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人类和所有生物在生时可能都会发光,但死后则不然

这些微弱的光信号可能有助于监测植物和动物的健康状况。

作者:Paul Smaglik
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图片来源:Emiliano Pane/Shutterstock

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一组研究人员进行了一系列实验,结果表明生命体会发出非常微弱但可检测到的光子包。根据发表在《物理化学快报》上的一项研究,这种信号处于光子层面。

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这项研究的显著之处在于,实验能够在小鼠和植物中测量到如此微小的电磁能量——“在所有被检查过的生命系统中”,该论文写道。为了实现这一点,研究人员创建了一个超灵敏的成像系统和摄像机来检测微弱的光信号。

光粒子

光子是最小的光粒子。生命体发出的光子强度较低;因此它们被称为超弱光子发射(UPEs)。

研究人员希望了解活体和死体之间能量水平的变化。他们将该系统用于活小鼠和死小鼠,并将死小鼠加热到与活小鼠相同的温度,以消除热量作为影响因素。

“我们的研究揭示了活小鼠和死小鼠的超弱光子发射之间存在显著差异,”论文中写道。

在植物中,研究人员改变了生物体的温度,并将其暴露在各种化学物质中。所有干预措施都不同程度地提高了超弱光子发射水平。用局部麻醉剂苯佐卡因处理受伤的植物产生了最强的光子信号。


阅读更多:生物发光首次在约5.4亿年前的无脊椎动物中进化而来


发光类型

一些植物和动物能够发光并非新概念。生物发光已经存在了数亿年。

它被用作无数研究中的生物标记,例如用于检测特定基因是否被激活。然而,这种能力被认为是分子电化学行为。在光子层面寻找光是一种相对较新的方法,属于量子物理学范畴。在这种光子方法被科学界完全接受之前,其支持者需要将其与其他发光过程区分开来。

这些区别可能令人困惑。例如,化学发光是指任何产生光的化学过程——无论是来自水母还是荧光棒。生物发光需要活生物体内的化学反应,而生物磷光是吸收外部光源的光然后重新发射的结果。

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所有这些基于光的成像技术已被证明对科学研究具有无价的价值。这项新研究的作者预测,寻找活生物体发出的微弱光子所产生的微弱光芒也将具有实际应用。

“超弱光子发射成像为动物的活力和植物对压力的反应提供了非侵入性无标记成像的可能性,”该论文写道。

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阅读更多:发光生物以及您可以在哪里亲眼看到它们发光


文章来源

我们的Discovermagazine.com作家在文章中采用同行评审研究和高质量来源,我们的编辑会审阅科学准确性和编辑标准。请查看本文使用的以下来源

  • Paul Smaglik

    在加入Discover Magazine之前,Paul Smaglik做了20多年的科学记者,专注于美国生命科学政策和全球科学职业问题。他的职业生涯始于报纸,后来转向科学杂志。他的作品曾出现在《科学新闻》、《科学》、《自然》和《科学美国人》等出版物上。

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