香菇也能當電腦-菌絲網路可以作為memristor !?
前言： 「香菇」，一個我們再熟悉不過的「食材」，甚至會有人誤以為它是植物（它其實是真菌~）。如果今天有人跟你說：「誒誒，香菇它不只是你食物，它會記憶喔！他記得你對它的電刺激。」今年（2025年）十月 PLOS One 刊登的一篇論文《Sustainable memristors from shiitake mycelium for high-frequency bioelectronics》講述記憶從來就不是人腦的專利，而香菇的菌絲網絡這個極不典型的載體，它相較於矽晶圓這種使用稀土與氧化物或搭配半導體製程的傳統電阻式記憶體（memristor） ，是如何具備「歷史依賴性」？如何有潛力從 memristor 到發展至類神經硬體？就是這篇研究最令人好奇與興奮之處。 圖一：香菇作為 memristor 的情境(使用Gemini nanobanana 生成) 研究動機： 讀完前言你可能會想：「為什麼我們會需要香菇網路？科學家是腦洞大開吃太多香菇太閒嗎？」，其實完全不是。這要追溯到神經形態硬體（neuromorphic hardware），其發展仰賴能夠模擬突觸行為的憶阻性元件（memristive devices），它在高能源效率計算與人工智慧領域中具有潛在的應用價值。近期研究開始探索天然且可生物分解的基材，作為傳統無機憶阻器之永續替代方案 ，而香菇就成了研究者的候選人。然而，現實卻相當殘酷，目前高性能 memristor 往往依賴稀有金屬、昂貴製程與精密無塵室，而另一條「香菇活體路線」或是神經類器官，往往需要高度受控的培養環境，難以規模化。於是在計算神經科學常陷入一個困境，理論上渴望更接近生物，但工程上卻被成本與穩定性所牽制，在這個良率至上的年代，如何讓仿生工程成為一個選擇？是否存在一種同時具備生物相容性、可塑性與工程可行性的材料？在此香菇菌絲的選擇，並非噱頭，而是一個對「永續神經硬體」的嚴肅提問。 研究方法： 在本研究中，我們探討可食用真菌 Lentinula edodes（香菇）作為憶阻器製作平台的可行性。透過檢視香菇衍生材料在重複電壓循環刺激下的電性反應，我們進一步分析其穩定的憶阻切換行為、記憶保持能力（retention）以及耐久性（endurance）。以香菇為基礎的裝置不僅展現出可重現的記憶效應，同時也突顯其作為可擴展、低成本且環境友善之神經形態元件的潛力。研...
