Κινέζοι επιστήμονες αξιοποίησαν την τεχνολογία γονιδιακής επεξεργασίας για να δημιουργήσουν φυτά που λάμπουν στο σκοτάδι, θυμίζοντας τον κόσμο της ταινίας «Avatar». Τα βιοφωταυγή αυτά φυτά εκπέμπουν ένα απαλό φυσικό φως, έπειτα από τη μεταφορά γονιδίων παραγωγής φωτός από πυγολαμπίδες και φωσφορίζοντες μύκητες στα κύτταρα των φυτών.

Μέχρι στιγμής, περισσότερα από 20 είδη –μεταξύ αυτών ορχιδέες, ηλίανθοι και χρυσάνθεμα– έχουν τροποποιηθεί ώστε να φωτίζουν τη νύχτα.

Επικεφαλής του έργου είναι ο Dr. Li Renhan, ιδρυτής της εταιρείας Magicpen Bio και απόφοιτος του China Agricultural University, ο οποίος αποδίδει το ενδιαφέρον του για τη βιοφωταύγεια στις παιδικές του εμπειρίες στην ύπαιθρο.

«Γεννήθηκα στην επαρχία. Τότε η οικογένειά μου δεν είχε χρήματα, κι έτσι τα βράδια δεν μπορούσα να κάνω τίποτα άλλο παρά να ξαπλώνω σε μια αιώρα στο μπαμπούδασος του παππού μου για να δροσιστώ. Οι πυγολαμπίδες συχνά προσγειώνονταν στα χέρια μου», δήλωσε ο Renhan στο EuroNews.

Φυτά που θυμίζουν τον κόσμο του Avatar

Τα νέα φυτά παρουσιάστηκαν δημόσια στο Zhongguancun Forum, όπου οι ερευνητές εξέτασαν πειραματικά δείγματα και έδειξαν άνθη που εκπέμπουν ορατό φως χωρίς εξωτερική πηγή ενέργειας.

Κατά τη διάρκεια των σπουδών του, ο Renhan άρχισε να διερευνά αν οι μηχανισμοί βιοφωταύγειας των πυγολαμπίδων θα μπορούσαν να εφαρμοστούν στα φυτά.

«Θέλαμε να μεταφέρουμε γονίδια από ζώα, όπως οι πυγολαμπίδες, στα φυτά ώστε να λάμπουν κι αυτά τη νύχτα. Επιδιώκουμε να φέρουμε αυτή την τεχνολογία στον πολιτιστικό τουρισμό και την οικονομία της νύχτας. Φανταστείτε μια κοιλάδα γεμάτη φωτεινά φυτά στο σκοτάδι – θα ήταν σαν να φέρνουμε τον κόσμο του “Avatar” στη Γη», ανέφερε ο Renhan.

Δεν είναι η πρώτη φορά που Κινέζοι επιστήμονες επιχειρούν να δημιουργήσουν βιοφωταυγή φυτά. Το 2025, ομάδα ερευνητών του South China Agricultural University ακολούθησε διαφορετική προσέγγιση, εγχύοντας μικροσωματίδια φωσφόρου σε παχύφυτα που «επαναφορτίζονται» μέσω του ηλιακού φωτός ή LED. Η μέθοδος αυτή προσφέρει προσωρινό, αλλά πιο έντονο φως σε σχέση με τη γενετική τροποποίηση.

Η μελέτη, με επικεφαλής τη Shuting Liu, περιέγραψε τη διαδικασία έγχυσης του φυτού Echeveria Mebina με στρόντιο αλουμινάτο – υλικό που χρησιμοποιείται συνήθως σε φωσφορίζοντα παιχνίδια και αποθηκεύει φως για σταδιακή εκπομπή.

Παράλληλα, η αμερικανική εταιρεία συνθετικής βιολογίας Light Bio έχει αναπτύξει τις εγκεκριμένες από το USDA «Firefly Petunias», πετούνιες με ενισχυμένα μυκητιακά γονίδια που παράγουν ασφαλές, μανιταρόμορφο φως και διατίθενται εμπορικά.

Ανάλογες προσπάθειες είχαν προηγηθεί και στο Massachusetts Institute of Technology (MIT) το 2018, όπου μηχανικοί δημιούργησαν φυτά με ενσωματωμένους αισθητήρες για ανίχνευση έλλειψης νερού, καταγραφή 3D εικόνων ή εντοπισμό χημικών εκρηκτικών στο υπόγειο νερό.

Η ομάδα Strano Research Group του MIT διαπίστωσε ότι με την ενσωμάτωση νανοσωματιδίων στα φύλλα κάρδαμου, τα φυτά μπορούσαν να εκπέμπουν αμυδρό φως για περίπου τρεισήμισι ώρες.

Η χρησιμότητα των βιοφωταυγών φυτών

Τα φυτά που ανέπτυξε η ομάδα του Renhan είναι ιδιαίτερα αποδοτικά και χαμηλών εκπομπών. Χρειάζονται μόνο νερό και λίπασμα, εξοικονομούν ενέργεια και μπορούν να φωτίζουν πόλεις τη νύχτα.

Αν και η τεχνολογία αυτή αναμένεται να ενισχύσει τον τουρισμό, οι ερευνητές επικεντρώνονται κυρίως σε πρακτικές εφαρμογές, όπως ο φωτισμός πάρκων και δημόσιων χώρων χωρίς ηλεκτρική ενέργεια.

Παράλληλα, παρόμοιες τεχνικές βοηθούν ήδη τους επιστήμονες να παρακολουθούν την ανάπτυξη ασθενειών σε κυτταρικό επίπεδο, επιταχύνοντας την ανακάλυψη νέων φαρμάκων και θεραπειών.

Με την επεξεργασία γονιδίων ευαισθησίας στο ρύζι, ερευνητές έχουν αναπτύξει νέες ανθεκτικές ποικιλίες απέναντι σε πολλαπλούς εχθρούς των καλλιεργειών, συμβάλλοντας στην παγκόσμια επισιτιστική ασφάλεια.