中国科学家成功培育出多色且迄今最明亮的发光植物,研究团队形容这一突破或将让《阿凡达》般的夜间生态照明成真,未来甚至有望以发光树木取代街灯。 CNN报导,研究团队将夜光玩具常用的材料铝酸锶,注入一名为「女雏」多肉植物的叶片中。这种材料能吸收光线,并在之后逐渐释放出来。
这项方法不同于传统依靠基因编辑达成发光的技术,透过将奈米粒子注入植物,而非编辑其基因,研究人员成功让植物发出红光、蓝光与绿光。一般情况下,受限于植物本身的自然颜色,通常只能造出绿光。
研究团队称:「我们特别受到无机余光材料的启发,这些材料能够被光线『充电』,然后再慢慢释放光芒。我们也受到先前发光植物研究的启示,这些研究曾提出以植物作为照明的概念——甚至包括植物街灯。」他们更进一步补充说:「因此,我们的目标是将多色、长效余光材料与植物结合,突破植物发光在颜色上的限制,并提供一种不依赖光合作用的方式来储存与释放光线——简单来说,就是一种能被光充电的活体植物灯。」
植物在注入材料后,只需在阳光下直射数分钟,就能持续发光长达两小时。虽然在此期间光芒会逐渐减弱,但「植物能透过再次接受阳光照射不断被『充电』」,补充能量后,「即使移除光源,植物仍能持续发光」。这些植物在处理后25天仍保持余光效应,而注入余光粒子的老叶片,即使在枯萎后,仍能在紫外线刺激下发光。
由于铝酸锶在植物体内容易分解,可能对组织造成伤害,研究团队因此为其设计了一层化学涂层,作为保护屏障。
研究人员在论文中表示,他们的发现凸显了「发光植物作为永续且高效照明系统的潜质,能在白天收集阳光,并于夜间发光」。
然而,其他科学家对其实用性仍持怀疑态度。剑桥大学植物科学教授、未参与这项研究的生物化学家卡尔(John Carr)告诉CNN:「我很喜欢这篇研究,它很有趣,但我认为这有点超越当前技术水准,甚至可能超过植物所能承受的极限。」他补充说:「由于这些植物能释放的能量有限,我暂时看不到它们能成为街灯的可能。」
研究团队坦言,这些植物发光仍太微弱,暂时仅适合作为装饰或夜灯;但若未来能提升亮度、延长时间并证实安全性,将有望用于照亮花园与公共空间。