1、合成生物學(xué)技術(shù)“發(fā)光植物”
在美國舊金山,合成生物學(xué)博士奧姆瑞·艾米諾·卓瑞、植物學(xué)博士凱爾·泰勒以及科技企業(yè)家安東尼·埃文斯正在大張旗鼓共同研究開發(fā)“發(fā)光植物”項(xiàng)目。在其網(wǎng)站上,他們稱想為大家提供更天然、節(jié)能的照明方式,終有一天讓大家跟電燈泡說再見。他們用合成生物技術(shù)將螢火蟲身上的一種熒光素酶基因移植到植物身上,經(jīng)過改良的基因設(shè)計(jì)和表達(dá)控制,目前已可以讓一種叫擬南芥的植物發(fā)出相比先前其他類似科研成果更明亮的熒光。在未來,他們希望能開發(fā)出可持續(xù)發(fā)光的植物用作路燈照明,并將該技術(shù)應(yīng)用到諸如花卉園藝等領(lǐng)域。
讓植物發(fā)光的基因移植技術(shù)并不算特別新奇。我國臺(tái)灣的科學(xué)家已經(jīng)成功把叫做“生物L(fēng)ED”的發(fā)光金色納米粒植入到一種水生植物中,讓水生植物發(fā)出光來。美國紐約大學(xué)的研究者也有類似的發(fā)光植物研發(fā)出來。
對(duì)此,趙國屏教授笑道:“首先,這種技術(shù)并不難。值得肯定的是,讓植物發(fā)光來照明,這個(gè)創(chuàng)想很好玩。相比其他植物,擬南芥已經(jīng)是生物學(xué)家們了解得比較清楚的植物,人工控制起來也相對(duì)簡單。來自螢火蟲的熒光素蛋白是一種發(fā)光蛋白,讓它發(fā)光需要消耗能量,將它移植到植物身上,植物自身的光合作用能夠產(chǎn)生讓熒光素蛋白亮起來的能量。”研究者也介紹,擬南芥的光合作用給外來的熒光素蛋白以“動(dòng)力燃料”,但并不會(huì)讓植物像開著的燈泡一樣發(fā)熱。
烏拉圭的科學(xué)家們指出,也許未來我們能獲得熒光閃閃的羊毛紡織品。趙國屏指出,跟發(fā)光的擬南芥不同,發(fā)光羊移植的發(fā)光蛋白來自水母。來自水母的發(fā)光蛋白需要太陽光或者紫外線的照射才能發(fā)亮。而來自螢火蟲的熒光素蛋白并不需要太陽,可以在夜里發(fā)光,相比之下,就更容易將移植了熒光素酶的植物向著路燈的應(yīng)用方向引領(lǐng)。(詳情)
2、土豆電池點(diǎn)亮LED燈技術(shù)應(yīng)用
Rabinowitch說道:“一個(gè)土豆產(chǎn)生的能量就足讓一個(gè)房間的LED燈亮上40天。”這種想法聽起來似乎很荒謬,但是卻是符合科學(xué)依據(jù)的。Rabinowitch和他的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)發(fā)現(xiàn),事實(shí)上在現(xiàn)實(shí)世界啟動(dòng)土豆供能項(xiàng)目相當(dāng)復(fù)雜。
為了使用有機(jī)材料制作電池,你需要兩種金屬:比如用作陽極的鋅和用作陰極的銅。
土豆通常是學(xué)校中演示這一原理的最佳選擇。然而令Rabinowitch驚奇的是,沒有人將土豆當(dāng)做能源進(jìn)行研究。在2010年,他決定與哲學(xué)博士Alex Goldberg以及加州大學(xué)的Boris Rubinsky合作進(jìn)行一下嘗試。他們發(fā)現(xiàn),通過把土豆煮8分鐘,就會(huì)分解土豆內(nèi)部的有機(jī)組織,減少電阻并且使電子更自由的移動(dòng),因此產(chǎn)生更多的能量。Goldberg說道:“我們發(fā)現(xiàn),我們能夠?qū)⑤敵鎏岣?0倍,這就使它的經(jīng)濟(jì)成本非常劃算。”(詳情)