(本文出自《知识就是力量》杂志2016年9月刊,作者:刘昶,原创作品,转载请注明出自知识就是力量微信公众号。) 大部分生物的传感器是基于神经元末梢结构研制的 生物传感器为何如此神奇?它有哪些秘密?这些神奇功能的背后,有何还未被人类认知的机理秘密。一旦站在了大自然的面前,人类的知识往往就显得渺小了。譬如,人类目前对材料学的探究,就还无法成功复制出一个类似狗鼻子性能的嗅觉传感器。 但是,生物传感器本身的结构很简单,大部分是基于神经元末梢结构研制的。而神经元是用来处理信号的,但是末端的神经元是由各种化学物质和物理结构构成,它们可以让神经元感知环境。生物和人类的传感和思维是紧密相连的。生物体进化过程中,“思维”就是信号处理的延续,而“感知”本身就是某种计算。如纤毛神经细胞(haircell)就是生物体传感器的基本构成元素。 现代电子学器件一般靠输出电压或频率信号工作。即便人类还无法理解神经元单元的输出信号,但神经元信号的基本工作原理已被人类掌握。其实,神经元信号是一系列的脉冲信号,可在人体内不受干扰的传递很远,但这在电子学里是无法实现的。神经元组织按照复杂的三维结构排列,人类目前也无法使用现代电子器件对其内部信号进行监测,且当前的任何检测手段(如神经元探针)都有可能破坏其组织,也无法达到很高的密度。 |
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