一个开满发光植物的花园听起来像是童话故事的完美背景。但多亏了科学，这一场景正成为现实。研究人员已经找到了一种方法，通过添加发光化合物，使多肉植物兼作天然夜灯。
发表在《物质》杂志上的一项新研究描述了这些植物是如何被改造以产生磷光的，它们被注入了与某些玩具和装饰品夜光原理相同的颗粒。这些通过阳光充电的“高能”植物，有望为未来可持续照明系统树立光辉榜样。
“想象一下《阿凡达》的世界，发光的植物照亮了整个生态系统，”华南农业大学的第一作者刘树婷在一份声明中说。“我们希望利用我们在实验室中已经使用的材料，使这一愿景成为可能。想象一下，发光的树木取代了路灯。”
自然界中的生物发光
当白天变成黑夜时，自然界最黑暗的角落会被生物发光生物点亮。大多数人可能想象的是萤火虫的光芒，但生物发光的世界还有更多壮观的生物，从在海水中形成蓝色光泽的浮游生物群落，到100多种能发光的真菌种类。
然而，植物并没有像某些动物一样被自然赋予相同的生物发光特性。基因工程的进步促使科学家将萤火虫和蘑菇的基因插入植物中，使它们有机会发光。
这些实验中产生的发光植物甚至已经进入了消费市场；爱达荷州的初创公司Light Bio已开始销售其经过基因改造的“萤火虫矮牵牛”，其中嵌入了从** Neonothopanus nambi **蘑菇中获取的DNA，使其在夜间发光。
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让多肉植物在黑暗中发光
在这项新研究中，研究人员引入了一种简单且低成本的方法来生产夜光多肉植物，而无需基因工程。研究人员表示，基因工程在植物中实现这种效果可能结果有限，导致微弱的光芒，通常只有绿色。
他们没有修改任何基因，而是将蓄光磷光颗粒注入植物中。磷光体——也用于生产LED灯、电视和X射线屏幕——在暴露于辐射（如紫外线）时会发光。
为了让这些颗粒穿过叶组织，研究人员必须将它们的宽度做得大约与红血球的宽度相同，大约7微米。这些颗粒被注入到几种植物物种中，包括多肉植物和非多肉植物，如金钱草和小白菜。
然而，只有多肉植物发出了强烈的光芒，因为它们叶片的致密紧凑的微观结构，使得颗粒可以通过均匀分布的通道扩散。而非多肉植物的疏松组织结构，研究人员最初认为会是颗粒更有效的途径，最终却促进了颗粒的快速聚集，阻止了它们进一步移动。
更环保的照明选择
这些多肉植物在暴露于阳光或室内LED灯后，能够发光长达两小时。
这些植物有多种颜色选择，闪耀着红色、绿色和蓝色的光芒。研究人员还建造了一面由56株多肉植物组成的植物墙，并测试了它对能见度的影响；墙壁发出的光足以照亮近距离的文字、图像和面部特征。
研究人员指出，这种方法的准备快捷和成本低廉是主要优点；每株植物只需大约10分钟准备，成本约为1.4美元，不包括人工。考虑到这些优点，这些植物可以为室内外低强度照明提供更可持续的选择。
“我只是觉得，一种完全由人工制造的微米级材料能与植物的自然结构如此无缝地结合在一起，真是令人难以置信，”刘在发布会上说。“它们融合的方式几乎是神奇的。它创造了一种特殊的功能。”
文章来源
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- 物质。阳光驱动的材料工程活体植物的多色均匀发光
- 光化学与光生物学杂志。真菌的生命之光
