路燈可能會被發(fā)光的樹取代，因為科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了讓植物在黑暗中發(fā)光的方法。
近日，美國麻省理工學(xué)院（MIT）的Michael S. Strano課題組報道了一種讓植物發(fā)光的方法，他們將特殊的納米粒子注入到豆瓣菜（watercress，拉丁學(xué)名Nasturtium officinale）的葉子中，讓這株植物在近4個小時里持續(xù)散發(fā)著微光。該工作發(fā)表在Nano Letters 雜志上，第一作者Seon-Yeong Kwak博士。
發(fā)光的豆瓣菜。圖片來源：Nano Lett. / Seon-Yeong Kwak
此項工作中，研究者借鑒了螢火蟲的發(fā)光原理，利用螢火蟲發(fā)光的熒光素酶、熒光素以及輔酶A分子，其中，熒光素酶可以使熒光素分子發(fā)光，而輔酶A可以通過去除一種可以抑制熒光素酶活性的反應(yīng)副產(chǎn)物來延長發(fā)光的時間。隨后，將這三種分子結(jié)合不同類型的納米粒子載體，形成偶聯(lián)螢火蟲熒光素酶的氧化硅納米粒子（SNP-Luc）、釋放熒光素的乳酸-乙醇酸共聚物納米粒子（PLGA-LH2）和輔酶A功能化的殼聚糖納米粒子（CS-CoA）（下圖a）。這些納米粒子可以幫助它們到達(dá)植物的正確位置，并防止它們聚集到可能對植物有毒的濃度，同時還能起到調(diào)節(jié)發(fā)光波長的作用（下圖b）。
納米粒子通過氣孔進(jìn)入植物。圖片來源：Nano Lett.
研究者將這些納米粒子和植物一起浸入水中，利用一種簡單且有效的方法，借助高壓使粒子通過氣孔進(jìn)入葉片。然后在植物葉片中通過自身的ATP產(chǎn)生能量，實現(xiàn)熒光素酶對熒光素的化學(xué)催化，產(chǎn)生黃綠色的光（~560 nm）。
納米粒子的加壓“灌注”。圖片來源：Nano Lett.
文章中，除了豆瓣菜，研究者還對菠菜（spinach）、芝麻菜（arugula）等植物進(jìn)行了實驗，并且實現(xiàn)了發(fā)光。
研究報告資深作者、麻省理工學(xué)院化學(xué)工程學(xué)教授邁克爾·斯特拉諾說：“我們的設(shè)想是打造出一種能夠當(dāng)臺燈使用的植物——一盞你不用插電的燈。”
他還說：“憑借我們的研究成果，未來可以用處理過的樹充當(dāng)路燈并為住宅提供間接照明。”
