瑞典開發出生化植物，玫瑰花莖葉裡長電路

科幻小說與電影裡常有人體與機械裝置結合，或是機械與人體組織結合的生化人（cyborg），前者最有名的如機器戰警，後者如魔鬼終結者，不過倒是很少人想把電路與植物結合做成生化植物。瑞典林雪坪大學（Linköping University）有機電子實驗室的研究團隊，卻率先開發出這樣的植物，論文於2015年11月20日發表於《科學》（Science）期刊的子刊物《科學進展》（Science Advances）。

植物要怎麼裝電路？研究團隊想到，維管束植物本身就有貫通整個植物體的管路系統，那就是維管束本身，所謂維管束植物，包括蕨類、裸子植物（松柏、銀杏、蘇鐵等）、被子植物（開花植物），這些植物的莖葉有無數相連通的小小管道，稱為維管束系統，包括韌皮部和木質部，植物透過這些管道，上下傳送水分與養分。要看到維管束很容易，把芹菜莖切開，橫切面上可見到沿著邊緣排列的一個個小管橫斷面，那就是維管束。

維管束的管路系統，原本就在植物本體中四通八達，於是瑞典研究團隊想到，只要讓這些「水管」裡長出電路，就能成為通達植物各處的「神經系統」。研究團隊利用的是將水份往上送的木質部，利用一種導電性水溶性聚合物PEDOT-S:H，溶在水中，再把玫瑰切花的莖斷面放進溶液，當木質部吸水往上時，自然帶動PEDOT-S:H 沿著木質部往上，之後在管壁結成一層薄膜，就成為可通電的電路，最長可達10公分。

研究團隊表示，找到適合的聚合物相當困難，有的物質會毒害植物，有的則會阻塞木質部，兩種狀況都會導致植物死亡而失敗，經過十多種不同嘗試，最終才找到 PEDOT-S:H，不僅切花的莖斷面會吸收PEDOT-S:H，活生生的植物也能透過根部吸收，只是速度比較慢。

團隊將另一種PEDOT聚合物與奈米纖維素一起送入玫瑰花的葉子時，纖維素會形成微小海綿狀結構，孔洞裡充滿聚合物，加上葉內本身的液體，形成微小的化學電池，只要通電，就能些微改變葉子的顏色。

研究團隊表示這個研究還在很初期的階段，不過，過去很難了解生體植物內部物質如何運作，一旦能在植物內部加裝電路，開啟許多研究的可能，而在實體應用上，也有許多想像空間，包括若整棵樹中通滿電路，將可以把樹當成天線，成為綠色天線，也可能透過電路控制植物，生產新的材料，或是藉此利用光合作用的能源等。

不過，如果說要種樹發電，與其打造生化植物，荷蘭瓦赫寧恩大學（Wageningen University）研究團隊的研究結果可能比較實際，2007年，瓦赫寧恩大學研究團隊申請「植物─微生物燃料電池」（Plant-Microbial Fuel Cells, Plant-e）專利，原理是一般樹木行光合作用有70%有機產物不能利用，只能經韌皮部往下輸送到根部排到土壤，土壤中的微生物分解這些有機物質的過程中會產生電位差，所以，只要在正確的地方插上電極，樹根每天都會自己發電。經過多年研究，在實驗農場上，15平方公尺的種植地，可以供應一台筆記型電腦的用電。

無論如何，生化植物仍是前所未有的新發明，利用植物原本的構造更是相當有創意，至於未來的應用，就看研究團隊如何發展了。

資料來源：
Six Million Dollar Plant: Scientists grow cyborg roses

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