在一项既属于生物技术又带有锐舞美学的进展中,美国科学家已经找到方法,诱导一种海洋藻类产生持续、迷人的蓝光——然后将其3D打印成看起来属于科幻夜总会的形状。

罪魁祸首是Pyrocystis lunula,一种单细胞生物发光生物,通常只在短暂、戏剧性的爆发中发出蓝光——那种让破碎的波浪看起来像在举办水下迪斯科的蓝光。科罗拉多大学博尔德分校的研究员Giulia Brachi最初试图通过在黑暗实验室中“非常缓慢地挤压它们”来模拟波浪的机械应力。然而,藻类并不买账。“它们对此没有真正反应,”Brachi承认,这可能是微生物给科学家的最被动攻击性的回应。

因此,Brachi和她的同事转向了另一种策略,之前的研究曾暗示过:降低藻类发光细胞器中的pH值,灯光秀就开始了。在向一瓶藻类添加了微酸性溶液后,Brachi一时困惑,以为那光芒可能是笔记本电脑的反射。相反,瓶子变成了一个装满活体闪光的容器。发表在《科学进展》上的结果描述了每次发光可持续长达25分钟。

团队将藻类封装在水凝胶中——本质上是水基果冻——并将其3D打印成块状形状,包括一个新月形,以向藻类的微观外观致敬。所有形状都发出强烈的青色光芒,这无疑会在你下一次仓库派对中成为出色的发光手环。

这种灯光秀背后的化学涉及荧光素酶,一种与荧光素反应的酶(两者都以拉丁语“lucifer”命名,意为光之使者——当然)。科罗拉多大学博尔德分校的Wil Srubar教授说:“只要它们能接触到海水,它们就相当自给自足。”他建议这种“活光”可用于荧光棒或锐舞手环,甚至嵌入生物传感器中,在检测到环境毒素时发光。

剑桥大学的Chris Howe教授未参与这项研究,称其为“一个非常有趣的第一步”,但警告说从实验室控制条件到现实世界的转变将是一个挑战。他还指出了一个潜在的环境胜利:对于依赖一次性电池的小型发光设备,生物发光可能大幅减少电池浪费。

并非所有人都相信藻类的长期幸福。卡迪夫大学的名誉教授Anthony Campbell指出,研究中的溶液pH值为4——大约和番茄一样酸——而藻类“不喜欢这样,这会让它们感到压力”。所以,藻类可能在发光,但它们是快乐地发光吗?可能不是。

还有一个大谜团:为什么Pyrocystis lunula首先进化出发光的能力?主要理论是防御——光可能威慑捕食者。Howe说这是一个“相当合理的解释”,尽管尚未证实。因为有时大自然只是喜欢上演一场灯光秀而不作解释。