麻省理工学院（mit）的“植物纳米电子学”团队进行的研究包括发光植物，目前已经培育出可发出持续约4小时微弱光线的植物。研究人员将特殊的纳米颗粒嵌入到豆瓣菜植物中，使植物发光。最近，团队在泰国曼谷展示了他们的研究。

项目工程师michael strano 表示，他们的愿景就是让植物可以像台灯一样工作，这样一盏灯无需插入电源插座，而是通过植物自身的能量代谢提供电力。

发光原理

为了打造发光植物，麻省理工学院团队借助了荧光素酶（luciferase），这种酶使得萤火虫闪闪发光。荧光素酶作用于一种称为荧光素（luciferin）的分子，让它发光。另外一种分子称为辅酶（coenzyme）a，它对于去除抑制荧光素酶反应副产品的工艺有帮助。

研究团队将这三种成分分别放进不同的纳米颗粒载体中。纳米颗粒全部由美国食品与药物管理局归类为“通常认为是安全的”的材料制成。这些纳米颗粒帮助每种成分到达植物的适当部分，也能防止成分达到可能对植物有毒的浓度。

研究人员使用直径为10纳米的二氧化硅纳米颗粒携带荧光素酶，另外分别地使用更大的plga聚合物颗粒和几丁聚糖（chitosan ）携带荧光素和辅酶a。为了让颗粒能够进入植物叶子，首先研究人员将颗粒悬浮于溶液中，再让植物浸入溶液中，然后接受高压处理，使得颗粒通过小孔也称为“气孔”进入叶子中。

释放荧光素和辅酶a的颗粒聚集于叶肉细胞外间隙，即叶子的内层。而更小的颗粒携带荧光素酶进入组成叶肉的细胞。plga 颗粒逐渐释放出荧光素，然后荧光素进入植物细胞，在那里荧光素酶会进行化学反应，让荧光素发光。

在项目开始的时候，研究人员的早期工作致力于生产出可发光45分钟的植物，现在他们将这一时间提升至3.5小时，亮度相当于led灯的6％左右。

一株10厘米的豆瓣菜幼苗产生的光线，目前只达到阅读所需的光线量的千分之一。但是，研究人员相信通过进一步优化成分的浓度和释放率，他们可以增强发光效果及持久度。

此外研究人员还展示了，他们通过添加携带萤光素酶抑制剂的纳米颗粒，将灯关闭。这使得他们最终培育出的植物可根据环境条件，例如白天有阳光的情况下，停止发光。

之前，创建发光植物的工作主要依靠于基因工程植物来表达荧光素酶基因，但是这是一个费力的过程，而且制造出的光线极其微弱。这些研究主要对象是烟草植物和拟南芥，通常用于植物基因研究。然而，strano 的实验室开发出的方法可用于任何植物。目前，除了豆瓣菜，他们还通过芝麻菜、羽衣甘蓝、菠菜展示了这项技术。

据研究成员称，这项技术也用于低强度的室内照明，或者将树变成自供电的街灯。

strano 表示，他们的目标是当植物处于幼苗或者成熟时进行特殊处理，并在植物的生命周期持续起作用。通过认真仔细研究，未来他们将开辟一条途径，让树经过处理后直接用于家居照明。

目前，该项技术正在落地。

与泰国房地产开发商合作

strano周一在曼谷展示他的研究，作为麻省理工学院与泰国首屈一指的房地产开发商magnolia quality development corporation limited（mqdc）合作的一部分，该开发商设有可持续发展研发中心risc，合作旨在减少泰国房地产开发的温室气体排放。

在他成功制作了一个依靠豆瓣笋发光的台灯原型之后，教授和中心将共同研究和开发可以作为自供电路灯运行的树木。

strano为这种实验提出了四种树木 —— 柚木硬木、芒果李、缅甸葡萄和龙脑香科。他们将研究哪些叶子最合适，因为不同的叶子具有不同的特质。有些叶子是蜡状的，有些叶子的表面更容易渗透。

他们希望开发出可以发光的树木，作为forestias的街灯。forestias位于曼谷郊区班纳，占地119英亩，由mqdc开发，是一个综合用途项目，以“想象幸福”概念推进，将自然生态系统融入社区。

strano的最终目标是开发可以照明树木，在新项目中充当街灯，该项目计划在5年后开放。

未来，研究人员希望在这一技术的基础上，开发出一种将纳米颗粒油漆或喷涂到植物叶子上的方法，这样可以将树和其他大型植物转变为光源。

strano计划在11月返回曼谷，届时他希望能带来第二代技术的原型，在risc实验室展示成果。他说，如果这项研究取得如此成果，可以发光的树木肯定会更经济，因为它没有能源成本，不需要接入电力系统。

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