在植物里制造電路

布希桓

植物學碰撞電子技術

通常來說，植物學和電子計算機技術是不搭界的兩個領域，但是現在一項新的技術卻將二者結合起來，讓植物能夠與電子技術交互。瑞典大學的研究人員通過向月季的莖中注入導電的聚合物，成功利用月季花創造出一個植物電路。這項研究開啟了植物電路的科技大門。

生命組織往往可以傳導電流，植物也不例外。植物的能量細胞將光合作用吸收的能量轉化為生物能，在傳導電流中可以發揮重要作用，但還需要其他物質的介入才能達到更高的導電效果。

神秘材料PEDOT

研究團隊努力想要尋找一種適合的生物導體材料。這種材料需要具備水溶性以及將電流從植物莖管中傳導至導線的能力。研究人員用許多材料進行實驗，發現多數材料對植物具有毒性，會阻塞在植物的莖管中，影響其生存。經過無數次實驗，最終，他們找到了一種合適又無毒的材料PEDOT。這是一種可導電的高分子聚合物，可以傳輸電力而不影響植物養料的輸送。

研究團隊將月季花花莖浸在聚合物液體里，幾天之后聚合物分子就像生物膠一樣充盈在月季花花莖之中。剝開其莖部外皮，可以看到在花莖內部出現了暗色的木質線，這些木質線的作用就像半導體晶體管。晶體管的出現曾經給電子技術帶來過一場非凡革命，由它發展出后來廣泛使用的集成電路、微處理器等電子元件，成為計算機技術發展必不可少的重要組成部分。或許以后我們可以利用植物中這種木質線結構，組合構建有效的植物電路甚至生物計算機系統。

植物電路的未來之路

研究團隊希望今后能夠研發一種植物電路，能夠感知和記錄植物中激素水平的變化，并且可以通過這種電路系統，讓植物的生理特性按照人要求的方向去發展，像轉基因技術一樣在植物控制技術方面發揮重要作用。比如，設計一種植物電子電路，對樹木施加影響，讓它們的生長期縮短，快速成材，這將會對造紙業大有裨益。

這項技術的魅力在于它將打開一個奇異新世界的大門。人們一直以來都是用死板的各種機械元件來構建和升級科技，而在未來，也許我們能利用有生命的植物設計出具有一定功能的電子電路。我們的孩子們或許有機會看著院子里的植物成長為神奇的計算機。

（摘自2018年01期《科學之謎》，本刊有刪改）