Memrystor z grzybni shiitake: jak grzyb może zapamiętywać sygnały elektryczne

Memrystor to element elektroniczny, którego opór zależy od historii przepływu prądu – „pamięta” wcześniejsze sygnały. LaRocco, Tahmina, Petreaca, Simonis i Hill (Ohio State) pokazali w PLOS One (2025), że taką rolę może pełnić grzybnia shiitake (Lentinula edodes) podłączona do elektrod.

To nie gotowy chip do laptopa. To eksperyment z bioelektroniką: materiał grzybowy zachowuje się jak memrystor w określonych testach. Poniżej liczby z abstraktu i ograniczenia z dyskusji – zanim ktoś nazwie to „grzybowym komputerem”.

Co dokładnie zrobili autorzy

Praca ukazała się 10 października 2025 roku (doi:10.1371/journal.pone.0328965). Autorzy hodowali grzybnię L. edodes, łączyli ją z elektrodami i sprawdzali charakterystyki prąd-napięcie typowe dla memrystorów (m.in. pętle histerezy). Testowali też zachowanie po dehydratacji: próbki suszono, a potem ponownie używano po nawodnieniu lub w stanie zachowanym przez suszenie.

Abstrakt podaje dwa twarde wyniki: funkcjonalność do częstotliwości 5,85 kHz oraz dokładność 90 ± 1%. W tekście głównym doprecyzowano też najlepszy wynik: 95% dokładności przy sinusoidzie 10 Hz i 1 V. Innymi słowy, w niskich częstotliwościach układ był najbliższy idealnemu zachowaniu memrystora; przy wyższych częstotliwościach nadal działał, ale warunki były ostrzejsze.

Chodzi o pamięć elektryczną materiału, nie o „myślenie” grzyba. Grzybnia reaguje na bodźce elektryczne w sposób mierzalny i powtarzalny w ramach danego eksperymentu. To mieści się w szerszym pytaniu, co potrafi grzybnia poza rolą w glebie i w owocniku.

Kontekst badań to obliczenia neuromorficzne: układy inspirowane sieciami neuronowymi, w których pamięć i przetwarzanie są bliżej siebie niż w klasycznym komputerze. Klasyczne chipy neuromorficzne bywają drogie w produkcji. Autorzy sprawdzają, czy materiał grzybowy może być tańszą, organiczną alternatywą do testów laboratoryjnych. To hipoteza badawcza, nie gotowy produkt rynkowy.

Grzybnia, nie kapelusz

Shiitake kojarzy się z owocnikiem na patelni. Tu materiałem jest sieć strzępek. Różnica grzybnia vs owocnik ma znaczenie: właściwości elektryczne badano na strukturze grzybniowej, nie na kapeluszu jako „procesorze”.

Podobny kierunek widać w pracach o grzybni w robotyce i bioczujnikach – osobno: grzyby, roboty i growkity/robokity. Memrystor z shiitake: materiał biologiczny jako element obwodu, nie metafora „inteligentnego lasu”.

Ograniczenia: muszą być w tekście

Sami autorzy wypunktowali ograniczenia. Badanie trwało krótko: skala czasowa poniżej dwóch miesięcy. Nie wiemy z tej pracy, jak urządzenie zachowuje się po latach.

Przygotowywano głównie pojedyncze, stosunkowo duże („bulky”) próbki. Żeby konkurować z klasyczną elektroniką w skali mikro, potrzebna jest miniaturyzacja. Autorzy sami to piszą: obecny etap jest wczesny.

Nawet w tym samym podłożu wzrostowym każda kultura wychodziła mocno inaczej, a pełna charakterystyka elektryczna tych różnic dopiero się zaczyna. To niepowtarzalność hodowli w sensie inżynierskim: trudno dziś obiecać identyczny „chip” z każdej partii grzybni.

Sukces dehydratacji jest ciekawy (materiał da się zachować i testować później), ale nie kasuje powyższych zastrzeżeń. Suszenie ułatwia przechowywanie. Nie rozwiązuje samo w sobie skali, czasu życia ani powtarzalności produkcji.

Co z tego wynika

Wynik jest realny i mierzalny: grzybnia shiitake może działać jak memrystor w laboratorium, w tym po cyklu suszenia. To argument za dalszymi badaniami nad tanimi, organicznymi elementami pamięci i obliczeń neuromorficznych.

Nie wynika z tego, że jutro wymienimy półprzewodniki na grzybnię z supermarketu. Wynika, że materiały grzybowe warto traktować serio jako obiekt inżynierii, z pełną listą problemów: czas, rozmiar, powtarzalność, miniaturyzacja. Abstrakt wspomina też odporność radiacyjną shiitake jako motywację dla zastosowań aerospace. To kontekst motywujący badania, nie dowód, że urządzenie już lata w satelicie.

Obserwacja grzybni w domu (bez elektroniki)

Jeśli interesuje Cię sama morfologia grzybni, a nie budowa memrystora, legalnym punktem startu jest growkit do obserwacji wzrostu. Do kontrolowanej wilgotności przyda się pojemnik MicroBox 1200 ml, a do oglądania strzępek – mikroskop stereoskopowy. To obserwacja biologii, nie replika eksperymentu z Ohio State.

Najczęściej zadawane pytania

Czy memrystor z shiitake to już komputer?

Nie. To elementy wykazujące zachowanie memrystorowe w testach elektrycznych. Abstrakt mówi o platformie do zadań neuromorficznych jako kierunku, nie o gotowym komputerze.

Skąd biorą się 5,85 kHz i 95%?

5,85 kHz i dokładność 90 ± 1% są w abstrakcie PLOS One. 95% przy 10 Hz i 1 V – w wynikach pełnego tekstu jako najwyższa odnotowana dokładność.

Czy próbki działały po wysuszeniu?

Tak. Autorzy raportują zachowanie właściwości po dehydratacji. Równocześnie: skala poniżej 2 miesięcy, duże próbki, potrzeba miniaturyzacji.

Materiał edukacyjny o eksperymencie bioelektronicznym. Nie jest instrukcją budowy urządzeń ani obietnicą produktu rynkowego. Ograniczenia badania pochodzą od samych autorów.

Źródła

1. LaRocco J., Tahmina Q., Petreaca R., Simonis J., Hill J. (2025). Sustainable memristors from shiitake mycelium for high-frequency bioelectronics. PLOS One (10.10.2025). doi:10.1371/journal.pone.0328965 (Ohio State University).