每朵玫瑰都有刺，但瑞典實驗室種植的玫瑰也有電晶體和電極。
林雪平大學的研究人員透過將植物相容的電子材料植入玫瑰，創造了仿生玫瑰。他們改造的其中一株玫瑰的莖中執行著簡單的數位電路；另一株玫瑰的葉子在施加電壓時會改變顏色。
科學家們希望為生物學家制造工具，以記錄或調節植物生理學——植物相當於心臟起搏器等醫療植入物。林雪平大學的材料科學家馬格努斯·伯格倫補充說，電子元件也可能是一種工程改造植物的方法，而不是操縱它們的DNA。他在《科學進展》雜誌上發表了這項研究。
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材料科學家表示，他們喜歡伯格倫的創造力，但不確定該如何看待這些實驗。“這看起來很酷，但我不確定確切的含義是什麼。但我想這就是科學和科學的好奇心，”加利福尼亞州斯坦福大學研究有機電子學的鮑哲南說。卡內基梅隆大學位於賓夕法尼亞州匹茲堡的生物醫學工程師克里斯托弗·貝廷格開發了可食用和可生物降解的電子材料，他稱這項工作“酷炫、有趣且發人深省”。
連線線路
仿生植物的想法並不新鮮。去年，馬薩諸塞州劍橋市麻省理工學院的化學工程師邁克爾·斯特拉諾表明，例如，菠菜葉綠體吸收碳奈米管。他報告說，這提高了植物的光合作用速率，因為奈米管吸收了葉綠體不吸收的波長的光。
但瑞典團隊的工作是研究人員首次將電子電路的所有元件（包括電晶體（電子開關））整合到植物中。
伯格倫首先將玫瑰莖的切口端浸入PEDOT溶液中，PEDOT是一種導電聚合物，通常用於可印刷電子產品，並且可溶於水。毛細作用將聚合物向上拉入玫瑰的維管組織或木質部。在那裡，聚合物從溶液中析出並自組裝成導線，有些長達10釐米。透過將塗有PEDOT的金探針連線到導線上，研究人員製造了單個電晶體，並使用這些開關演示了一個簡單的數位電路。伯格倫說，電晶體的電氣效能與傳統印刷PEDOT電路的效能相當。
接下來，研究人員將玫瑰葉子放入裝滿PEDOT和纖維素奈米纖維混合溶液的注射器中。透過施加真空，他們排出了組織中的空氣，然後將PEDOT溶液吸入留下的空隙中。當施加電壓時，仿生葉子的顏色會在藍綠色調之間微妙地變化。
植物力量
貝廷格推測，可能可以透過植物的嵌入式電子電路來操縱植物——例如，觸發植物的生長突增。
但斯特拉諾對此持懷疑態度：他說，用導電聚合物填充玫瑰的輸水莖和氣體交換葉片可能會干擾植物的正常蒸騰作用。
伯格倫說，儘管最初的大多數研究都是使用植物插條進行的，但該小組也使活植物的葉子改變了顏色。他說，這些植物幾個月後仍然活著，而且葉子沒有脫落。（然而，對改造莖的實驗僅在植物插條中進行）。
該小組現在正與生物學家合作開發監測植物生理學的應用。伯格倫還在研究PEDOT裝置是否可以用於將植物變成活燃料電池的系統中，這種系統已經在單細胞生物中實現，但尚未在植物中實現。這樣的系統將直接將植物的一些糖轉化為電能。“我們稱之為植物力量，”伯格倫說。
本文經許可轉載，首次發表於此處，日期為2015年11月20日。