杏鲍菇机器人“驾驶员”

从机器义肢到脑机接口，在人身上“嵌入”机器，让机器为人类服务早已不是新鲜事。可是反过来呢？如果在机器人身上配备人类或其他生命体的组织或细胞，让机器人受生命体控制，会是怎样的场景？

在美国康奈尔大学的实验室里，一台长得像海星的机器人正收缩着五条触手，在木地板上行走。这台机器人既没有安装电池，也没有连接插座，而是由一种我们常见的食材——杏鲍菇来控制的。2024年，来自美国康奈尔大学的研究人员使用杏鲍菇的菌丝体，成功控制了多种不同形态的机器人。一起看看科学家们怎么让杏鲍菇“驾驶”机器人的吧！

如今，机器人已经可以帮人类做很多事情，比如打扫卫生、照顾病人、铺设电缆……然而，这些机器人能完成的工作和人类相比仍存在局限。因为机器人的传感器往往只能检测单一类别的信号，比如压力信号、光信号、热信号等，而生命体能对多种信号作出响应。

既然如此，能不能让生命体和机器人融为一体呢？一些科学家提出了生物混合机器人的设想。生物混合机器人可以理解成一种将植物、动物或真菌的细胞与合成材料结合起来的机器人。比如：基于老鼠神经元的微型生物混合机器人能够行走、游泳；用水母细胞制作的游泳机器人可用于海洋勘探；使用大鼠肌肉细胞的机器人能够行走和旋转。但问题也随之而来，在生物混合机器人中使用动物细胞既昂贵，又可能涉及伦理问题；如果换成植物细胞，其对信号刺激的反应又比较迟缓。本次科学家尝试用杏鲍菇菌丝体“驾驶”机器人，在生物混合机器人领域迈出了重要的一步。

杏鲍菇是一种既美味又容易栽培的真菌。菌丝体是真菌的营养器官，它们之间有庞大的“通讯网络”。当环境发生变化，相互连接的菌丝体会放出电脉冲，传递信息。

研究人员还发现，杏鲍菇的菌丝体对紫外线非常敏感。菌丝体被照射到的紫外线越多，产生的电信号越强烈，能让机器人移动得越快。于是，研究人员首先培养了杏鲍菇的菌丝体，让菌丝体包裹住电极，与电极连接起来，再将这个包裹有电极的菌丝体模块用作机器人支架的一部分。当研究人员用紫外线照射菌丝体模块时，菌丝体会对光照作出反应，产生电脉冲，杏鲍菇“驾驶员”就会发出信号传递给计算机接口。接着，计算机将这些电脉冲转换为数字指令，并传送到机器人的阀门和电机等部位，从而使机器人移动。这些菌丝体就像是给机器人的一对能够感知光线的“眼睛”。

研究人员设计了两种由杏鲍菇控制的生物混合机器人：一种长得像海星，用五条触手行走；另一种是一辆小车，通过四个轮子前进。

这些用杏鲍菇控制的生物混合机器人具有广泛的应用前景。比如：真菌对环境非常敏感，这些生物混合机器人可以用来检测农田中的化学污染物、毒素或病原体；真菌能在极端环境下生存，这些生物混合机器人也能在高盐、高酸、极地甚至辐射环境下工作……而且生物混合机器人还具有环保优势，与传统的机器人相比，它们对环境的影响更小。

尽管这些生物混合机器人具有巨大的潜力，但随着时间的推移，菌丝体发出的电信号可能会变得越来越微弱。科学家们正在努力解决这一问题，研究如何通过使用信号放大系统和重新注入孢子及营养物质来延长生物混合机器人的使用寿命。相信未来，生物混合机器人会在我们的生活中发挥更大的作用，为我们探索世界提供新的可能性，甚至可以帮助我们探索太空。