纳米秒开手开系列

　　这是一项来自美国康奈尔大学和意大利佛罗伦萨大学的正经仿生学研究，已经登上了Science子刊。

　　为了能用真菌产生的生物信号作为机器人的控制信号，研究人员开发了一种菌丝体电接口，可以进行长期稳定的生物电捕捉和记录。

　　实验中，研究人员选用的真菌名叫刺芹侧耳（学名Pleurotus eryngii），当然它还有一个我们更熟悉的名字叫做——杏鲍菇。

　　作者将菌种接种于马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）培养基上，放入支架固定的培养皿内,在25°C下培养。

　　培养皿分（直径）60mm和150mm两种尺寸，分别培养约3周和5周，直到菌丝体完全长满培养皿。

　　记录之前，研究者将不锈钢针电极插入支架的电极固定槽，两个记录电极平行放置，间距10mm，距培养基表面10-11mm；参考电极与记录电极垂直，距表面1mm。

　　为了屏蔽外界电磁干扰，研究人员将装有菌丝体和电极的支架置于自制的法拉第笼内，以10S/s的采样率记录电信号，持续30余天。

　　之后使用SciPy库中的相应函数检测电位尖峰并尖峰半高宽（即持续时间），最后对提取出的尖峰按幅值、宽度等参数进行统计分析，绘制直方图等图表。

　　分析发现，菌丝体在整个培养期内能够稳定产生自发的电位尖峰，平均幅值约135μV，最大幅值1868μV，平均频率约0.12次/秒。

　　为了研究光照对菌丝体电活动的影响，研究者使用汞灯系统，通过光纤和准直器将紫外光垂直照射在菌丝体上表面，光斑直径约1cm。

　　作者测试了不同光强度（0.1-1W/cm⊃2;）、照射距离（12-20cm）和照射时间（2-12秒）的组合。

　　结果表明，紫外光照可诱发幅值高达18000μV、持续时间约4秒的电位尖峰，蓝光也有类似效果但幅值较低，红光和白光则未观察到明显效果。

　　在了解了真菌产生电信号以及受光照影响的规律后，研究人员用其利产生的节律性正负电位尖峰信号，实现了机器人的控制。

　　具体来说，他们设计了一个柔性多足步行机器人（也就是开头看到的“海星”），将菌丝体产生的电信号经过阈值检测等处理，转化为数字控制信号，通过Arduino单片机输出PWM波控制气动阀和直流电机。

　　研究者只是构建了一套真菌的电活动与机器人运动之间的对应规则，而不是真菌（产生了意识）控制了机器人。

　　但如果像Rob Shepherd教授所说，能够建立起环境-生物-机器之间的控制链条，那么作为“传感器”的生物有没有意识，也就不是关键问题。

　　还有人脑洞大开，表示蘑菇在这里仿佛发挥的是一个随机数生成器的作用，甚至有人好奇是不是真的能当随机数生成器来用……

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