科学家培育出可在黑暗中发光的多肉植物，通过阳光充电后可持续发光数小时，亮度媲美小夜灯。与昂贵复杂的基因工程方法不同，这项突破性技术采用磷光粒子——类似夜光玩具中的发光材料——将其尺寸精密控制在可穿透植物组织的范围。令人惊讶的是，多肉植物展现出最佳发光载体特性，研究人员甚至用56株发光植物建造了一面植物墙，其亮度足以支持借光阅读。
研究人员在8月27日的《物质》期刊（Cell Press旗下）上报告称，他们制造出了可在阳光下"充电"的夜光多肉植物。这些植物通过注入发光化合物，能发出多种颜色的光芒，最亮时可媲美小型夜灯。这种简便、低成本的方法有望为可持续的植物照明系统奠定基础。
论文第一作者、华南农业大学的刘舒婷表示："想象《阿凡达》世界中发光植物照亮整个生态系统的场景。我们想用实验室现有材料实现这个愿景。试想发光的树木替代路灯的景象。"
发光植物并非新概念。以往研究曾利用基因工程培育类似植物，但发光通常微弱且仅限于绿色，方法也复杂昂贵。
不同于通过基因改造诱导细胞发光，该团队采用余辉磷光粒子——这类材料常见于夜光玩具。这些化合物能吸收光线并缓慢释放。
为使粒子穿透叶片组织，研究人员必须精确控制尺寸：约7微米，接近红细胞宽度。
"纳米级小粒子易在植物体内移动但亮度低"，刘舒婷解释道，"大粒子更亮却难以深入植物内部。"
团队将粒子注入多肉植物及绿萝、小白菜等非多肉植物。仅多肉植物因具备狭窄均匀且分布密集的叶脉通道，可有效分散粒子而呈现强发光效果。经阳光或室内LED灯照射数分钟后，改造植物可持续发光长达两小时。
"这完全出乎意料"，刘舒婷指出，她原以为疏松组织的植物表现更佳，"粒子仅需数秒扩散，整片多肉叶片就会发光。"
通过使用不同类型的磷光体，研究人员培育出绿、红、蓝等多种发光色的植物。他们甚至用56株多肉搭建发光植物墙，亮度足以照亮周边物体并供阅读。
"每株植物的制备成本约10元人民币（约合1.4美元），耗时约10分钟，不含人工费"，刘舒婷表示。
虽然多肉发光会随时间衰减，且材料长期安全性仍在研究，但该技术有望为道路、花园及室内装饰提供可持续弱光照明方案。团队正探索将此法应用于多肉以外的植物。
"人造微尺度材料能与植物天然结构如此完美融合令人惊叹"，刘舒婷感慨道，"它们的结合近乎神奇，创造出独特的功能性。"
本研究获得国家自然科学基金、广州市科技项目和广东省基础与应用基础研究基金资助。