很笨拙，但該系統(tǒng)的真正價(jià)值有一天可能會在更簡單的機(jī)械設(shè)置中實(shí)現(xiàn)。環(huán)境線索的復(fù)雜變化向土壤環(huán)境提供精確數(shù)量的養(yǎng)分或殺蟲劑，或自動調(diào)整對污染物水平上升的反應(yīng)，甚至對我們自己身體的變化做出反應(yīng)。

蘑菇的低語中蘊(yùn)含著更深層次的智慧，我們才剛剛開始了解。如果有機(jī)會，他們甚至有一天可能會告訴我們他們正在夢想什么。

這項(xiàng)研究發(fā)表在科學(xué)機(jī)器人.

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