能源未来：发光树
旧金山的一位企业家安东尼·埃文斯，为了节约能源最近冒出了一个奇特的想法：“如果我们用树来充当路灯会是怎样的呢?”
埃文斯和他的同事——生物学家欧姆里·阿米拉夫中力和凯尔·泰勒——想创造出一种真正能发光的植物。埃文斯的灵感来自于转基因生物，即拥有其他物种 DNA的动植物，这种转基因生物已经满足了人们许多方面的需求。比如，从苏云金杆菌中的提取的基因通常会注入到玉米和棉花中，从而使农作物达到防虫害的目的。在一种叫“制药法”的方法中，科学家们将人类基因注入动植物中从而使这些基因载体能产生药物中所含的蛋白质。更有甚者，将果冻中的基因添加到注入猫和猪这样的动物身上，因为果冻的基因是产生绿色荧光蛋白的主要原因。这样一来，只要通过观察它们的后代在黑暗中是否会发光，科学家们就可以判断出一种疾病是否是从这一代传到另一代身上的。
今年春天，埃文斯的团队在Kickstarter上发布了一个视频，视频中解释了他们计划如何将生物性发光的细菌基因注入到植物的个体中，这被看做是创造发光树迈出的第一步。为了给观众增加一点想象，视频中还使用了一张潘多拉星球的图片，这是电影《阿凡达》中的一个场景，电影中，这个场景十分明亮，且出现在22世纪中期。经过46天艰苦而成功的宣传活动，研究团队为这项研究募集到了将近50万美元。关于这个项目，我与埃文斯进行了交流。
科学家们在上世纪80年代率先通过基因的方式设计出了史上第一棵夜间发光的植物，即携带萤火虫基因的烟叶。那么从历史上来看，你现在做这个的目的是什么呢?
我认为，你说的这个只是个演示性的项目。但是科学家们在根生长方面的研究已经使用到这项技术了。所以我们的目的是用来做基础性研究。
从传统上来看，他们所做的，是把基因和促进剂(基因中 的第一层，它会使细胞开始转录，这也是产生蛋白质的第一步)一起植入荧光素酶(一种从发光生物体身上获取的酶)中，然后再通过人工的方式添加虫荧光素。他们甚至已经将这些发光植物送入国际空间站了，所以这是一项颇为成熟的技术。
在你的发光植物项目中，你选择的是一种会开花的物种，叫拟南芥。为什么会选择这种植物呢?
我们之所以选择它是因为它非常适合在个大专院校中进行研究。它就是植物生物学中果蝇。它被经常用来研究得原因在于，在所有开花植物中，它的基因组最短。
你们用什么基因来使植物发光?
我们使用的是费希尔氏弧菌的基因。这是一种海洋细菌。
你们是怎么做到的呢?你可以带我看一看制造发光植物的过程吗?
那我们先从一个软件Genome Compiler开始吧。这个软件可以让我们找到基因序列并通过一个漂亮的图形用户接口对其进行改动，我们通过软件查找费希尔氏弧菌的基因，然后对其进行一项被称之为编码和优化的工作，从根本上调整基因序列，使基因能脱离细菌在植物中继续发挥作用。之后，我们会合成 DNA。这里有一个“打印”按钮，通过它来“打印”DNA。然后我们把文件通过电邮发给一家公司，由他们来为我们完成最终的DNA。随后，该公司会通过联邦快递将DNA邮寄回我们，接下来我们将做两件事。
首先，我们将DNA嵌入一些土壤杆菌中。这种细菌非常聪明，它自己就可以完成基因的构建。这些细菌将DNA带入植物的雌配子中。这样，我们就可以将这些植物花朵里的种子种下，将会得到我们在电脑中设计的植物的DNA了。第二件我们要做的事情是，用一支基因枪，通过这个设备将DNA高速射入植物细胞中。它们当中的一些细胞会吸收DNA，并开始将其反映出来。
你们目前在加利福尼亚硅谷森尼维尔公司的生物实验室BioCurious的工作已接近尾声。但是这如何DIY呢?这是不是一个在车库里瞎倒腾的人都能完成的事情呢?
