美国化学学会 外部纳米材料涂层(发绿光；上图)保护百合植株免受紫外线的伤害(下图)，紫外线会使未受保护的植株枯萎和变色(箭头)
作者:约瑟夫·理查森 科幻作家长期以来一直设想拥有非凡力量的人机混合体
然而，集成纳米材料的“超级植物”可能比电子人更接近现实
今天，科学家报道了能够制造纳米材料的植物的发展，称之为金属有机框架，以及金属有机框架作为植物涂层的应用
增强后的植物可能会发挥有用的新功能，比如感知化学物质或更有效地获取光线
研究人员将在今天的美国化学学会2019年春季全国会议暨博览会上展示他们的结果
据该项目的首席研究员约瑟夫·理查森博士称
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几千年来，人类一直在向植物引入外来物质
“这方面的一个例子是花卉染色，”他说
“你将一个切好的花茎浸入染料中，染料会通过花茎渗透到花瓣中，然后你会看到这些美丽的颜色
" 由于其广泛的血管网络，植物很容易吸收水和溶解在液体中的分子
然而，更大的材料和纳米颗粒，如多器官功能衰竭，更难穿透根部
因此，墨尔本大学(澳大利亚)的理查森和他的同事们想知道他们是否可以给植物提供多环芳烃前体，植物可以吸收这些前体，然后将其转化为最终的纳米材料
由金属离子或与有机分子相连的簇组成的多孔结构形成高度多孔的晶体，可以吸收、储存和释放其他分子，就像海绵一样
迄今为止，化学家已经制造了数千种不同的多器官功能衰竭，其潜在应用范围从储存氢燃料到吸收温室气体到在体内输送药物
让植物在自己的组织中制造少量这些有用的化合物，可以赋予它们自然界中没有的新能力
为了观察植物是否能制造多器官功能衰竭，理查森和他的同事在水中加入金属盐和有机连接物，然后将插条或完整的植物放入溶液中
这些植物将前体转移到它们的组织中，在那里生长出两种不同类型的荧光多晶质
在一个概念验证实验中，产生多器官功能衰竭的莲花植物碎片在水中检测到小浓度的丙酮，表现为材料的荧光降低
基于这些结果，理查森计划探索植物-财政部混血儿是否能感知爆炸物或其他挥发性化学物质，这对机场安全可能有用
除了让植物制造多器官功能障碍综合征，最终的材料可以用作植物的涂层，帮助它们将有害的紫外线转化为对光合作用更有用的光
理查森说:“当我们考虑在太空或火星上种植作物时，那里没有大气层，而且受到紫外线的轰击，这样的事情可能会有所帮助。”
“那是因为它不仅能保护植物免受紫外线的伤害，还能把它们变成有用的能量
尤其是当你离太阳越远，就越难捕捉到光合作用所需的所有光线
" 研究人员已经开始检查纳米材料的保护能力，初步数据很有希望
研究小组在菊花和百合的碎片上涂上发光的多硫化物，然后将植物暴露在紫外线下三个小时
与未涂布的剪报相比，含有多叶因子的植物显示出较少的萎蔫和漂白
现在，理查森正与植物生物学家合作，研究多器官功能衰竭对植物生长的影响
到目前为止，他们还没有注意到纳米材料的任何毒性
研究人员还想探索多器官功能衰竭是否真的能帮助植物更好地生长，这可能会导致农业应用
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