闪光可以闪光替代路灯?

经过:尼古拉斯gerbi曾经

以含有萤火虫荧光素酶基因的发光转基因烟草为例。你能在那种灯光下读小说吗?“width=
以含有萤火虫荧光素酶基因的发光转基因烟草为例。你能在那种灯光下读小说吗?
©ScienceVU/Keith Wood/Visuals Unlimited/Corbis

2013年5月初,美国政府命令德克萨斯州的一家非营利组织从其网站上删除一种危险装置的设计图纸。项目吗?“解放者”是一把塑料枪,在一台价值几千美元的工业3d打印机上轰轰作响。这些蓝图估计被下载了10万次。它们可能仍然存在于网络上[来源:BBC.].

我们生活在一个年龄的时候,当“做 - 自己”采取令人兴奋和神经的内涵,从写一个杀手应用程序来建造DIY核反应堆[来源:Clynes].一样便宜3-D打印我们可能很快就会制造出自己的玩具、家具甚至家用电子产品。狄勒].插上互联网的深度和广泛的知识库和众筹位网站的财政力量Kickstarter,你有一个转变的世界的食谱。

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但我们准备好在这么多瓶子中释放这么多的基因吗?在你回答之前,请考虑一些这些瓶子被标记为“细菌”和“DNA”的DIY生物技术崭露头角的山寨工业工具。那么哪个更危险:合成和遗传修饰的生命,或可打印的枪?

这是环境团体提出的问题,当合成生物学家Omri Amirav-ortory,植物科学家凯尔泰勒和项目领导者Antony Evans开始了发光的植物踢球运动员,以“在加利福尼亚州的DO-IT-Swist Biolab中创造真正的发光植物”[来源:埃文斯;paramaguru.;波拉克].就像公共广播服务(Public Broadcasting Service)的捐赠者一样,Kickstarter活动的捐赠者也会获得承诺奖励,但这些奖励不是手提袋:相反,任何投入40美元的人都将获得自己种植发光植物的种子。

无害?也许,也许不是。无论哪种方式,它都能达到转基因生命形式的不受管制的传播。

截至6月5日,glow Plants已经聚集了7858名支持者和超过451207美元的资金。它已经超过了最初的6.5万美元的目标,变得光彩夺目拟南芥蒂利亚纳- 杂草芥末亲戚和最喜欢的植物几内亚猪 - 它快速接近其50万美元的伸展目标。这项研究可以有一天能导致一系列照明解决方案,根据埃文斯的说法,将在碳足迹中发出相当大的凹痕[来源:埃文斯;paramaguru.;波拉克].

埃文斯和他的同伴们远不是城里唯一的游戏。台湾的研究人员正在研究将金纳米粒子扩散到树叶中,使它们发光并进行光合作用,从而从空气中去除碳[来源:贝克;长野].靠近家园,亚历山大克里希夫斯基,他指导了石溪大学研究,帮助激励和电力发光植物,创立了自己的公司Bioglow,以市场闪亮的装饰叶片[来源:波拉克].

所有这些都留下了一个辉煌的问题:植物甚至可以工作吗?我们很快读过杜鹃花的书或者通过落叶松驾驶汽车?

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获得绿灯

他们说,来自小橡子的强大橡树成长。Lighted Oaks需要从科学中有点帮助。

荧光发光植物计划背后的标记研究是由2008年诺贝尔奖得主Osamu Shimomura、Martin Chalfie和Roger Y. Tsien开创的,但使用绿色荧光蛋白(GFP)追踪基因表达的工作在20世纪90年代才真正发展起来。这种暴露在紫外线下会发光的蛋白质,很快就在分子和细胞生物学、医学和药理学领域引发了巨大的变化,并为生物传感器和生物信息学等新兴生物技术产业埋下了种子。埃文斯;李和闵;诺贝尔基金会;Timmer;蒂恩].

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但需要植物黑光闪耀不是很多用于驾驶或阅读。这些应用需要轻脱落的化学反应,一种发芽的发光棒。

1986年,加州大学圣地亚哥(UCSD)研究人员只是在改变烟草植物以产生一种叫做荧光素酶的酶时。由于任何萤火虫都可以告诉您,当荧光素酶与ATP反应时,它在代谢中使用的能量储存分子,以及荧光素,有机分子,它发出光线[来源:Monastersky.].

