曾处于科学探索边缘 生物光子研究正被重新审视
微弱的“生物光子”可能代表细胞中一种新的信号传导机制，或许能用于诊断疾病。
图片来源：英国《自然》杂志网站
◎本报记者 张佳欣
加拿大卡尔加里大学量子物理学家丹尼尔·奥布拉克及其同事去年发布了一组小鼠照片，引发国际科学界关注。
他们将4只麻醉后的小鼠置于完全黑暗环境中，利用高灵敏度相机进行拍摄。
结果显示，小鼠身体周围出现了肉眼无法看到的微弱光芒，形成一幅犹如“生命剪影”的图像。
而当研究人员再次拍摄已经死亡的小鼠时，原本清晰可见的光信号几乎消失，只剩下少量零星亮点。
奥布拉克表示，看到这组照片的瞬间，是一个“具有决定性意义的时刻”。
仿佛他们拍摄到的不只是小鼠，而是生命本身。
事实上，这些微弱光芒并非神秘现象，而是生命活动产生的一种自然信号。
包括人体在内，几乎所有生命体都会持续释放极其微弱的光，这些光被称为“生物光子”。
长期以来，由于信号强度极低、产生机制复杂，这一现象一直处于科学探索边缘。
近期，随着高灵敏度成像技术和单光子探测技术发展，这种微光终于来到聚光灯下。
科学家开始认真审视这些隐藏在生命活动中的微光，并探索其在疾病诊断、健康监测以及生命机制研究中的潜在价值。
经历百年沉浮重获关注
生物光子的历史可以追溯到约100年前。
1911年，俄罗斯生物学家亚历山大·古尔维奇通过“洋葱实验”提出，生长中的细胞可能会释放一种能够影响邻近细胞活动的微弱光信号，并推测细胞之间可能存在光介导的信息交流。
然而，由于多个实验室难以重复该实验，这一发现很快被归入“伪科学”。
直到20世纪50年代，随着光电倍增管等高灵敏探测设备出现，科学家才确认，从细菌、植物到哺乳动物，生命体确实会持续释放微弱光子。
这种光强度远低于人眼感知范围，覆盖从紫外光到近红外光的多个波段，与萤火虫等生物发光有着本质区别。
20世纪70年代至21世纪初，德国生物物理学家弗里茨-阿尔伯特·波普提出“生物光子”概念，并认为这些光具有类似激光的相干性。
但由于相关观点与一些非主流医学联系，该领域长期受到质疑。
近年来，随着探测器灵敏度的提升和研究方法的规范化，更多学者开始以严谨态度审视这一现象。
英国伦敦大学学院研究线粒体生物化学的尼克·莱恩则表示：“这是一个处在科学认可边缘的领域，但并不意味着它就是错误的。
”
奥布拉克团队2025年发表的小鼠活体成像，正是在冷却至近-100℃的高灵敏度CCD相机支持下完成的视觉证明，它让同行和公众第一次直观看到，生物光子确实与生命活动紧密相伴。
或打开疾病诊断新窗口
对于研究人员而言，生物光子的最大吸引力在于，它可能成为观察细胞健康状况的新窗口。
生物光子产生于细胞有氧代谢的核心——线粒体。
代谢过程中产生的活性氧分子会生成处于激发态的中间产物，当这些分子回落到稳定状态时，便以光子形式释放能量。
当细胞面临感染、损伤等应激时，活性氧大量产生，光子发射也随之爆发式增加。
这一机制为疾病早期检测提供了新思路。
癌症、心血管疾病和神经退行性疾病均与氧化应激升高相关，而生物光子成像可能捕捉到这些代谢异常的信号。
多个团队正在推进相关研究。
例如，意大利国家核物理研究所毛里齐奥·本法托团队发现，健康星形胶质细胞与胶质母细胞瘤细胞的发射模式存在差异；加拿大威尔弗里德·劳里埃大学团队也观察到，正常皮肤细胞与黑色素瘤细胞之间存在类似现象。
奥布拉克团队则报告，阿尔茨海默病模型大鼠与健康大鼠海马组织的生物光子发射特征不同。
“这是一种全新的生命信号。
