问题 随着算力需求不断增长，传统硅基芯片制造和运行过程中对资源和能耗的依赖度较高，同时器件微缩已接近物理和工艺极限；如何在保证性能的同时降低材料和能耗成本，并构建更接近类脑计算的新型存储与计算架构，成为全球科研与产业界共同面临的挑战。神经形态计算被视为重要方向，但其核心器件——如模拟突触可塑性的“忆阻器”——仍需在材料和制备工艺上取得突破。 原因 研究团队将目光转向真菌菌丝网络。菌丝可自然形成多分支、互联的导电通道，接入电子电路后，其电阻可能随外加电信号的变化而改变。忆阻器的关键在于“记住”电流历史并通过电阻状态反映出来，这与大脑突触存储信息的方式类似。相比依赖高洁净度和复杂光刻工艺的硅基制造，有机材料若能稳定实现类似功能，有望在成本、可持续性和器件形态上形成独特优势。 影响 该研究为“真菌材料可承担存储功能”提供了量化证据。研究人员将处理后的香菇菌丝网络接入电路，施加不同波形和频率的电信号，测试其是否具备忆阻器的记忆效应。结果显示，菌丝的响应随信号频率变化呈现可识别的差异，在10Hz、5V等条件下准确率达到95%。更，真菌经干燥脱水后再加水复原，仍能保持功能，表明其在“培养—训练—保存—复用”上具有潜在操作性。这种可重复使用的特性为新材料的工程化应用提供了可行性，也为构建低成本、可扩展的类脑器件网络开辟了新路径。 对策 从实验室到实际应用仍需跨越多个门槛： 1. 稳定性与一致性：真菌作为生物材料易受温湿度、营养状态等因素影响，需建立标准化处理流程和评估体系，确保批量生产时的电学特性可重复。 2. 机理研究：需深入明确导电和记忆效应的物理化学基础，识别关键参数，以实现器件性能的可设计和可调控。 3. 系统级集成：单个菌丝网络在高频条件下准确率下降，可通过并联多个单元弥补，这与大脑通过大量突触并行工作的思路一致。但在工程实现上，封装、互连、抗干扰和长期维护仍需多学科协作。 4. 安全与伦理规范：需明确生物材料在电子系统中的使用边界、环境影响和处置标准，建立可监管的全流程管理体系。 前景 计算系统正从“单纯追求主频提升”转向“以能效和架构创新驱动性能”。类脑计算、边缘计算等新兴领域需要新型存储与计算单元支持。真菌菌丝网络的自组织结构、可再生性和可训练性为探索低能耗、可持续的存储器件提供了新方向。短期内，其可能在低频、低功耗、容错性较高的场景中验证应用，如传感—计算一体化设备或环境监测终端；中长期发展则取决于其在一致性、寿命、集成密度及与传统工艺兼容性上的突破。若能形成稳定可控的方案，“生物材料+电子电路”的混合架构或将成为未来计算技术的重要分支。 结语 当人类向真菌王国寻求技术灵感时，这场跨物种的科技对话正在重新定义计算的边界。这项研究不仅为应对“摩尔定律”失效提供了新思路，也启示我们：自然界亿万年的生物智慧或将成为构建绿色数字未来的关键。如何在技术创新与生态伦理间找到平衡点，将是未来科研的重要命题。
当人类向真菌王国寻求技术灵感时，这场跨物种的科技对话正在重新定义计算的边界；这项研究不仅为应对“摩尔定律”失效提供了新思路，也启示我们：自然界亿万年的生物智慧或将成为构建绿色数字未来的关键。如何在技术创新与生态伦理间找到平衡点，将是未来科研的重要命题。