俄科学家找到办法让植物持续自主发光，甚至还想用到动物身上

最近俄科学家通过基因工程改造出一种不仅会发出可见光而且在其生命周期都能自我维持发光的植物。这相比先前的人工改造发光植物有突破性进步。它不仅比先前基因改造的植株的光亮更强烈，而且不需要吸收额外的化学物质来维持发光。此外，它的发光持续时间也比用植物纳米技术制造出来的发光植物更长。

也许读者会联想，以后我们是不是可以用这种转基因技术造出发光的夜花园或者自带灯光的圣诞树？毕竟这样既新奇有趣，又节能环保。但是科学家们的想法要谨慎得多，该科研小组的论文表达了他们的目的：通过实现绿色植物的自主发光，可以监测它们新陈代谢过程，包括生长发育、发病机制和对周围环境的反应，以及外部化学物质的影响。

不同于以前的烟草属植株是用发光细菌和萤火虫DNA来进行基因改造，这次研究人员用发光“真菌”的DNA来进行遗传工程改造。“尽管细菌的发光基因可以被定位到植物的质体细胞器上，从而产生自发光，但由于技术上麻烦且无法产生足够的发光量”。所以他们转向从真菌的基因寻找突破口。

研究人员发现真菌产生发光现象依赖一种叫咖啡酸（和咖啡因没关系哦）化合物的循环生化反应。真菌发光基因生成相应的酶，使咖啡酸转化为荧光素，接着在酶作用下产生光子，最后又被还原回咖啡酸。由于咖啡酸在所有植物体内都存在，这就意味着不需要从外界添加化学基底物质，就能供应其发光所需要的“能源”。

所以研究人员推断，很可能是基因改造后的植物调整了咖啡酸原材料的分配，一部分被分配来合成荧光素——能够发光的关键。通常植物体内的咖啡酸是用来合成木质素的，木质素又是植物细胞壁的重要材料。而这会不会影响植物的正常的生成发育呢？

他们将四种发光真菌基因拼接到烟草植株内，并精心培育，最后发现这些植物从幼苗到成熟，都能发出肉眼可见的光亮，而且对植物本身也没有观测到任何明显的损害。“除了转基因植株在高度中位数上增加了12%，其它如总体形态、叶绿素和类胡萝素含量以及开花时间、种子发芽率，都与野生植株没有区别”。

研究发现植株上的年轻部位发光更为明亮，尤其是花的部分，据估算每分钟能产生约10亿个光子。虽然光子数量很大，但实际并不足够用来阅读东西，不过足够用肉眼看得很清楚。目前它的亮度是其它基因工程发光植物的10倍，但还是比不过植物纳米发光植物。此前麻省理工学院的科学家用纳米技术改造的植物每秒能放出一万亿个光子，但可惜它不可持续，需要添加外源化学物质，所以只持续了3.5小时。

与此同时，科研小组还在努力扩大研究范围。他们对一些知名的开花植物进行了类似的改造，比如长春花、牵牛花和玫瑰。他们还试图设计产出更明亮的和不同颜色的光，甚至在想“虽然咖啡酸不是动物体内的天然物质，但利用它在动物身上实现自发光也是可能的”。也许有一天《阿凡达》世界中的自发光植物甚至动物就被这些人给创造出来了。