Các nhà nghiên cứu tại Đại học Cornell gần đây đã tạo ra tiêu đề với việc chế tạo một robot được điều khiển bởi tín hiệu điện từ nấm king trumpet. Trong khi nghiên cứu ban đầu tuyên bố rằng nấm học cách bò, cộng đồng khoa học đang phản bác lại cách mô tả này, gây ra một cuộc tranh luận quan trọng về điều gì cấu thành nên việc học hỏi trong các hệ thống sinh học.
Chi tiết nghiên cứu
- Tổ chức: Đại học Cornell (Mỹ) và Đại học Florence (Ý)
- Loại nấm: Nấm bào ngư vua (giống ăn được)
- Phương pháp điều khiển: Tín hiệu điện từ sợi nấm
- Loại chuyển động: Chân robot (chuyển động bơm) và hệ thống bánh xe
- Phản ứng với kích thích: Các đầu vào khác nhau như ánh sáng UV tạo ra các mẫu chuyển động khác nhau
- Xuất bản: Tạp chí Science Robotics
Sự thật đằng sau những tiêu đề giật gân
Robot được điều khiển bởi nấm hoạt động bằng cách phát hiện các tín hiệu điện mà nấm tự nhiên tạo ra khi tiếp xúc với các kích thích khác nhau như tia cực tím. Những tín hiệu này sau đó kích hoạt hệ thống chuyển động của robot, cho phép nó đi bộ hoặc lăn xung quanh. Tuy nhiên, nhiều chuyên gia cho rằng việc gọi đây là học hỏi đã kéo dài định nghĩa quá xa.
Nấm thực sự không có được các kỹ năng mới hay thích ứng hành vi của mình. Thay vào đó, nó chỉ đơn giản phản ứng với những thay đổi môi trường theo cách mà nó luôn làm. Thành tựu kỹ thuật nằm ở khả năng của các nhà nghiên cứu trong việc khai thác những phản ứng điện tự nhiên này và chuyển đổi chúng thành chuyển động robot.
Sự hoài nghi của cộng đồng về trí thông minh của nấm
Cộng đồng khoa học đã nêu ra những lo ngại hợp lý về việc phóng đại vai trò của nấm trong hệ thống này. Các nhà phê bình chỉ ra rằng nấm hoạt động giống như một cảm biến thụ động hơn là một phi công tích cực. Trí thông minh và học hỏi thực sự xảy ra trong các hệ thống robot diễn giải và hành động dựa trên tín hiệu của nấm.
Sự hoài nghi này mở rộng đến những câu hỏi rộng hơn về trí thông minh sinh học trong nấm. Trong khi một số nhà nghiên cứu dành thời gian rộng rãi nghiên cứu nấm trong tự nhiên báo cáo quan sát được những hành vi có vẻ thông minh - như nấm dường như tránh những con đường đông đúc - sự đồng thuận khoa học vẫn cho rằng những mô hình này có thể là kết quả của các yếu tố môi trường hơn là việc ra quyết định có ý thức.
So sánh các hệ thống sinh học và nhân tạo
Cuộc tranh luận đề cập đến những câu hỏi cơ bản về điều chúng ta coi là trí thông minh và học hỏi. Một số thành viên cộng đồng rút ra những điểm tương đồng giữa hệ thống nấm-robot này và cách bộ não của chúng ta hoạt động, đặt câu hỏi liệu có thực sự có sự khác biệt giữa một con nấm gửi tín hiệu đến robot và bộ não gửi tín hiệu đến cơ thể hay không.
Tuy nhiên, sự so sánh này bị phá vỡ khi xem xét độ phức tạp. Bộ não con người liên tục xử lý hàng trăm đầu vào và điều phối các chuyển động phức tạp, trong khi hệ thống nấm dựa vào các mô hình kích thích-phản ứng tương đối đơn giản mà sinh vật đã tạo ra từ trước.
So sánh với các Hệ thống Bio-Hybrid Khác
- Bộ não giun nhân tạo: Robot Lego tái tạo chuyển động của giun
- Robot mô cơ MIT: Máy móc tích hợp với cơ sống để thích ứng môi trường
- Phương tiện do cá vàng điều khiển: Cá điều khiển nền tảng bánh xe thông qua chuyển động bơi lội
- Dự án Pigeon: Thí nghiệm lịch sử của B.F. Skinner sử dụng chim bồ câu để định hướng
Bối cảnh rộng hơn của robot lai sinh học
Robot nấm này chỉ đại diện cho một ví dụ trong lĩnh vực robot lai sinh học đang phát triển. Các thí nghiệm trước đây đã bao gồm robot được điều khiển bởi cá vàng bơi trong bể và các hệ thống sử dụng mô cơ sống. Mỗi cái đều đặt ra những câu hỏi tương tự về ranh giới giữa cảm biến sinh học và trí tuệ nhân tạo.
Các ứng dụng tiềm năng vẫn đầy hứa hẹn bất chấp cuộc tranh luận về thuật ngữ. Những hệ thống lai sinh học này có thể chứng minh có giá trị cho việc giám sát môi trường, nông nghiệp, hoặc các nhiệm vụ khác nơi cảm biến sinh học mang lại lợi thế so với các thành phần điện tử truyền thống.
Cuộc tranh cãi về robot nấm cuối cùng làm nổi bật tầm quan trọng của ngôn ngữ chính xác trong truyền thông khoa học. Trong khi thành tựu kỹ thuật xứng đáng được công nhận, việc mô tả chính xác những gì hệ thống làm và không làm giúp duy trì niềm tin của công chúng vào nghiên cứu khoa học và ngăn chặn những kỳ vọng không thực tế về trí thông minh sinh học.
Tham khảo: Mushroom learns to crawl after being given robot body