借助植物找炸弹 有望造福全球机场安全

2011-03-15 18:30

植物在整个生物界中是最基础的一类生物，它们为人类提供了食物和能量来源，装点并美化了人类的生存环境。最近，美国科学家又发现了植物的新用途，可以经过基因改造后用来反恐，发现那些隐蔽的炸弹。

培育出反恐植物的是美国科罗拉多州立大学的女生物学家居恩·梅德福特等人，她利用植物的自卫反应机制找到了探测炸弹的新方法。梅德福特表示：“人类因为对环境的适应强而不断发展壮大。然而，人类也因此失去了对环境的敏感性，不能预测来自周边环境的危险。为此，人们不得不借助一些外界的力量，比如器械和其他生物。”

虽然植物没有像动物一样的感觉器官，也不能像动物一样四处奔跑，但是它们也能感知环境，并能趋利避害，人们可以用植物的这种特性来监测环境。研究人员还通过基因工程改变了植物的自然示警程序，使植物在发现空气中或土壤中有特定化学物质时，能以叶子变色的方式向人们报警。

梅德福特表示：“植物不会主动躲避威胁，它们只能发展出复杂的系统，探测和回应四周的环境。”梅德福特通过改变植物的基因，令植物能探测到人们指定的物质，并以人人都看得见的方式回应。在植物DNA中有一种受体蛋白，在感受到具有威胁性的刺激物时，就能释放萜烯类化合物，使叶子的表皮增厚，叶片的颜色也随之改变。

目前，梅德福特培育出一批能反恐的拟芥兰，可检测由黄色炸药制成的炸弹。经过测试，这些植物在检测到空气中哪怕一丁点的黄色炸药时，就会出现变色反应，大部分拟芥兰的叶片变黄。也有少部分拟芥兰的叶片变成白色，这是梅德福特认为的最佳变色效果，因为植物本身有黄色叶片，而从绿色到白色的则较少，变色效果明显。在测试中，当炸弹拆除之后，植物又会由白色变为绿色。

研究人员利用电脑软件重新设计植物的受体蛋白质基因，使其能对特定的污染物或炸弹做出反应。一旦植物发现危险物后，内部信号就会促使叶子转变为白色。研究发现，目前植物对炸药的探测能力与狗相当，甚至更好。反恐植物并不需要特定的植物，任何植物通过基因改造后都可以顺利地完成任务，能同时探测多种化学物质。

尽管反恐植物目前对于周围环境中的炸弹需要几个小时才有反应，但研究人员正在不断完善对反恐植物的基因设计，希望能使反应时间减少到几分钟。梅德福特的研究成果吸引了军方和环境部门的关注，军方希望用反恐植物来探测炸弹，而环境部门则希望用反恐植物来监控环境污染。目前，美国军方为这个项目新增了790万美元的拨款，希望研究人员缩短植物对炸弹的响应时间，并让更多的反恐植物变白而不是变黄。

将来，人们进入危险区域，只要带株反恐植物，就可以预知来自炸掉的威胁。美国国防和国土安全部的官员表示，这项新技术几年后可能就会应用于各大机场。

美国海军研究所的研究人员则表示：“设计用于检测炸药的植物哨兵，最终可能会帮助军队免受简易爆炸装置袭击。”