近期有科學(xué)家稱(chēng)，夜間發(fā)光的樹(shù)可能很快成為街燈的天然替代品。英國劍橋大學(xué)的安東尼·埃文斯和美國斯坦福大學(xué)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(gè)“自己動(dòng)手做”生物實(shí)驗室培育出夜間發(fā)光植物。

　　“到處都是會(huì )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》所呈現的這一景象讓人們展開(kāi)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(xué)家們先行一步，將螢火蟲(chóng)體內的發(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?？茖W(xué)家們還期望能將這一成果應用到較大植物和樹(shù)木上，用它們替代電燈。

　　現實(shí)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(shí)驗對象？培育有何難點(diǎn)？……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(huì )發(fā)光？

　　如果你有機會(huì )在巴西靠近大西洋的雨林中穿行，一定要留心在樹(shù)木旁閃閃發(fā)光的小東西——它叫Mycenaluxarboricola，是一種會(huì )發(fā)出熒光的小蘑菇，僅靠樹(shù)皮生長(cháng)。據統計，在全球150萬(wàn)種物種中，能發(fā)出生物熒光的真菌類(lèi)物種達到了71種。

　　“我國的燈籠樹(shù)，非洲的夜光樹(shù)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(xué)研究院植物生理生態(tài)所研究員劉宏濤說(shuō)，盡管植物會(huì )發(fā)光這一現象看似有悖常理，但它確實(shí)是存在的，并非假設命題。

　　植物為何會(huì )發(fā)光？劉宏濤說(shuō)：“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(diǎn)很低，在空氣中可以自燃，所以植物會(huì )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(zhuān)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(chóng)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(chóng)的天敵，在這些蟲(chóng)子破壞菌絲體前被它們的天敵消滅掉。但就目前來(lái)看還沒(méi)有任何可靠的數據來(lái)證實(shí)這些觀(guān)點(diǎn)。

　　人工何以培育發(fā)光植物？

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

　　中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員焦雨鈴說(shuō)：“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(lái)自螢火蟲(chóng)的熒光酶（luciferase）。”

　　據美國加利福尼亞州發(fā)光植物專(zhuān)案的研究人員稱(chēng)，這項研究最初便是從可進(jìn)行生物發(fā)光的螢火蟲(chóng)和發(fā)光蠕蟲(chóng)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(chóng)的發(fā)光原理，讓植物模擬螢火蟲(chóng)發(fā)光。利用轉基因技術(shù)使植物發(fā)光需要熒光素和熒光素酶。”劉宏濤說(shuō)，“熒光的產(chǎn)生來(lái)自于熒光素的氧化，在沒(méi)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(shí)放出能量，這種能量以光的形式表現出來(lái)，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(shuō)。