火樹銀花生物光

一場意外遭遇戰

20世紀60年代初，為爭奪西奈半島，以色列同埃及進行了一場現代化的戰爭，半島上空炮聲隆隆，大地上硝煙滾滾。以色列憑著強大的軍事實力，想出奇制勝，用盡了各種辦法要埃及束手就擒，他們的士兵士氣和警惕性很高。在一個月黑無風的夜晚，一隊以色列士兵沿半島的海岸線巡邏，突然發現近海的珊瑚礁處，閃爍著一團團的熒光。士兵們警覺起來，不好!有埃及蛙人登陸!他們立即投入戰斗，沖鋒槍嗒嗒地向熒光處掃射，一只只手榴彈在岸邊爆炸。戰斗結束了，當士兵們沖到敵人登陸的地方，卻沒有發現一具尸體!沙灘上只有一堆堆體色烏黑的小魚，它們大部分已經死亡，每一條小魚的眼下方都有一對發光體，閃耀著綠色的熒光。

經過以色列生物學家的鑒定，這是一種名叫光瞼鯛的洞棲魚，它們白天生活在黑暗的洞穴中或珊瑚礁的隱蔽處，晚上成群出來沿著礁石覓食。在紅海，它們有時會在淺水中群集，在月黑浪靜的夜幕下，海面上就會出現一團團的綠色熒光。以色列士兵誤將發光的海魚當作敵人，進行了一場意想不到的戰斗。

無獨有偶，歷史上也有過類似的遭遇戰。傳說古羅馬時期，有一艘三桅海輪在大海上航行。夜幕降臨了，沒有皎潔的月光，海面特別平靜，沒有一絲風，也沒有一點浪。突然間，離海輪不遠的地方射出一串串閃光的“小火箭”，它們從海水中射出來，落滿了輪船的甲板，船員們驚呆了。細心一瞧，原來是一種能從口腔噴出發光菌體的槍烏賊，水手們開心極了，大家慶賀這意外收獲。他們立即將烏賊收集起來，沒有想到小火箭越來越多，越積越高，堆滿了甲板和倉頂，還沒有停止發射的跡象。輪船再也承載不了烏賊的質量，很快沉入大洋中。船員們悲呼著去上帝那兒報到，槍烏賊們又重返海洋的家園。

到處可見生物光

“銀燭秋光冷畫屏，輕羅小扇撲流螢。天街夜色涼如水，臥看天牛織女星。”這是大家兒時常背的小詩，說的是螢火蟲，一種在秋夜打著“燈籠”飛來飛去的鞘翅目小昆蟲。它發出的是一種生物冷光，雖然很亮，但沒有一點熱度。據昆蟲學家研究，全世界的螢火蟲有2000多種，常見的生活在水邊的螢火蟲，專門以蝸牛為食。它們的頭頂有一對顎，彎攏來就成了一把鉤子，很尖利，鉤子上有一條溝槽，細小得像發絲。螢火蟲捉蝸牛時，先用顎在蝸牛的肉體上輕輕地敲敲，蝸牛對它的冒犯并不在意，覺得被敲打幾下同按摩一樣舒服。它不知道，螢火蟲的這種敲打就是向它注射一種毒液，蝸牛就在毫無警覺的情況下被麻痹，直到失去知覺。當蝸牛被毒倒后，螢火蟲再敲它幾下，注射另外一種液體，使蝸牛的肉變成流質，然后用管狀的口器吸進胃里。一只蝸牛，可以供不少螢火蟲吃上好幾天。

沒有月色的夏夜，天氣悶熱，你如果從河邊或垃圾堆旁走過，常會見到星火點點，忽忽悠悠，心里會突然一緊，是鬼火嗎?第二天去看個究竟，原來是一堆蝦殼和蟹殼，原來是發光細菌氧化分解甲殼質發出的磷光!水箱里的熱帶魚，白天五彩繽紛，游若神仙，夜晚在黑暗中也是熒光點點，如水中星火。在水族館過夜，就會被各種海魚的冷光陶醉，猶如置身在童話世界中!

最壯觀的生物光出自海洋。乘海輪在大洋遠航，風平浪靜的夜晚，經常會看到海面“著火”，那是大量的浮游生物在發光，漁民稱它為“海火”。起初發現海火的漁民以為是海神在點燈，后來看到“海火”下有大量的魚蝦，才知道是海洋生物發光。1831年達爾文乘“貝格爾”號巡洋艦環球考察，在黑夜里發現一種發光的章魚，在海水中發出淡紅色的磷光。達爾文在日記中進行了詳盡的描述，這是生物學家對海洋生物發光的第一次科學記載。經過生物學家的系統研究，認為海洋中發光的生物最多，不但魚蝦、軟體動物和一些貝類能發光，許多藻類和細菌也能發光，深海生物90％會發光，僅海洋中能發光的細菌就有120多種。

海底世界不夜天

在海洋的200米深處，就伸手不見五指，到1500米以下更是一片黑暗。但在海洋深處也生活著大量的海洋生物，有原生動物、棘皮動物、軟體動物和魚類等。它們的共同特點是都會發出生物冷光，五顏六色的光，把海底裝扮得火樹銀花，光怪陸離，似傳說中的龍宮一樣美麗。

