科幻节目和文学作品中充斥着阴险的、控制大脑的蘑菇。虽然被蘑菇控制的人类仍然是幻想，但研究人员现在已经学会如何利用常见的帝王侧耳蘑菇菌丝体产生的电信号来控制机器人的运动。这种部分机器、部分真菌的机器人有一天可以成为更高级的“仿生混合”嵌合体的构建块，这些嵌合体可以远程分析农田的土壤化学成分是否存在潜在的有害变化。
来自康奈尔大学和意大利佛罗伦萨大学的研究人员想知道，通过真菌菌丝体脉冲的电信号是否可以转化为机器人的控制输入。这些发现于上个月发表在《科学机器人学》杂志上。他们最终能够创建一个能够分析和处理在菌丝体中自然发生的电信号的系统。这些数据点随后被翻译成“数字控制信号”，当将该信号发送到一对机器人时，会引起它们的移动。下面的视频显示了其中一个机器人，一个柔软的海星状机器，由于研究人员用紫外线照射连接的真菌而前后收缩。许多真菌不喜欢光照。
康奈尔大学机械与航空航天工程教授罗布·谢泼德在一份声明中说：“这篇论文将是许多使用真菌王国为机器人提供环境传感和指令信号以提高其自主性水平的研究中的第一篇。” “通过将菌丝体生长到机器人电子设备中，我们能够让仿生混合机器感知并响应环境。”
研究人员利用真菌的地下
菌丝体是连接真菌的地下菌丝缠绕网络。真菌自然会对环境变化做出反应，无论是土壤化学成分的变化还是光照的增加，都会通过菌丝体发送电生理信号。这些电信号产生活动模式，一些研究人员说，这些模式类似于神经元，并广泛地为现代机器学习和机器人技术的进步提供了灵感。
尽管过去曾利用培养的动物和植物细胞探索过仿生混合体，但研究人员在此选择专注于真菌，因为它具有独特的耐用性。真菌已知可以在极低的温度下生存，并且可以承受致命许多植物或动物的辐射水平。这种环境适应性可能有助于未来在恶劣、不友好的环境甚至太空部署仿生混合机器人的努力。该论文指出，帝王侧耳菇特别适合这项研究，因为它相对容易生长和维护。
为了进行测试，这些研究人员首先从网上购买的套件中在实验室培养帝王侧耳菇。真菌细胞在培养皿中生长两到四周，然后集成到3D打印的机器人脚手架中。研究人员创建的电接口能够准确读取和处理菌丝体对周围环境的反应时的电活动。
真菌喜欢在黑暗区域生长，对光照特别敏感。当研究人员用紫外线照射真菌时，会触发一个电脉冲，该脉冲迅速将信号发送到两个定制机器人中的电机和执行器。除了上面所示的海星状机器人外，研究人员还建造了第二个带轮子的版本，当真菌对光照做出反应时，该版本会移动得更快。
真菌仿生混合体有一天可以远程监测土壤健康
研究人员认为，他们的发现可以帮助生产出未来能更好地自动响应环境中意外变化的机器人。理论上，真菌仿生混合机器人可以被部署到农田，自动监测土壤化学成分的变化。在这种情况下，真菌会通过发送电信号来自然地应对任何污染物或潜在的土壤疾病。然后，机器人会识别该信号并介入。
谢泼德补充说：“未来机器人的一种潜力是能够传感行间作物中的土壤化学成分，并决定何时添加更多肥料，例如，可能减轻农业下游的影响，如有害的藻华。”
机器人设计师在创造仿生混合体时经常从自然界汲取灵感。工程师们使用海蛞蝓、水母和大鼠的细胞来创造各种迷人而反乌托邦的机器，它们能够爬行、游泳和行走。最终，科学家们相信，这种动物-机器混合物的融合可以成群部署，以远程监测珊瑚礁、森林或其他生态系统。一旦工作完成，机器人中有机部分理论上可以被留在原地生物降解。
