萤火虫启迪人类发明 荧光灯大大提高能源使用率

2014-4-02 10:17 来源: 北京日报
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萤火虫发光、医学、防疫、环保等很多领域都有科学应用价值

   在科学家眼中,萤火虫是启迪发明的灵感所在。别看萤火虫不起眼,它在发光、医学、防疫、环保等很多领域都有科学应用价值。

   萤火虫的发光基因,是遗传工程科学工作者研究的热门对象。不同于其它的光会伴生出热量的损耗,萤火虫发出的荧光是一种生物光,其温度不超过0.001℃,是目前已知唯一几乎没有热损耗的光源,因此也叫“冷光源”。早在上世纪40年代,科学家受到萤火虫发光器的启发,发明了荧光灯,大大提高了能源使用率,但其与萤火虫的发光率相比还差得太远。生物发光领域是这两年在国外渐渐兴起的科研热点,2008年诺贝尔化学奖就颁给了生物发光领域的3位科学家。

   最近,研究人员对萤火虫发光器进行研究时,意外地发现了一种锯齿状排列的鳞片,它可以提高发光器的亮度。随后科学家将其应用在了二极管(LED)设计中,制作出了模仿萤火虫发光器天然结构的LED覆盖层,可使其效率提高50%以上。研究人员估计,这种新颖设计可能会在几年之内应用在LED生产中,为人类节约更多能源。

   在分子生物学实验室, 萤火虫特有的虫荧光素酶基因以其具有易检测、敏感及对人体无毒等优点,在基因工程中越来越多地作为遗传标记的首选来检测基因表达。人们利用萤火虫的基因不但做到了测癌细胞,还利用基因转移技术,把萤火虫的基因转移到玉米中,较快地培育出新的具有抗病虫害的玉米新品系。

   在生物防疫和生态环境领域,萤火虫也担负着重要角色。萤火虫是血吸虫病的克星,因为水生萤火虫的幼虫吃包括钉螺在内的螺类,而钉螺是血吸虫的唯一宿主。萤火虫还是环境好坏的指示物种,其体内的腺甙磷酸,可作为一种优异的检测剂来检测水的污染程度,凡是萤火虫种群分布的地区,都是生态环境保护得比较好的地方。