香菇轉生成記憶電阻，不願再當熬湯料

隨著人工智慧、電動車與高效能運算（HPC）快速發展，現有的半導體架構在資料處理效率與能耗上逐漸面臨瓶頸。為了突破這些限制，學界與產業近年積極投入「憶阻器」（Memristor）的研究，希望開發能同時具備記憶與運算功能的新型電子元件。

近日，美國俄亥俄州立大學（Ohio State University）研究團隊宣布重大突破──他們成功利用香菇菌絲體，開發出可替代稀土材料的「真菌記憶電阻」。

你沒看錯，就是香菇！就是我們平常煮香菇雞湯時會用到的那種香菇（Shiitake）。如今，它竟然成為實驗室裡打造新型電子元件的主角。

憶阻器是什麼？

首先讓我們先了解億組器是什麼？憶阻器（Memristor），又稱記憶電阻，是一種被動電子元件。
與傳統電阻相同，憶阻器能讓電流安全通過裝置；不同的是，憶阻器會「記得」曾有多少電流通過它。當電源關閉後，它仍能保留先前的電性狀態。

這種特性讓憶阻器能像大腦的「突觸」一樣：電流流過得越多，導電路徑就越暢通，相當於學習與記憶的過程。因此，在神經形態運算架構中，憶阻器能同時負責「儲存」與「運算」，省去資料搬移造成的延遲與能耗，被視為提升 AI 與邊緣運算效率的元件之一。

研究過程：讓香菇菌絲變成電子元件

在這項研究中，團隊選用了可食用真菌──香菇菌絲體做為材料基底。研究人員先在培養皿中培育出穩定的菌絲網絡，接著將其乾燥並再水化，以去除多餘水分、保留導電結構。

接著，他們在菌絲表面加上金屬電極，進行電壓與電流循環測試，觀察其在不同刺激下的導電行為是否呈現「可記憶」特性。（Source：Ohio State University）

結果顯示，香菇菌絲體在多次電壓循環測試中展現出穩定的阻值切換特性，能根據輸入信號改變電阻，並在移除電源後仍維持狀態，證實其具備「天然突觸」的潛力。進一步測試發現，這些菌絲體在最高 5,850 Hz 的頻率下仍可穩定運作，準確率達 90%，同時在反覆刺激後仍保持結構穩定，並具備低功耗、可分解、抗輻射與脫水耐受性。

研究團隊指出，這些特性使香菇記憶電阻在航太電子、邊緣運算及環保感測元件等領域皆具潛在應用價值。