作为Kickstarter活动的一部分，我们有一个工具包，有了它你就可以自己动手制作这么一棵植物了。这当中比较困难的部分是设计基因序列，但假如你掌握了以后，你就可以依葫芦画瓢了。
据统计，目前我们共有8,433个来自Kickstartr的支持者，项目资金有484,013美元。是不是很吃惊呀?此前我们的目标是筹集 65,000美元，所以现在能筹集到那么多钱确实很不容易。有Kickstarter，你真不知道会发生什么。我们确实有一些有趣的东西，因为每个人都想去了解它。但出乎意料的是，我们没想到居然能吸引这么多的眼球。
那么，如果某一天，街道两边的路灯被这些晚上会发光的树所取代，这个要实现的可能性有多大?
我们认为这是切实可行的，但是这肯定也是一个长期的目标。这个问题最大的挑战在于，树长大需要很长的时间。对树做实验和测试不同的促进剂将会花费大量的时间。在这一点上我们确实需要找到一项新技术来支撑。一个是更好的仿真技术，这样我们就可以更好的在计算机上对基因序列进行仿真。另一个就是生物打印机或类似的东西，这样我们就可以打印出一张叶子并实际测试叶子的基因序列，而不用等到整棵树长成后再做。然后就是某种针对树的基因诊断方法，并在原位进行调整来改变DNA。在我们真正能在大树上开展工作前，首先要在这几个方面取得进展。
通过初步计算，一棵覆盖面积达1000平方英尺的发光树能产生与路灯同样的照明效果。
就像闪电。闪电的类型多种多样。如果你想一想天空被照亮的过程，你会发现闪电是从整个天空划下来，而并不是只从一点迸出，这与电灯泡只从一点发光不同。闪电会更分散，所以我们才会觉得更美。
你们现在的焦点在哪里呢?
我们正在兑现我们给Kickstarter支持者的承诺。所以我们一直在工作，建立实验室，整理DNA并开始改变拟南芥这个植物。
你和你的团队答应将给达到一定支持力度的支持者每人一棵发光植物。有什么是值得期待的呢?这发出的光有多强，能持续多久?
只要这棵植物还有生命，它发出的光就会持续，但光线不会特别亮。我们正计划开发一种在夜间发光的涂料。当你身处在黑暗的空间里时，你可以看到它在谈谈的发光。之后，我们会研究如何将光亮放大和增强。
在活动视频中你说，“发光植物是未来的一个标志”。你所说的未来是怎样的?
我们所说的未来，是一个合成生物技术的未来。我们认为，这一类技术将越来越普及。会有许多人能够运用到它。我很想看到，在未来，青少年和成年人可以在家中通过基因来制造各种玩意或者在生物实验室里DIY自己的作品。我们成为未来的先行者，来告诉人们这一时刻正在到来，并发起针对这项技术的讨论——这项技术的意义所在和带给我们的影响。
这项技术正逐渐被大众所接受。这将会是一项变革，而且我觉得是时候该关注一下了，特别是那些注意到并对此感兴趣的人。同时，这里面蕴藏了大量的机会，假如有人关注这个项目并认为“我愿意尝试一下”，那么我觉得答案就是“你可以”。只要去到当地的DIY实验室，就可以边动手，边学习了。
除此之外，还有什么其他的转基因生物能让你觉得是有发展潜力的呢?
这方面的工作有很多的人在做，数不胜数。如果你看一看iGEM ( 国际基因工程机器)基金会的项目，你会发现有众多不同的项目在进行中。比如其中的蜘蛛丝就很酷。还有研究新型肉类的那些人也很棒。在旧金山南海岸的生物实验室BioCurious里，正进行着一项有关于藻类的有趣的研究。通过对藻类的研究，我们可以用它来创造能源——我想这需要做很多工作，不过前景是十分广阔的。
有没有什么项目是令你担忧的呢?
目前还没有。但我觉得，最终还是会有一些令人害怕的东西出现的。
针对你们将发光植物散布开来并将这些合成的植物放到野外，有人对此表示了关切。对这部分心存担忧的人你有什么想说的呢?
时至今日，人们对植物基因进行改变已经进行了数十年。这20年来，人们创造出了很多的转基因植物，我们现在所做的只是紧跟了时代步伐而已。我们认为我们所做的并不是什么特别的不同。这个项目的不同之处可能就在于，它有基金的支持，而且项目实施的地方是在DIY生物实验室而不是专业的研究所。
