MIT 出品「最環保的聖誕樹」,用螢火蟲酵素讓植物一閃一閃亮晶晶!

光亮環境中的植物(左)VS 黑暗環境中的植物(右)。
光亮環境中的植物(左)VS 黑暗環境中的植物(右)。

【我們為什麼挑選這篇文章】聖誕樹上的燈光好漂亮,但也好費電;路邊的路燈為我們照亮回家的路,卻也讓我們的地球浪費能源,有沒有什麼方法,既可照明,又不傷地球?

MIT 或許有了答案:讓植物們自體發光如何?雖然 MIT 並非唯一在做植物發光研究的團隊,但這次採用的技術,讓植物的發光頭一次看到了「可用照明程度」的可能性。

以後家裡可能不要手電筒了,養兩盆植物吧。(責任編輯:林厚勳)

不知道你有沒有過這樣的想法,在聖誕季,路過的商場五彩斑斕,街邊的樹上也掛滿綵燈,有那麼一瞬間你覺得好美、好適合拍照,但是轉念又覺得這麼多燈好晃眼、好費電。

之前有條新聞是美國聖誕季裝飾性綵燈每年的用電量可達 66.3 億千瓦時。而很多發展中國家一年的用電量也達不到這個數字,比如非洲的薩爾多瓦、埃塞俄比亞、坦桑尼亞等。

倒不是針對本應慶祝的節日,但是如果有一天,我們能夠創造出一種能自行發光的樹,這事兒是不是不僅酷而且還很有意義?

麻省理工大學的研究人員最近就把這個想法向前推進了一步。他們通過在葉片中嵌入特殊的納米顆粒,能讓植物發出近四個小時的光。

儘管植物目前產生的光線還比較暗(大概是閱讀用光亮度的千分之一),但是隨著技術的不斷優化,將來讓植物取代電子照明似乎也不是不可能。

聖誕綵燈好美但是好費電!於是MIT搞了一棵會自己發光的樹.......
比如當個檯燈,進行一些低強度的室內照明。

那麼研究人員是怎麼做到讓植物發光的呢?

麻省理工學院官方 介紹,受到螢火蟲發光的啟發,研究人員利用了螢光素酶、螢光素和輔酶 A,並將這三種成分分別包裝到了不同類型的納米顆粒載體中。之後植物會在含有這些納米顆粒的溶液中浸泡,溶液再通過高壓孔隙進入葉片。

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納米顆粒浸入,葉片顏色變深。

當然,這並不是研究人員第一次嘗試用這些酶來點亮植物。不過之前的實驗主要依靠基因編程,即在植物中編入螢光素酶的基因,過程比較繁瑣,產生的光線很暗,應用的植物種類也不多(菸草和擬南芥),通常屬於植物遺傳學方面的研究。

而本次研究的高級作者邁克爾‧斯特拉諾(Michael Strano)採用的方法提高了效率,理論上也可以用於任何類型的植物。到目前為止,研究人員能夠「點亮」的植物包括芝麻菜、甘藍、菠菜和豆瓣菜,成熟的苗木將是研究團隊下一步想要實驗的目標。

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斯特拉諾教授說:

我們的願景是製造一個可以能做檯燈甚至是路燈的植物,它無需插電,通過自身的能量代謝就能發光。

斯特拉諾教授引用一項研究數據指出, 全球能源消耗量的百分之二十用於照明 ,而能在黑暗中發光的植物會緩解全球的用電壓力。並且經實驗,這是一個可行的方法。

除了試驗不同的植物類型,研究人員也希望在操作方法上做進一步的改進,開發一種將納米粒子直接噴塗或噴灑到植物葉片上的方法。

提高植物光線的亮度以及持續時間也是研究人員需要考慮的事情。這需要他們對所涉及的酶成分更好地進行濃縮,並改善它們在植物上的釋放方式。

植物既然能發光,那麼也就需要有一種能讓它不發光的方式。為此,研究團隊設計了一種螢光素酶抑制劑,通過在植物中添加該成分,我們就可以在需要時關閉這些「化學生物燈」。

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斯特拉諾的實驗室一直致力於植物納米電子學的研究,希望通過嵌入不同類型的納米粒子的方式來賦予植物新的特徵。實驗室之前設計的植物有的可以檢測爆炸物並將訊息傳送到手機,有的還可以監測乾旱情況。

(本文經合作夥伴 36 氪 授權轉載,並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題,原文標題為 〈 聖誕綵燈好美但是好費電!於是 MIT 搞了一棵會自己發光的樹……. 〉。)

是我的錯覺,還是 MIT 都在做些神秘的發明研究?

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