夜光植物能取代路灯吗?

人们说，大橡树是由小橡子长成的。然而，点燃的橡树需要一些科学的帮助。

的荧光“发光植物”计划的标记研究是由2008年诺贝尔奖得主Osamu Shimomura、Martin Chalfie和Roger Y. Tsien率先开展的，但使用绿色荧光蛋白(GFP)追踪基因表达的研究在20世纪90年代才真正开花结果。这种蛋白质在紫外线照射下会发光，很快在分子和细胞生物学、医学和药理学领域引发了翻天覆地的变化，并为生物传感器和生物信息学等新兴生物技术产业埋下了种子[来源:埃文斯；李和闵；诺贝尔基金会；蒂莫；钱］．

但是植物需要a黑色的光发光对开车和读书都没什么用处。这种应用需要一种发光的化学反应，一种发芽发光棒。

1986年，加州大学圣地亚哥分校(UCSD)的研究人员通过改造一种烟草植物，使其产生一种叫做荧光素酶的酶，从而创造出了这种酶。任何一只萤火虫都能告诉你，当荧光素酶与ATP(一种用于新陈代谢的能量储存分子)和荧光素(一种有机分子)反应时，它会发光[来源:不妥］．

然而，加州大学圣地亚哥分校的植物在一个重要的方面受到了限制:它不能自己制造荧光素，因此，可以说，它不18新利最新登入能独自发光。2010年，石溪大学(Stony Brook University)的研究人员克服了这一限制，将来自海洋发光细菌的六个荧光素编码基因插入到植物的遗传物质中叶绿体(含有光合色素的植物结构)。瞧，自动发光烟草——大概是为那些喜欢不点烟就点燃的戒烟者准备的[来源:埃文斯；克里切夫斯基等人。；Paramaguru；波拉克］．

不幸的是，石溪的植物发出的光太暗了，人类的眼睛需要在黑暗中五分钟才能看到它[来源:波拉克］．更糟糕的是，随着发光的荧光素转化为氧荧光素，发光逐渐自我毁灭[来源:斯温］．

2010年，剑桥大学iGEM团队(见侧边栏)将萤火虫和生物发光细菌的基因插入修饰过的基因中，这是走出化学死胡同的一种可能方法大肠杆菌，创造了一个过程，将氧荧光素回收回其发光友好的前体。他们的过程也充分提高了光输出，酒瓶大小的细菌培养物发出的光足以阅读。最后，埃文斯和他的公司拥有了他们所需的可再生和自我维持的植物光源[来源:埃文斯；iGEM；斯温；蒂莫］．

但是，尽管发光的标记物包含重要的研究和医学应用，但如果埃文斯是对的，即使是对环境有潜在积极影响的发光树，它的意义也让许多观察人士感到困惑。

18新利最新登入无论埃文斯和他的公司最终在发光植物上取得了多少成就，并不是每个人都对众包、自制、合成“基因工程”的前景抱有同样的热情。一些人质疑该项目的安全性，而另一些人则关注其有效性和财务道德。

据《纽约时报》报道，环保组织地球之友和ETC集团已经与美国农业部联系，以阻止该项目及其潜在的“广泛、随机和不受控制的生物工程种子释放”。至于这笔钱，埃文斯告诉《纽约时报》，他将把一些Kickstarter的资金用于探索相关的公共政策问题，但许多评论者仍然持怀疑态度[来源:波拉克；蒂莫］．

那么这18新利最新登入些树有多可怕呢?他们会用精灵花粉污染环境吗?这很难说。发光植物将使用的过程类似于石溪大学开发的影响叶绿体的过程。在大多数开花物种中，叶绿体是母体遗传的——通过种子而不是花粉传递——这降低了环境污染的风险，比如发光的玫瑰，但许多树木不属于这一类[来源:克里切夫斯基等人。］．

花粉只是潜在的环境影响问题之一。例如，鸟类、松鼠或重要昆虫18新利最新登入对发光的树会有什么反应?18新利最新登入规划者将如何着手对这样的工厂进行环境影响评估?

与此同时，许多实际的问题也在等待着答案:这些工厂能负担得起多少能源用于照明生产?18新利最新登入以及它们18新利最新登入最终会有多亮[来源:波拉克；蒂莫] ?

问题在于能源。尽管总数太阳辐射击打一棵普通的树所产生的阳光超过了一盏有效的路灯所需要的能量，只有一小部分日照到了树叶上，而且只有一小部分日照在光合作用所需的波长范围内。然后，树木必须将相当大一部分能量用于生存和生长，只留下一小部分能量来产生光——更不用说制造必要的化学物质所需的能量了。这个问题只会在冬天变得更糟，因为这时可用的阳光变暗，树木进入代谢停滞期，必然会杀死它们的化学光泽[来源:蒂莫］．

这就是问题的根源。18新利最新登入不管这个想法有多么美好，也不管有多少捐助者支持它，发光的树充其量是一个阴暗的前景。