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智能

把你身边的植物变成安全检测的眼线,这不是在说笑

吴羚玮2016-11-02 13:14:09

将“电子系统”嵌入植物的“血管”,画面还是蛮赛博朋克的。

你有没有想过有一天,身边无处不在的植物能成为你的“眼线”?

最近,MIT 的科学家们用菠菜叶子进行了一项试验:他们将一种微管(nanotubes)嵌入植物体内,这棵根部泡在水中的菠菜成功地检测出了水中所含有的特殊化学成分,硝基芳烃。

硝基芳烃是不少爆炸性装置中的化学成分之一。当植入菠菜叶子内的微管在检测到含有硝基芳烃成分的水时,会发出特定的荧光信号。同样地,在嵌入拥有不同传感器的微管之后,植物也能分辨出其他化学物质。

这意味着这些植物们能够充当你与外界之间的媒介,报告可能潜藏在你身边的危险。

甚至,你的手机还能随时收到来自植物们发送的报告——增加了 Raspberry Pi 单片机的红外线相机能够读出荧光信号,并且将读到的异常值发到手机上。

参与这项研究的生物工程教授 Michael Strano 和他的学生 Min Hao Wong  在科学杂志 Nature Materials 上发布了关于这项研究成果的论文。他们也解释了自己是如何成功地将这种“碳微管”植入菠菜叶子中的。

和科幻小说中喜欢描写的“赛博人”一样,被嵌入微管的植物相当于一个电子传感器和植物的混合体。这使得植物有了一个能辨别水或土壤中成分的味蕾,以及能够与人对话的翻译机器。

而传感器内嵌的过程,则是利用了一种类似静脉注射(vascular infusion)的方法,只是在植物身上,担当人体静脉的部分是它的导管和筛管。

因为植物的根系会不断吸收地下水再扩散到叶片,所以当科学家们在叶子下方涂上含有微管的液体后,微管就会被吸收进植物体内完成内嵌。

尽管在几百年以前,人们就开始设想半机械半人类的形态,但在科学领域,往植物中植入电子系统还算是一个新兴的学科,叫做“植物微仿生学”(plant nanobionics)。

“植物是一种对环境非常灵敏的事物”,Strano 说,“他们远比我们早知道哪里将会发生干旱,感知土壤和水中起的哪些变化。”

说到底,科技进步很大程度上推动的其实是人对外界的感受力。 MIT 科学家们的这项技术,正好是用植物的感知填补了我们对现有世界的部分理解空白。

两年前,Strano 和 Juan Pablo Giraldo 就成功增强了植物的光合作用,并且不断在植物上做一些关于检测一氧化氮、神经毒气沙林、TNT 炸药成分等危险化学成分的测试。

不过,之前被测试的植物叫做拟南芥,它相当于植物界的小白鼠或是果蝇,被大量用于实验室。而 Strano 和 Wong 在菠菜叶子上做的这个最新实验则证明了他们的技术能用于任何活体植物。

Wong 已经在将这个技术推向商业化,用来观测植物健康度。再“乌托邦”一些,未来,也许城市中心的某个公园或是郊区的某片农场,都有可能被纳入“天网”系统,告诉你一些潜在的危险或是一些“你”希望听到的事儿。

题图来自:fastcodesign

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