植物来发光!未来照明的新技术
来源:转基因微问答
请想象:
当天色渐晚、房间变暗,你不用打开台灯,因为桌上那盆绿绿的盆栽已经照亮了你手中的书。
窗外,照亮街道的不再是两侧的路灯,而是一排排可供照明的树木。
前些日子,美国MIT的工程师们已经实现了这个愿景的第一步!
「能发光的豆瓣菜」
科学家们将萤火虫身上的荧光素酶(luciferase) 转移到了甘蓝植物豆瓣菜上,成功地培育出了能持续发光4个小时的豆瓣菜!
2株3.5周的豆瓣菜照亮了书页(图片源自网络)
虽然现在的光线还比较微弱,但是研究人员相信:在进一步的优化下,这种植物完全可以照亮整个房间。
除了能发光的豆瓣菜,科学家们还打造了能发光的芝麻菜、羽衣甘蓝、以及菠菜。MIT化学工程系教授 Michael Strano 称:“我们希望能够让植物成为一种不需要插电的台灯,灯光来自于植物本身代谢所产生的能量”。这项研究成果已经发表在了杂志 Nano Letters 上。
「具体的实验方法」
首先,萤火虫身上的荧光素酶(luciferase)能使一种叫做荧光素(luciferin)的分子发光;同时,一种叫做辅酶A(co-enzyme A)的分子可以去除抑制荧光素酶活性的物质,给植物的发光过程带来帮助。
研究人员将植物浸泡在由荧光素酶、荧光素和辅酶A组成的溶液中,通过增加压强,溶液里承载这些化学物质的纳米粒子就通过气孔进入了植物的叶子——植物就可以发光了! 这一反应过程非常高效,几乎所有参与反应的能量都被快速转变成了亮光。而且,通过添加萤光素酶抑制剂的纳米粒子,研究人员还能够对植物的发光进行控制,最终将得到在阳光下自动停止发光的植物。
科学家们将纳米粒子注入芝麻菜的叶子,设计了发光的麻省理工(MIT)logo(图片源自网络)
「充当路灯的树木」
对于这项技术的未来版本,研究人员希望开发一种方法,将纳米颗粒涂在植物叶片上,从而快捷地将树木和其他大型植物转化为光源,逐渐取代路灯。由于照明一项占全世界能源消耗的20%,人类对发光植物的利用可以有效地降低二氧化碳的排放!
《阿凡达》中潘多拉星球中发光的树(图片源自网络)
小转非常期待这项生物新技术的进一步开发!科学家们,加油!
参考资料:
MIT News: Engineers create plants that glow
http://news.mit.edu/2017/engineers-create-nanobionic-plants-that-glow-1213
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