近期有科學家稱，夜間發(fā)光的樹可能很快成為街燈的天然替代品。英國劍橋大學的安東尼·埃文斯和美國斯坦福大學博士凱爾·泰勒以及奧姆雷·阿米拉夫·迪羅里已在加利福尼亞州一個“自己動手做”生物實驗室培育出夜間發(fā)光植物。

　　“到處都是會發(fā)光的植物，即使到了深夜，森林里也是一片璀璨光芒。”電影《阿凡達》所呈現(xiàn)的這一景象讓人們展開大膽想象——150年后，地球上的植物是否就像電影里描繪的那樣發(fā)光？

　　150年太久，科學家們先行一步，將螢火蟲體內(nèi)的發(fā)光基因轉移到一種名為“擬南芥”的微小植物上，使它們在黑暗中發(fā)光。科學家們還期望能將這一成果應用到較大植物和樹木上，用它們替代電燈。

　　現(xiàn)實中真的存在發(fā)光植物嗎？人工何以培育發(fā)光植物？為何要選用“擬南芥”作為實驗對象？培育有何難點？……本期科技之謎將與讀者一同探索發(fā)光植物的世界。

　　植物為何會發(fā)光？

　　如果你有機會在巴西靠近大西洋的雨林中穿行，一定要留心在樹木旁閃閃發(fā)光的小東西——它叫Mycenaluxarboricola，是一種會發(fā)出熒光的小蘑菇，僅靠樹皮生長。據(jù)統(tǒng)計，在全球150萬種物種中，能發(fā)出生物熒光的真菌類物種達到了71種。

　　“我國的燈籠樹，非洲的夜光樹以及非洲的某些蘆薈都屬于發(fā)光植物。”中科院上海生命科學研究院植物生理生態(tài)所研究員劉宏濤說，盡管植物會發(fā)光這一現(xiàn)象看似有悖常理，但它確實是存在的，并非假設命題。

　　植物為何會發(fā)光？劉宏濤說：“主要因為在這些植物的葉子里，含有很多磷質(zhì)，能釋放出少量的磷化氫氣體。由于磷化氫的燃點很低，在空氣中可以自燃，所以植物會發(fā)出淡藍色的光。”

　　但目前，植物發(fā)光目的何在仍尚未可知。有專家猜測，蘑菇通常是蘊含孢子的部位發(fā)光，這或許有助于吸引昆蟲注意，幫助它們把孢子擴散到其他地方，生成新蘑菇。也有可能是為了吸引這些昆蟲的天敵，在這些蟲子破壞菌絲體前被它們的天敵消滅掉。但就目前來看還沒有任何可靠的數(shù)據(jù)來證實這些觀點。

　　人工何以培育發(fā)光植物？

　　盡管現(xiàn)實中有這些發(fā)光植物的存在，但想讓它們服務大眾可是一個不小的挑戰(zhàn)。在科技日趨成熟的今天，人工培育發(fā)光植物似乎是個不錯的選擇。

　　中科院遺傳與發(fā)育生物學研究所研究員焦雨鈴說：“我們可以將其它發(fā)光生物的發(fā)光蛋白轉化入植物，即有可能人工構建發(fā)光植物。比如來自螢火蟲的熒光酶（luciferase）。”

　　據(jù)美國加利福尼亞州發(fā)光植物專案的研究人員稱，這項研究最初便是從可進行生物發(fā)光的螢火蟲和發(fā)光蠕蟲身上獲得靈感。

　　如何將發(fā)光蛋白轉入植物中？“選擇‘轉基因生物發(fā)光’，是利用我們熟悉的螢火蟲的發(fā)光原理，讓植物模擬螢火蟲發(fā)光。利用轉基因技術使植物發(fā)光需要熒光素和熒光素酶。”劉宏濤說，“熒光的產(chǎn)生來自于熒光素的氧化，在沒有熒光素酶的情況下，熒光素與氧氣反應的速率非常慢。熒光素在熒光素酶的作用下氧化，同時放出能量，這種能量以光的形式表現(xiàn)出來，就是我們看到的生物光。”

　　“轉基因生物發(fā)光”并不是人工培育發(fā)光植物的唯一選擇，“除此之外，也可以采用‘納米熒光發(fā)光’。它借助人造納米粒子的物理特性，激發(fā)植物自身的葉綠素發(fā)光。“劉宏濤說。