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不能變成植物,就造個植物機器人!

葉綠舒
・2014/10/28 ・1092字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 490 ・五年級

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。

PLANTOID機器人。圖片來源:Science Daily

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。

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?

 

本文轉載自作者部落格

參考資料:

  1. 2014/10/6. Robotic solutions inspired by plants. Science Daily.


 

文章難易度
葉綠舒
262 篇文章 ・ 6 位粉絲
做人一定要讀書(主動學習),將來才會有出息。


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回到大正 13 年的臺北!認識植物採集人的日常——《採集人的野帳 第二集》

蓋亞文化_96
・2022/01/23 ・1642字 ・閱讀時間約 3 分鐘

由蓋亞文化出版,臺灣首部植物採集漫畫續作《採集人的野帳 第二集》於 12 月 15 日上市,本書描繪大正 13 年植物採集人的日常,由漫畫家英張構思取材並汲取台北植物園研究史料,帶領讀者重溫臺灣原生植物發掘的黃金年代。

採集人的理想與堅持

《採集人的野帳》故事描述大稻埕藥草堂獨子涼山意外將植物學者上山採集的標本燒毀,於是被父親送到植物園勞動抵債。從採集、鑑定到研究、紀錄,讀者將逐步了解植物標本的製程,同時也將隨著劇情推進經歷各種事件,如於山區採集期間誤闖私種罌粟並自製生阿片販賣的山賊村、於颱風天時追捕在蘭花溫室行竊的小偷、於基隆採集時見證當地腦寮的興衰。此外本系列也揭露各種植物的神秘面紗,從死而復生的萬年松、能預測未來的颱風草,到被視為不祥之兆的竹子花等等,讀者將踏上百年前的植物旅路,探索採集人的足跡與精神。

國立臺灣博物館.jpg
總督府博物館(現稱為國立臺灣博物館),是日治時期重要的植物標本典藏設施。圖/WIKIPEDIA

穿梭古今,還原歷史

注重漫畫娛樂性的同時,《採集人的野帳》為了能正確傳達知識,每一個環節都有林試所學者專業監修,上至植物名稱下至葉片形狀、長度、分布等細節,都有層層的把關與考據,力求能修改成最完美、最還原的植物樣貌。此外本書也重現了大正時期植物園與博物館的樣貌,從植物園蘭花溫室到臺灣總督府博物館 (今國立臺灣博物館) 都參考了當代照片,並由作者英張還原時代背景下的種種細節。

植株細節特徵修正前後對比圖。圖/蓋亞文化 提供

植物串起的羈絆與成長

《採集人的野帳》除了是一部職人漫畫,同時也是部青春成長的故事,個性看似幼稚急躁的藥草堂獨子涼山,卻熟知植物種類並以其獨特藥性來幫助別人,與父親的衝突以及對於繼承藥草堂的排斥更是源於一段悲傷的過往;看似成熟可靠的松尾做事拼搏努力,背後也有著他的苦衷;而從山賊村逃出、缺乏山下生活常識的霧草,透過涼山與松尾的教導和幫助才能融入大家。

本集內容更深入描寫了採集人的日常和植物園腊葉館眾人的羈絆,帶領讀者探索採集人的足跡與精神,重溫台灣原生植物研究蓬勃時期。

▲博物館館長介紹植物學家川上民彌 ( 致敬川上瀧彌 )。圖/蓋亞文化 提供

▲作者英張參考老照片繪製的蘭花溫室,潮濕的痕跡還原日治時期的排水降溫法。圖/蓋亞文化 提供

▲涼山運用對植物藥性的了解救人。圖/蓋亞文化 提供

▲因泡水而恢復生機的萬年松。圖/蓋亞文化 提供

▲在基隆加工樟腦的「腦寮」附近,佐佐木先生科普樟腦的知識,樟腦加工後可以製成火藥、藥物以及用途廣泛的賽璐珞。圖/蓋亞文化 提供

▲因為竹子的開花週期長,加上竹林可能為同一株竹子長成,所以會同時開花,在當時這少見的景象被人們視為凶兆。圖/蓋亞文化 提供

——本文摘自《採集人的野帳 第二集》/ 英張,2021 年 12 月,蓋亞


 

蓋亞文化_96
74 篇文章 ・ 899 位粉絲
蓋亞文化,記憶與想像的國度。成立於2001年,致力於挖掘、出版台灣與香港、中國的華文原創作品,同時也譯介歐美日韓書籍。 2009年起,新增圖文漫畫品牌(原動力出版),透過圖像說故事,累積原創漫畫能量。 不論是文字作品或圖文漫畫,我們期許透過精準選書與合宜的編輯行銷,提供讀者多元題材的閱讀樂趣, 在作者與讀者,個人與社會,這個世界與其他世界之間,扮演文化傳遞者的角色。