水母搖動著透明的大傘，傘邊與觸手上的點點熒光，隨著身體冉冉游動；盾狀的翻車魚，在深黛的海幕上下翻滾，綠、黃、藍、白、紅的光點，輝映出團團的彩虹；大烏賊像一支支火箭，肛門上一對銹紅的光柱，同腹部的青光、兩眼的藍光，閃爍成一個個火溜星；金眼鯛打著電壓不足的“手電筒”，發出一道道黃光：乒乓球大小的夜光蟲，像一只只藍綠寶石，在海水中來回穿梭，它們是深海魚兒的美食；口口魚頂著有倒刺的“釣桿”，刺上變幻著檸檬、紅色、藍色或白色的光點，在海水中左右搖動，吸引貪食的魚兒上鉤；夜光螺在海底緩緩爬動，貝殼邊緣的綠光吸引著深海的小蟲；海水中忽閃忽閃如降落的煙花，又如同被踩碎的螢火蟲尾巴，這是各種發光的細菌：一只餓極了的章魚向烏賊發起進攻，眼看觸手快要抓到，烏賊突然從口中噴出一團彩色的光霧將章魚罩住，自己卻在光霧的掩護下逃之夭夭。

生物發光原理

生物的發光現象一直是科學家研究探索的課題。剛開始，只是對生物發光進行觀察，記錄了生物發光的現象。最早記載的也許是螢火蟲，因為它們生活在陸地，與人最接近。后來又觀察各種海火，對海洋發光生物進行分類。

科學家們對生物的發光器進行解剖研究，是在顯微鏡技術完善以后。他們將不同生物的發光器放在顯微鏡下觀察，發現生物的發光器都有大體相似的結構，是由一個個發光細胞組成的圓形或橢球形小球。發光器的結構一般由發光體、晶體、內細胞團、反射器和外層細胞構成。位于胸部和腹部的發光器具有上述典型結構，而位于眼柄的發光器僅由發光體、內細胞團和反射器組成。

生物的發光有三種類型：細胞外發光，將發光物質排出體外，發出美麗的熒光，如海螢：細胞內發光，發光物質在細胞內，經化學反應發出熒光，如螢火蟲；共棲發光，體內有發光細菌與之共生，由細菌發光，如水母、槍烏賊等。無論那一種發光，生物發出的都是冷光，不產生熱量。經過化學分析，科學家在發光細胞中找到兩種特殊的化學物質：熒光素和熒光酶。它的發光原理是：熒光素在熒光酶的催化下發生氧化反應，熒光素分子吸收ATP(三磷酸腺甘)提供的生物能，變成了氧化熒光素。在一定的條件下，一個熒光素分子釋放出一個光子，無數的光子集合就成了生物冷光。值得注意的是，熒光酶的催化效率很高，它能將生物能沒有一點損耗全變成光，化學能變光能的效率是百分之百，而人們采用熒光原理制造成的熒光燈，發光效率最高也頂多是40％，至于是何道理至今也沒有搞明白。

利用生物發光

現代生物技術，給生物發光的應用開辟了新途徑。熒光素和熒光酶是生物體內合成的化合物，它們都是由基因編碼的，科學家已經定位和克隆了熒光素和熒光酶的基因，并在體外模擬得到了生物冷光。這種技術可以廣泛應用于醫學熒光檢測、微生物檢測、熒光信號通訊、信息指示等方面。

科學家們還用轉基因的方法，將這兩種基因拼接到高等植物的基因組中去，以便使植物也能在晚上發出熒光。最先實驗的是煙草和夾竹桃，經過努力，已經得到了能發光的煙草植株。但用轉基因夾竹桃細胞培育的植株，發出的熒光很弱，沒有實際應用價值，培育發光植物的研究還在進行之中。科學家希望用發光樹取代路燈和部分夜間照明，不但可以節省大量的電能，還能使夜晚的城市照明更人性化，使城市如童話般美麗。用這種方法培育能發光的圣誕樹，也會有廣闊的市場。但當前的試驗表明，用轉基因的方法培育的發光植物，效果并不理想，主要是熒光太弱，無法達到實際應用水平，還有許多難題需要解決。

我國的科技人員用另一技術路線使植物發光，這就是熒光誘導技術。他們用生物技術讓植物的氣孔張開，吸進熒光物質，固定在植物組織內，得到多種在夜色中能發光的花木。常用的方法是浸泡或靜電噴霧，讓植株或花朵表面充分而均勻地吸收與附著熒光素，達到良好的物理發光效果。但熒光素會對植物造成急性與慢性的生理傷害，使細胞代謝紊亂，葉片焦枯或者生長抑制。技術人員利用植物的生態適應性，采用循序漸進的方法，通過誘導使植物產生生理性適應，獲得對熒光體的抗性，解決了這一難題。目前我國已生產出熒光玫瑰、熒光花葉榕、熒光吊蘭、熒光仙人球、熒光發財樹、熒光綠蘿等熒光植物，大大豐富了花木的觀賞價值，繁榮了我國的花木市場。想象一下，在你家的客廳或居室里，有一盆仙人球或玫瑰在晚間的幽香中閃著熒光，這是多么神秘和溫馨呀!