植物和電子結合會發生什麼？瑞典最新科技告訴你！

導讀

又是一個春花浪漫的季節，美麗的花兒深深吸引著我們，也賦予科學家靈感。可是，我們普通人很難想到植物和電子會有什麼交集。然而，瑞典林雪平大學的科研團隊進行的「跨學科研究」為我們帶來了驚喜，他們已經在「花兒和電子」的研究方面取得了不少成果，而最近又取得了新的突破。

John 先分享一下前幾天自己親手拍攝的一張花兒圖片，和大家一起感受一下花兒與春天的美好。

技術關鍵字

有機電子、離子泵

創新背景

瑞典林雪平大學在有機電子，特別是「植物和電子」相結合的研究方面，處於十分領先的地位。我們首先回顧一下他們的研究歷程和成果：

2015年春天，來自該校有機電子實驗室的科研人員就設計過一種「離子泵」：

它能夠在有需要的地方，泵入正確劑量的止痛劑，這也成為了有效治療各種慢性疼痛的有效一步。

同年秋天，他們又展示了另外一項舉世矚目的科研成果，「玫瑰花里創建晶體管」：

他們讓玫瑰花吸收導電聚合物溶液，然後導電水凝膠會在玫瑰花莖中，形成導電線，加上兩端分別具有一個電極，中間具有一個門電路，這樣就形成了功能完整的晶體管。

（圖片來源於: 林雪平大學有機電子實驗室）

今年2月底，他們又還發布了一項科技創新，在玫瑰花里創建超級電容：

他們在玫瑰花內部創建了電子電路，開發出了電子植物，能作為超級電容為各類感測器供電。

（圖片來源於: 林雪平大學有機電子實驗室）

創新探索

這一項一項的成果，讓我們充分感受到「花兒的魅力」不僅是外表，而且和創新技術結合起來時，顯得更加的強大，也充分顯示出了植物和電子結合後，產生的非常效果，以及巨大的科研與創新價值。

（圖片來源於: David Poxson/林雪平大學有機電子實驗室）

最近，又一項最新的突破性研究引起了我們的注意。該研究成果現在發表於著名的美國國家科學院院刊。林雪平大學助理教授 David Poxson 和有機電子實驗室的首席化學家、助理教授 Roger Gabrielsson 合作開發了一種「新型離子泵材料」，它能運輸和傳遞功能非常強大的植物信息化合物，例如植物生長素。

林雪平大學有機電子實驗室有機生物電子研究的領頭人、副教授 Daniel Simon 說：

「差不多10年之前，我們就開始考慮將我們的離子泵應用於為植物輸送藥物的設備。幾年之後，我們和Markus Grebe 教授以及于默奧大學植物科學中心的同事們合作，最終發現離子泵對於植物生物學家來說，非常有用。」

關鍵技術

對於這項創新的關鍵技術，科研人員向公眾公開的內容並不多，有興趣深入了解的朋友可以參考研究團隊的論文資料。

植物選定

首先的關鍵點，是這項研究的植物對象。Poxson 博士和于默奧大學植物科學中心的的生物學家進行緊密的研究合作，向一種稱為「擬南芥」的植物根部傳輸植物生長素。這種生物對於植物學家來說，意義就像果蠅對於動物研究的科學家一樣：一種主要的模範生物。

（圖片來源於: 林雪平大學有機電子實驗室）

熒光蛋白

對於觀察手段方面，Poxson 博士和論文合著者Michal Karady 博士利用了「熒光蛋白」，它們在植物生長素出現的情況下，熒光強度會發生改變，從而可以追蹤內部植物生長素的反應。

電子控制

研究結果顯示：通過電子控制的方式，能夠控制被植物根部吸收的植物生長素。他們觀察到內部植物生長素反應，以及根部的生長率，受到傳遞植物生長素的離子泵控制。

跨學科研究

這項技術能夠取得成功，還有一個重要原因，就是多個研究領域和學科的科學家們，組成跨學科的研究團隊，這裡主要是植物學和電子學。多科學融合和跨學科研究，也是John之前介紹的很多前沿創新科技中一項共同特點。

創新價值

（圖片來源於: 林雪平大學有機電子實驗室）

對於這項技術的創新價值，我們還是先聽聽專家們怎麼評論吧。

Markus Grebe 說：

「在多學科的共同努力下，我們達到了具有突破性意義的科學進展。來自瑞典林雪平大學和于默奧大學植物科學中心幾個研究小組都參與了這項研究。這種泵將很有可能讓我們能夠通過電子控制的方式，為植物局部應用生長素和其它的激素。這項幫助我們研究這些激素在植物生長、組織和細胞開發方面的作用。」

Daniel Simon 說：

「這些新型DendrolyteTM材料，也為未來應用於多個領域的離子泵奠定了基礎。例如用於更大的芳香族化合物例如植物激素，或者甚至藥物。」

有機電子實驗室的負責人 Magnus Berggren 教授說：

」這是一項十分重要的進展：我們現在知道不僅可以在植物中使用離子泵，而且可以調節它們的生理和生長機能。「

所以，從上述專家評論來看，這項研究不僅促進了植物本身生理機制的研究，而且也進一步促進了電子學和植物學研究的融合，為未來生物學、醫學、電子學的發展帶來了新希望。

參考資料

【1】https://liu.se/en/article/elektronik-styr-plantans-tillvaxt-

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