美国麻省理工学院的研究者就以萤火虫为灵感，打算种出一种自然会发光的植物来代替路灯。据悉，研究人员使用一种荧光素酶，将它们装载到纳米粒子中，注入到一种植物的叶子里。被注入荧光素酶的植物可持续散发微光4小时，甚至能够照亮书上的字。研究者认为，“萤火虫”植物可为工作场所甚至一整条街道提供照明。

该研究的资深者Michael Strano表示：“我们的愿景是培育一种能够像台灯一样工作的植物 - 一个你不用插电的灯，光源最终来自于作物本身的能量代谢。

工程师将特殊纳米粒子植入到水田芥的叶子里，诱导水田芥发出微光近四个小时。他们相信，通过进一步优化，这种发光植物将有一天足够照亮一个工作空间。

Michael Strano表示：植物能够自我修复，拥有自己的能量，而且已经适应了外部环境。他们认为，时机已经成熟。

萤光素酶是自然界中能够产生生物荧光的酶的统称，其中最有代表性的是一种学名为Photinus pyrali'的萤火虫体内的萤光素酶。在相应化学反应中，萤光的产生是来自于萤光素的氧化，有些情况下反应体系中也包括三磷酸腺苷（ATP）。没有萤光素酶的情况下，萤光素与氧气反应的速率非常慢，而钙离子的存在常常可以进一步加速反应（与肌肉收缩的情况相似）。

为了制造发光植物，该研究团队转向使用这种酶。荧光素酶作用于一种叫荧光素（luciferin）的分子，能够使荧光素发光。另一种叫做辅酶A（co-enzyme A）的分子则可以通过去除可抑制荧光素酶活性的反应副产物来帮助实现发光的过程。

研究团队将这三种成分分别包装在不同类型的纳米粒子载体中。这些纳米粒子还可以防止这些成分达到可能对植物产生毒素的浓度。为了让这些粒子进入植物叶片，研究团队首先将这些粒子悬浮于溶液中，然后把植物浸泡在溶液里，再将其暴露在高压下，使这些粒子通过微小孔隙进入叶子。

释放荧光素和辅酶A的粒子积聚在叶肉的细胞外空间，而携带荧光素酶的小粒子则进入构成叶肉的细胞中。PLGA粒子逐渐释放出荧光素后，荧光素进入植物细胞，而荧光素酶在细胞里进行化学反应，使荧光素发光。

此前，制造发光植物依赖于基因工程植物，但这是一个麻烦的过程，且发出的光非常微弱。并且，这些研究都是在烟草和拟南芥（Arabidopsis thaliana）上进行的，它们常用于植物遗传研究。然而，研究团队开发的方法可以用于任何类型的植物。目前，除了水田芥，他们已经用芝麻菜、甘蓝和菠菜证明了这一点。

未来，研究团队希望研发出一种方法，将纳米粒子涂或喷在植物叶子上，以此来把树木和其他大型植物转化为光源。

该研究团队表示，他们打算在当植物是幼苗或成熟植株时就进行一次技术处理，并使其在植物的整个生命周期持续发挥作用。

研究团队还展示了通过添加携带荧光素抑制剂的纳米粒子来关闭光源，这帮助他们创造能够根据环境条件（如太阳光）的变化而关闭光源的植物。

一些植物会发光主要是因为在这些植物的叶子里含有很多磷质，能释放出少量的磷化氢气体。磷化氢燃点很低，在空气中可以自燃，所以植物会发出淡蓝色的光。

另一些植物发光就是因为采用了合成生物学技术，从这些生物的 DNA 中提取生成荧光素的基因，并利用特殊的细菌，将这段基因序列植入到植物的 DNA 内，然后使他们单性繁殖，从而得到这种能够发光的植物的种子。

还有的植物发光就是将化学能转化为电能，然后发光，很多海洋生物就是这样的。

来源于LEDinside