湘湖实验室创制新一代高亮度自发光植物 点亮现实版“阿凡达森林”

湘湖实验室近日传来令人振奋的消息：其生物技术研究院植物代谢与生物合成团队成功开发出一套智能蛋白改造系统，并以此创制出新一代高亮度自发光植物。这一成果意味着，电影《阿凡达》中梦幻般的发光森林有望从银幕走向现实。

想象一下，在静谧的夜晚，你漫步在公园或庭院中，身旁的花草树木在微风中轻轻摇曳，同时散发着柔和而迷人的光芒。这种曾只存在于科幻电影中的场景，如今正离我们越来越近。湘湖实验室团队通过酶工程和启动子工程等前沿技术，对真菌生物发光途径中的多个关键酶进行了系统性优化，显著提升了它们的活性与表达量，从而让这些植物产生的自发光在弱光环境即可被看见。

在此基础上，团队将所有优化后的基因构建成独立的表达单元，并整合到同一植物表达载体中，通过农杆菌介导的转化方法，成功获得了新一代高亮度的发光烟草和矮牵牛。尤为值得一提的是，在未对植物代谢流进行重塑的情况下，优化后的发光系统使植物的发光强度相比原始系统提升了1至2个数量级，展现出巨大的应用潜力。

据团队相关负责人介绍，尽管我国在发光植物领域已取得阶段性突破，但产业发展仍面临“卡脖子”风险。目前国际上主流的发光植物创制技术主要依赖真菌生物发光途径，而其核心元件与遗传设计大多被国外专利覆盖。为打破这一限制，湘湖实验室团队积极开展原创性研究，通过同工酶筛选和酶从头生成等策略，成功构建了具有完全自主知识产权的新型发光通路。目前，团队正在对这一自主系统进行进一步优化，并计划结合植物内源代谢流全局调控或诱导表达等技术，进一步提升发光强度。

未来，随着技术的不断成熟，发光植物有望在城市景观照明、室内装饰、生态指示等领域发挥重要作用。团队还将着手研制能够发出不同颜色光芒的菊花、玫瑰、蝴蝶兰等高附加值花卉，为人们的生活带来更多浪漫与惊喜。