Elliot Hawkes：“机器人物理模型使我们能够研究绕行在障碍物导航中的作用的力学原理。它使我们能够深入了解章动化提高渗透率的机制。

新的研究揭示了植物根部在异质的、经常是岩石的土壤中航行的分子和机械策略。尽管他是一名机械工程师，但来自美国加州大学圣巴巴拉分校的机器人专家埃利Elliot Hawkes是生物系统的忠实粉丝。以至于他开发了一种模仿植物根部的软性机器人--一种柔韧的、类似于藤蔓的机器，从它的顶端展开来绕过坚硬的障碍物。

他的机器人可以为人类做的事情就像根对植物做的事情一样：以可展开锚固件的形式提供稳定性，并获得生存所必需的营养物质。

因此，当美国杜克大学生物学家Philip Benfey领导的一组研究人员试图更好地了解真正的植物根如何在土壤中工作时，Hawkes是他们寻找的人之一。

Hawkes说：

“这个想法来自作者之一，Daniel Goldman教授，他正在研究论文的物理方面。 佐治亚理工学院的物理学家和教授都知道该机器人，并意识到它将为真实的生物系统提供一个很好的模型。”

机器人建模是该团队进行的几个实验之一，同时还有水稻种子在透明凝胶中发芽的延时视频，以及对正常和突变的水稻种子在有孔塑料板上生长的观察。论文称，圆周运动，或生长中的根尖的扭曲、螺旋运动，是Charles Darwin推测的一种现象，目的是让根长过障碍物。然而，由于缺乏基因突变体(在这种情况下，幼苗的根在生长过程中不会扭曲)，因此很难确定植物根部如何以及为什么会发生螺旋运动。

在机器人物理实验中，Hawkes的藤蔓机器人被制作成向下航行，通过一个由钉子组成的二维障碍课程，旨在模仿植物根部在首次进入地球时可能遇到的奇特岩石和其他硬材料。

Hawkes说：

"机器人物理学模型使我们能够研究环形障碍导航功能的机械原理，它使我们能够深入了解坚果化提高渗透力的机制。"

他们发现，当机器人的尖端被弄得只能向前移动时，它经常会被卡在一个钉子上，而如果尖端左右摆动，它就能几乎正面遇到障碍物，但会从障碍物上滑落，并找到新的方向。他解释说，两者的区别在于根尖对物体施加的力的方向：直根对障碍物施加的力更直接，而摆动的根产生的力则指向远离障碍物的地方，使根尖在大多数情况下都能瞥开。

在测试中，螺旋策略也更加成功，测试结果显示，环状水稻种子根找到塑料板上的孔洞的可能性是其突变直生长的同行的三倍。当种植在代表典型的随机岩石土的介质中时，具有扭曲根的幼苗比具有直根的幼苗更成功地建立起来。

根据研究人员的说法，扭曲的生长 "似乎被根部作为一种强大的探索策略，"这种策略在生长的最初阶段至关重要，因为幼苗首先试图在地面上建立自己。