用海洋生物點亮巴黎

知識 08-02

我們人類的照明由自然光發展到火把，再到油燈、蠟燭，繼而到電燈，走了一條更亮、更安全、照明效率更高，同時成本更低的路線。如今，地球資源越來越緊缺，關於環保和新能源開發的研究迫在眉睫，研究照明的科學家們的思路也由LED節能燈轉換到了生物照明等新領域。

但是，生物照明究竟靠不靠譜呢？

螢火蟲的光

會發光的生物有很多，我們最熟悉的莫過於螢火蟲。成語「囊螢映雪」中的「囊螢」講的就是晉代人車胤克服家境貧寒，抓螢火蟲做燈來學習的故事。然而螢火蟲顯然沒有油燈的照明效果好：首先是不夠亮，其次是不易得，再者是不持久。所以有錢的古人還是會選擇使用油燈。

螢火蟲為什麼會發光呢？是因為其尾部有一個叫作發光器的器官。發光器內存在一種發光質，一種催化酶，以及一些氣孔。當空氣由氣孔進入發光器，發光質就會在酶的催化作用下與氧氣進行氧化反應，並將大部分化學能轉為光能。螢火蟲的發光器由數層細胞組成，首先是皮膚下的發光細胞，其次是發光細胞下的反光細胞，反光細胞可以反射發光細胞發出的光，使整個系統發出的光更亮。

早有科學家成功地從螢火蟲體內分離出會發光的物質，製成了生物光源，應用於礦井、手術室、深水等特殊區域。然而這種高科技的「螢火蟲燈」生產成本過高，無法應用於日常生活。

大海帶來的生物照明

那麼，除了螢火蟲，還有什麼生物會發光呢？其實，大多數海洋生物都會發光，只是我們並不熟悉。波多黎各、澳大利亞和馬爾地夫的海邊都曾發生過「熒光海灘」的景象，而我國大連大黑石浴場附近的海水也曾在2014年因聚集了許多會發光的藻類而變成了「發光的大海」。

年僅26歲的法國人桑德拉·蕾伊以及她的團隊從諸如水母、烏賊、海藻等會發光的海洋生物得到啟示，以降低光污染為目的，創立了格魯威公司（Glowee），致力於用他們研發的生物燈來照亮浪漫之都巴黎的夜晚。

他們的主要靈感以及原材料來源於一種叫夏威夷短尾魷魚的海洋生物。這是一種不及人拇指大的小魷魚，它的絕技是身體自帶一個能噴出金黃色光芒的「閃光燈」。與螢火蟲不同，夏威夷短尾魷魚的「閃光燈」並不是它的發光器。它是依靠一種寄生在身上的發光細菌來發光的。夏威夷短尾魷魚出生後，就會立即從周圍的環境中獲取這種細菌，隨後還學會了如何控制由細菌所發出的光線的亮度和方向，以躲避潛伏於其下的捕食者。

格魯威公司通過修改他們從夏威夷短尾魷魚體內發現的發光細菌的基因編碼，使其變成一種能發出更強烈的光的大腸桿菌。然後，他們把改良後的大腸桿菌和大腸桿菌生存所需的氧氣、養料混合在一起，裝到透明的殼子里，製成形態各異的燈。

格魯威公司的商業模式

2016年，格魯威公司已成功實現生物發光照明的商業化。他們的生物燈主要分為3類產品：液態燈、膠狀燈、蛋白質燈。由於燈的形狀可以隨需求而變換，它們可以是貼在玻璃窗上的裝飾燈，可以是指示路標和廣告牌，也可以是普通路燈，等等。這些燈的體型越大，成本越高。

由於法國政府為了減少光污染和降低能耗，規定零售商在凌晨1點到早上7點不能點亮櫥窗，所以格魯威公司作為一個環保主題的創業公司，得到了包括法國電網公司在內的贊助商一共1700萬歐元（約1.24億人民幣）的投資，並幫他們給位於巴黎的奢侈品公司酩悅·軒尼詩-路易·威登集團和波士頓諮詢公司安裝了發出藍綠色暗光的生物燈。

格魯威公司的下一個計劃是在2017年聖誕節時使用他們的生物燈來裝扮夜巴黎，並向城郊擴展他們的業務。

格魯威公司最大的挑戰是細菌會不停地翻倍生長，這個過程會讓燈殼裡的養料3天之內消耗殆盡。也就是說，這種生物燈的壽命只有3天。