然而,UCSD的植物在一个重要的方面有限,但它没有制作自己的荧光素,所以它无法说话,所以可以单独发光。2010年,Stony Brook大学的研究人员通过将来自生物发光海洋细菌的六种荧光素编码基因插入位于植物中的遗传物质中,通过将六种荧光素编码基因进行调整叶绿体(持有光合色素的植物结构)。ET VOILA,自然发光烟草 - 大概用于恢复在没有照明的情况下恢复喜欢照亮的吸烟者[来源:埃文斯;Krichevsky等人。;paramaguru.;波拉克].

不幸的是,这株石溪植物的光太暗了,人类的眼睛需要在黑暗中五分钟才能看到它[来源:波拉克].更糟糕的是,随着荧光素的燃料促进它被转化为奥昔洛蛋白的荧光素[来源:sw].

这种化学品Cul-de-SAC中的一种可能的方式来到20​​10年,当时剑桥IGEM团队(见侧边栏)将基因从萤火虫和生物发光细菌插入修改大肠杆菌这一过程可以将氧化荧光素回收到其荧光友好的前体中。他们的过程也充分地提高了光输出,使得一个酒瓶大小的细菌培养物发出足够的光来阅读。最后,埃文斯和他的公司找到了一种可再生的、自我维持的植物光源所需的部件。埃文斯;IGEM.;sw;Timmer].

但是,而发光标记包括重要的研究和医疗应用,假设埃文斯是对的,甚至一个具有潜在积极的环境影响的潜在环境影响 - 让许多观察者陷入困境。

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独立焕发?还是不是一个希望的闪闪发光?

不管埃文斯和他的公司最终完成了多少“发光植物”项目,并不是每个人都像他们一样对众包、国产合成“基因工程”的前景充满热情。一些人质疑该项目的安全性,而另一些人则关注其有效性和财务道德。

据《纽约时报》报道,环保组织“地球之友”(Friends of The Earth)和ETC集团已经联系美国农业部,阻止该项目及其可能“广泛、随机和不受控制地释放生物工程种子”的可能性。至于这笔钱,埃文斯告诉《纽约时报》,他将把一些Kickstarter资金用于探索相关的公共政策问题,但许多评论人士仍持怀疑态度[来源:波拉克;Timmer].

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那么这些树木是多么可怕?他们可以用Pixie Pollen污染环境吗?很难说。该过程发光植物将使用,类似于在石罗梁大学开发的人,影响叶绿体。在大多数开花种类中,叶绿体是母体遗传的 - 通过种子通过,而不是花粉,这减少了环境污染的风险,即发光玫瑰,但许多树木落在此类别之外[来源:Krichevsky等人。].

花粉只是众多潜在的环境影响问题之一。例如,鸟类、松鼠或重要的昆虫对一棵发光的树会有什么反应?规划者将如何对这样一个工厂进行环境影响评估?

与此同时,许多实际问题也等待答案:这些植物可以提供多少能源,以便为轻质生产分配?他们最终会闪耀的明亮[来源:波拉克;Timmer]?

问题是能量。虽然总计太阳辐射撞击平均树越来越多的金额为有效的路灯供电所需的金额,只有少量的呈现达到树的叶子 - 并且只有一小部分在光合作用所需的波长带内。然后,树必须将这种能量的相当大量应用于生活和生长,只留下一分的一小部分可用于产生光的级分 - 要说不到制造必要的化学品所需的能量。问题只会在冬天恶化,当可用的阳光昏暗和树木进入突然杀死其化学照明的代谢瘀滞[来源:Timmer].

这就是问题的根源。然而,杨树可能是,然而,很多捐助者可能根或松,最能成为阴暗的前景。

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作者的注意:可以发光的黑暗工厂更换路灯?

你想住在一个看起来像潘多拉的世界的世界里,或者像斯托纳崩溃垫的墙壁装饰一样拖着?如果你说是的,你的答案会改变一旦你意识到,可能没有办法关闭树木?

一些拥抱发光植物的象征价值。无论是在圣经或牛顿的意义上,树木都与知识有关,也是各种光源(灯泡,灯笼和火炬春天)。但是符号削减了两种方式,而且一个不起作用的发光树或更糟的发光树导致伤害 - 是那些至少一些科学的颤抖中的另一个箭头,这些箭头至少有一些科幻,不值得风险研究有时会姿势。

不管怎样,“diy生物实验室”和“邮购DNA铸造厂”这两个词让我毛骨悚然。

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