藉助植物找炸彈 有望造福全球機場安全

2011-03-15 18:30

植物在整個生物界中是最基礎的一類生物，它們為人類提供了食物和能量來源，裝點並美化了人類的生存環境。最近，美國科學家又發現了植物的新用途，可以經過基因改造後用來反恐，發現那些隱蔽的炸彈。

培育出反恐植物的是美國科羅拉多州立大學的女生物學家居恩·梅德福特等人，她利用植物的自衛反應機制找到了探測炸彈的新方法。梅德福特表示：「人類因為對環境的適應強而不斷發展壯大。然而，人類也因此失去了對環境的敏感性，不能預測來自周邊環境的危險。為此，人們不得不藉助一些外界的力量，比如器械和其他生物。」

雖然植物沒有像動物一樣的感覺器官，也不能像動物一樣四處奔跑，但是它們也能感知環境，並能趨利避害，人們可以用植物的這種特性來監測環境。研究人員還通過基因工程改變了植物的自然示警程序，使植物在發現空氣中或土壤中有特定化學物質時，能以葉子變色的方式向人們報警。

梅德福特表示：「植物不會主動躲避威脅，它們只能發展出複雜的系統，探測和回應四周的環境。」梅德福特通過改變植物的基因，令植物能探測到人們指定的物質，並以人人都看得見的方式回應。在植物DNA中有一種受體蛋白，在感受到具有威脅性的刺激物時，就能釋放萜烯類化合物，使葉子的表皮增厚，葉片的顏色也隨之改變。

目前，梅德福特培育出一批能反恐的擬芥蘭，可檢測由黃色炸藥製成的炸彈。經過測試，這些植物在檢測到空氣中哪怕一丁點的黃色炸藥時，就會出現變色反應，大部分擬芥蘭的葉片變黃。也有少部分擬芥蘭的葉片變成白色，這是梅德福特認為的最佳變色效果，因為植物本身有黃色葉片，而從綠色到白色的則較少，變色效果明顯。在測試中，當炸彈拆除之後，植物又會由白色變為綠色。

研究人員利用電腦軟體重新設計植物的受體蛋白質基因，使其能對特定的污染物或炸彈做出反應。一旦植物發現危險物後，內部信號就會促使葉子轉變為白色。研究發現，目前植物對炸藥的探測能力與狗相當，甚至更好。反恐植物並不需要特定的植物，任何植物通過基因改造後都可以順利地完成任務，能同時探測多種化學物質。

儘管反恐植物目前對於周圍環境中的炸彈需要幾個小時才有反應，但研究人員正在不斷完善對反恐植物的基因設計，希望能使反應時間減少到幾分鐘。梅德福特的研究成果吸引了軍方和環境部門的關注，軍方希望用反恐植物來探測炸彈，而環境部門則希望用反恐植物來監控環境污染。目前，美國軍方為這個項目新增了790萬美元的撥款，希望研究人員縮短植物對炸彈的響應時間，並讓更多的反恐植物變白而不是變黃。

將來，人們進入危險區域，只要帶株反恐植物，就可以預知來自炸掉的威脅。美國國防和國土安全部的官員表示，這項新技術幾年後可能就會應用於各大機場。

美國海軍研究所的研究人員則表示：「設計用於檢測炸藥的植物哨兵，最終可能會幫助軍隊免受簡易爆炸裝置襲擊。」