發光植物:我們能否漫步在《阿凡達》般的森林中

作者: Katerina S.

發光植物:我們能否漫步在《阿凡達》般的森林中-1

來自 megicpenbio.com 網站的照片

發光植物是電影《阿凡達》中森林的標誌性形象。而時至今日,這已不再是幻想,而是生物技術的一個真實研究方向。

生物發光並非植物界的典型特徵。不能簡單地為植物「添加光亮」作為裝飾效果。生物發光並非單一的功能,而是一套完整的化學反應系統,必須與生物代謝協調運作。為了讓植物在沒有外部營養補充的情況下自主發光,必須在其細胞中植入一套與其自身生理機能相容的完整生化機制。換句話說,這並非一種噱頭,而是精細且複雜的生物工程。

起初,實驗建立在利用外部化學化合物和奈米材料的基礎上。它們留下了深刻的印象,並直觀地展示了可能性:是的,確實可以讓植物發出光芒。但距離自主、自然發光的生物形象仍有一段距離。這更多是概念驗證,而非完整的生物現實。

當科學家成功創造出具有自主生物發光能力的轉基因植物時,真正的突破發生了。其中以煙草 Nicotiana tabacum 的實驗最為顯著,其發光現象不僅僅是裝飾性的,更是植物內在生命的一種反映。光芒會隨著組織受損而改變,在修剪後增強,對壓力信號做出反應,甚至遵循晝夜節律。

在此背景下,中國公司 Magicpen Bio 的聲明引起了關注,該公司聲稱已能顯著提高生物發光植物的亮度。據該公司稱,它們的光芒不僅在全黑環境中清晰可見,在微弱光線下用肉眼也能觀察到。

根據該公司官網資訊,由李仁漢領導的團隊為該項目工作了約三年,進行了 532 次實驗,逐步提高亮度——從微弱的光芒到依靠植物自身代謝在葉脈中擴散的穩定光亮。

然而,從實驗室結果到大眾產品之間仍有很大差距。重要的不僅是亮度,還有效果的穩定性、特徵的遺傳性、植物在不同環境下的表現,甚至是監管限制。

但考慮到中國科學家的研發成果從科學實驗到實際應用的轉化速度之快,漫步在發光公園,或者至少在床頭櫃上養一盞活生生的夜燈的夢想,可能很快就會成為現實。

作為現代生物技術的成果,發光植物已經存在。儘管距離大眾市場可能還很遙遠,但這已不再是科幻小說。

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來源

  • Nature Biotechnology

  • Magicpen bio

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