ملاحظات بحثية | الطريق نحو تطوير النباتات المضيئة

المقال التالي مصدره مول بلانت لعلوم النبات ، المؤلفان جي جيه يو ودو هاو

في كوكب باندورا والمناظر البحرية المذهلة المعروضة في فيلم الخيال العلمي أفاتار، يمكننا أن نستمتع بالجمال الساحر للنباتات المتوهجة مثل سرخس ريش الحرب، وعشب قنديل البحر، والأسل ذو الأوراق المشعرة، مما يكشف عن عجائب ليلية وأسرار تحت الماء. يعمل العلماء جاهدين على تحويل الخيال العلمي إلى واقع، وتحقيق اندماج مثالي بين العلوم الطبيعية والفن، لخلق بيئة معيشية أكثر انسجاماً وجمالاً للبشرية.

في الطبيعة، توجد قناديل البحر، والبكتيريا، والفطريات، واليراعات المضيئة. للأسف، النباتات التي توفر للبشر الغذاء والكساء والمأوى والنقل والراحة الروحية لا يمكنها أن تنير لنا ظلام الليل. عندما يحل الليل، عادةً ما يرتدي الناس النباتات بـ "معاطف ضوئية" من LED أو يسلطون عليها أضواء عالية لخلق مظهر جمالي، لكن هذا يستهلك كمية كبيرة من الكهرباء. وفقًا للإحصاءات، تمثل الإضاءة حوالي 25% من إجمالي استهلاك الكهرباء. في الوضع الحالي الذي يتسم بنقص شديد في الطاقة وتزايد تلوث البيئة، يعد تقليل استهلاك الكهرباء في الإضاءة طريقًا مهمًا لتعزيز توفير الطاقة وخفض الانبعاثات. مع التطور السريع للتكنولوجيا الحيوية، أصبح إنشاء نباتات مضيئة ممكنًا تدريجيًا، مما لا يجلب المتعة الجمالية للبشر فحسب، بل يوفر الطاقة أيضًا ويعزز التنمية الخضراء منخفضة الكربون.

ولهذا الغرض، بدأ العلماء استكشافًا استمر أربعين عامًا. في عام 1986، نشر علماء من جامعة كاليفورنيا، سان دييغو، في science، موضحين أنه من خلال التعبير عن جين إنزيم لوسيفيراز اليراع في نباتات التبغ وإضافة ركيزة خارجية، يمكن لنباتات التبغ أن تصدر ضوءًا خافتًا للغاية (الشكل 1). نظرًا لأن الضوء ضعيف جدًا ويتطلب إضافة ركائز باهظة الثمن لإصدار الضوء، فإن نظام الإضاءة هذا يُستخدم حاليًا بشكل رئيسي في الأبحاث الأساسية.

الشكل الأول