@ 2017.12.20 , 18:00

转基因新作:植物台灯

转基因新作:植物台灯
credit: 123RF

你在漆黑的夜晚走进一个花园,里面有着许许多多轻微发光的植物——这虽不是麻省理工发明此类植物的原因,但这个概念可以说是非常酷了。

该团队在博士后研究员Seon Yeong Kwak的带领下,创造出了基因并没有被改造却能发光的豆瓣菜。而他们的初衷是,希望以后人类能减少生活中对电灯的依赖。

通讯作者Michael Strano说,他们最初的设想是创造出一种不需要插电的植物台灯,这种台灯的动力来源就是植物本身的代谢。

2013年,一项转基因发光植物在Kickstarter上走红起来,还赚了484013美元。现在这个项目已经宣告破产了,但是却有了抛砖引玉之功效。此项目破灭后的第二年,一家生物科技公司就宣布他们生产出了能产生微弱光亮的转基因烟草植株。

但麻省理工学院的团队却采取了不同的策略。在过去的几年中,他们的实验室一直致力于攻克植物中的仿生纳米领域。这其中,就包括向植物细胞注入能够执行特定任务的纳米颗粒。首先,这些颗粒会被置入液体溶液中并保持悬浮状态,接着把植物浸入溶液,然后开始加压。这一步将会打开植物的基质——隐藏在叶子下的极微小的孔,这样纳米颗粒就可以进去了。

实验室以前还利用这种技术创造出了能探测爆炸物的植物和能探查干旱情况的植物。在植物体中,研究人员植入了含有分子荧光素和荧光素酶。这两种物质结合在一起了能一同发挥作用,而这也是萤火虫、以及桡足类和水母等海洋动物发光的原因。

除此之外,他们还植入了一种成为辅酶A的分子,这样就能两者物质相结合后产生的副作用(副作用会削弱光亮)。在西洋菜和豆瓣菜中,都有这些分子的身影。但产光的亮度只有1微瓦的LED灯亮度的一半,读书大概需要这样光亮的1000倍。

但转基因烟草植株却有比较大的改善,相比较上面的而言,效果扩大了一百倍。研究小组也认为他们有能力提高产光能力。

最开始的时候,植物只能发光45分钟左右,现在基本上能达到3小时了。

“我们的目标是,开发出一种能终其一生提供光亮的植物,无论是未成熟的还是已经成熟了的。” Strano说。“我们希望,路边的树在被改造后就能成为照亮家家户户的路灯。”

此外,据他们说,还能通过植入荧光酶抑制剂以关闭光亮——因为他们希望在有太阳光的时候,植物能自动感应到,自身也不会再产光。

本文译自 sciencealert,由译者 Imagine 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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