当《阿凡达》中奇幻的发光植物场景在现实世界中成为可能，科学界再次展现了其将想象变为现实的能力。华南农业大学张学杰教授团队近日在材料科学与植物生物学的交叉领域取得突破，成功培育出能通过太阳光激发并持续发光的多肉植物。相关研究成果发表于国际权威期刊《Matter》，为绿色照明技术开辟了全新路径。
研究团队采用微米级SrAl2O4:Eu²⁺,Dy³⁺基长余辉材料，通过特殊工艺将其负载于多肉植物叶片。实验数据显示，经紫外光或阳光照射仅2分钟后，植物即可发出肉眼可见的余辉，最长持续发光时间达2小时。更令人瞩目的是，通过调整无机发光材料的成分配比，首次实现了覆盖400-650nm可见光谱范围的多色发光植物体系，突破了传统发光植物主要集中在500-570nm绿色波段的局限。
在植物体内实现微米级颗粒的均匀扩散，是该研究的核心突破。传统认知中，植物组织对纳米级颗粒的转运存在严重限制，而团队发现景天科拟石莲花属"女雏"品种的叶片结构具有特殊优势——其细胞间隙和维管束系统能够支持直径超过5微米的余辉颗粒快速移动并均匀分布。这种反常的运输现象，为开发高效发光植物提供了关键生物学依据。
审稿专家指出，这项融合材料科学与植物学的研究具有显著创新价值。其构建的光存储与发射系统不仅具备可持续性和生物相容性，更在绿色照明、交互式生物器件等领域展现出应用潜力。研究团队搭建的"发光植物墙"实验装置，直观展示了该技术在低亮度场景下的照明效果，引发科研界广泛关注。
研发过程充满挑战。团队尝试了不同粒径的发光材料、多种负载方式以及十余种植物品种，最终在女雏叶片中实现了稳定发光效果。显微观测发现，荧光倒置显微镜下可清晰看到微米颗粒在植物组织中的快速穿梭，仿佛形成了天然的"光子传输通道"。这种材料与生物系统的完美融合，彻底改变了科研人员对植物发光技术的认知。
尽管已取得重要进展，但研究团队清醒认识到技术转化的现实障碍。当前发光植物的亮度和持续时间仍无法满足实际照明需求，需要进一步提升材料的光转换效率。如何将这项技术扩展到更多植物种类，特别是大型木本植物，以及长期生物安全性评估，都是亟待解决的关键问题。
据了解，该团队长期深耕发光材料领域，在氮化物、氟化物等体系的研究中积累了丰富经验。此前开发的碳点增强光合作用技术和活体植物信息编码技术，为此次突破奠定了坚实基础。目前已有企业主动接洽，探讨发光植物在装饰照明、生态景观等领域的商业化应用前景。
这项研究的意义不仅在于技术突破，更在于开辟了全新的交叉学科研究方向。当实验室里的发光植物墙在黑暗中亮起时，参与研究的成员无不为之震撼。这种将基础科学与实际应用紧密结合的探索精神，或许正是推动科技创新的核心动力。随着研究的深入，发光植物有望从实验室走向日常生活，为人类带来既环保又充满奇幻色彩的照明解决方案。
