不能變成植物，就造個植物機器人！

在學習植物相關的科學時，往往會遇到一個瓶頸：因為我們不是植物，所以無法了解植物為什麼要這樣？為什麼要那樣？

例如，在植物的代謝途徑中，就常常可以看到，同一個反應由好幾個酵素負責；而這幾個酵素雖然都催化相同的反應，但是在某些方面還是有不同之處。這些重複性（redundancy）經常令研究植物的科學家們百思不得其解。這是因為我們是動物，所以要了解動物並不困難；但是要了解植物就很不容易。

有些人會認為植物就是很安靜、沒有感覺的生物，但是植物也有感覺，他可以看到光的顏色（雖然他不見得看得到你穿什麼衣服），可以感覺到冷跟熱，可以了解自己是不是「倒頭栽」，也知道自己是不是生病了。

最近，義大利技術學院（Istituto Italiano di Tecnologia）的一群科學家，在歐盟的經費支持下，開始了一個為期三年，共計160萬歐元的研究計畫，要經由製作一個「植物機器人」，來了解植物的想法。這個稱為FP7 -- PLANTOID（PLANTOID意為「類植物」）的計畫，主要就是希望透過製作一個植物機器人的過程，來深入了解植物。

PLANTOID機器人。圖片來源：Science Daily

研究團隊為原型PLANTOID機器人設計了兩種「功能根」：第一種可以經由根頂端的感應器輸入的資訊，使根彎曲以遠離擋路的石頭、或具腐蝕性/有毒的物質；第二種則是模仿真的根的生長，把新的材料沉積在根尖附近，產生動力來穿透土壤。簡單來說，這個機器人的根作的事跟植物一樣：經由建立自己的結構來穿透土壤。

而這個機器人還有主幹（trunk），裡面有一個微型電腦（micro-computer）。另外，這主幹還有枝葉，它的葉片可用於評估包括溫度、濕度、重力、觸摸、以及化學分子等環境條件。

值得注意的是，這個機器人的研究計畫，並沒有設定特定的應用目標；不過負責協調計畫運作的Mazzolai博士說，未來實際應用可以包括環境中污染物（例如重金屬）檢測和營養物濃度的評估，以及繪製與監測的表土的狀況。當然它也可以用於太空探索、醫療應用或搜救等。植物有自己獨特的穿透土壤等物質的方式，與動物的挖掘不同，這也給了設計機器人的研究團隊不一樣的想法。

這個研究計畫將於2015年4月完成，目前團隊正努力將兩種功能根整合在一起，使機器人的根與植物的根更相似。另外，他們也希望可以使它的「葉片」具有利用外界能量的能力（筆者按：光合作用？），以及學習能力（依據過去的經驗調整自身的生長）等。

當然，這樣的機器人，應該會更接近活體的植物。但筆者覺得，整個研究團隊在建造這個植物機器人時學到的經驗，應該比機器人本身更值得分享吧？

參考文獻：

2014/10/6. Robotic solutions inspired by plants. Science Daily.