破解螢火蟲發光之謎

螢火蟲的腹部就像是一個裝著生物發光素的黑箱。過去60年里，科學家一直知道這個“箱子”里的東西——氧、鈣、鎂及一種叫熒光素的天然化合物等，也知道從“箱子”里出來的是光子——表現為黃、綠、橙甚至藍光。但直到最近，造成螢火蟲發光的實際化學反應是什么，卻還未破解。酶和蛋白質能把化學能轉變成光，這是一個基本事實。可是，螢火蟲發光的生物化學過程究竟是怎樣的？

螢火蟲發光看似不可能。具體地說，前面提到的兩種基本成分——氧和熒光素——不可能以發光所需的方式相互反應。但科學家進行的最新實驗表明，參與螢火蟲發光的氧來自于氧的一種特殊形式——超氧陰離子。它是一種包含一個多余電子的分子氧形式。這意味著，這個分子事實上能促成與熒光素之間的化學反應，就像科學家推測的那樣。

科學家還推測，從浮游生物到深海魚類的整個自然界，這些超氧陰離子可能是生物發光的原因所在。繼續研究熒光素和生物發光十分必要，因為它們在醫學上有潛在應用。科學家2015年初運用熒光素，成功探測到活鼠大腦中的特異酶。這一方法將可能成為洞察人類大腦的一扇窗戶。熒光素也已成功用于人類腫瘤成像和研發抗癌藥物。