”奥布拉克的同事、理论量子物理学家克里斯托夫·西蒙认为，人类目前只是刚刚开始认识它。
“光通信”假说仍需验证
现在，科学家更大胆的设想是：生物光子是否还承担着信息传递功能？
一些实验为这一设想提供了线索。
英国威斯敏斯特大学团队将分离的线粒体置于密封石英容器中，向一个容器加入毒素后，相邻容器的线粒体呼吸速率随之下降，癌细胞来源的线粒体反应更强。
当加入不透光的铝箔后，这种影响随之消失，提示线粒体之间可能存在依赖光信号的交流方式。
在大脑中，神经元活动与生物光子发射强度相关，但大脑却拥有特殊的受体，对难以穿透颅骨的光敏感，其原因未明。
西蒙通过模型提出，髓鞘可能让轴突充当微型光纤，引导光子在大脑内定向传播。
若脑细胞确实部分以光通信，或许能解释仅靠电信号难以说明的学习与认知机制。
耶鲁大学光敏通路专家艾莉森·斯威尼指出，一种名为火体虫的生物已会用自身发光在神经元间传递信号，人类大脑也可能进化出类似机制，只是从未有人去寻找。
当然，这些尚属高度推测。
捷克科学院生物电动力学专家米哈尔·西弗拉认为，当前第一要务仍是夯实基础证据，从诊断应用起步。
他已建立开放网络Biophotoniq，以推动方法标准化，并设计了3D打印避光成像盒，希望降低技术门槛，吸引更多研究者参与。
从看见一束肉眼不可见的光，到寻找生命运行的新规律，百年前那个曾被边缘化的发现，正在被重新审视。
或许，在这些微弱的“生命之光”中，蕴藏着理解健康、疾病乃至生命本质的新线索。
如今这条探索之路，才刚刚开始。
月球南极微生物可能经历冻干
## 微生物可能在月球南极被冻干 若不加控制，搭便车的微生物可能会污染月球科研。五十年来，阿耳忒弥斯四号将首次把人类送上月球，这次是在月球南极。
宇航员必须小心防止微生物偷渡，以免污染研究样本。
美国国家航空航天局 某些耐寒微生物可能在月球上存活 先前的月球任务探索了月球赤道地区，那里强烈的紫外线辐射和昼夜巨大的温差使表面环境不适合生命存在。
但阿耳忒弥斯4号任务计划登陆月球南极，该区域独特的地形可能维持某些细菌和真菌存活，这意味着未来的任务应仔细考虑该区域污染的风险，研究人员在《科学进展》上报告称。
在月球两极，阳光以比赤道低得多的角度照射到月面，形成了永久阴影区，那里的温度可低至零下200摄氏度，且紫外线辐射极少。
美国宇航局戈达德太空飞行中心（位于马里兰州格林贝尔特）的有机地球化学家希瑟格雷厄姆表示，这种环境条件与冷冻干燥微生物（如面包酵母）所需的条件相差不大。
格雷厄姆及其在NASA的同事们研究了三种细菌和两种通常与人类相关的真菌。
这些微生物此前曾附着在航天服上、载荷舱内，甚至出现在国际空间站外部。
研究团队发现，这五种微生物在月球南极某些区域至少能存活24小时。
最耐久的微生物是黑曲霉菌，一种常见于浴室和热水器中的真菌。
这种真菌具有厚实的细胞壁，并且能够在休眠状态下修复DNA。
研究人员估计，在某些地区，黑曲霉菌能够存活一周以上。
但生存并不等于繁荣。
在这些条件下，这些微生物很可能无法繁殖或生长。
但即使死亡或处于休眠状态的微生物，也可能对月球研究构成威胁。
它们的蛋白质和其他化学特征仍会在月球表面的样本中显现，从而干扰测量结果。
研究的见解将为阿耳忒弥斯IV号及其他载人任务的去污程序提供依据。
格雷厄姆表示，火星比月球为微生物提供了更为适宜的环境，因此在火星上生命传播的风险会高得多。
越能高效实现月球上的清洁探索，我们在类似火星这样的目的地就将具备更优的准备条件。
相关知识（天文术语） 月球是地球唯一的天然卫星，距离地球约38万公里，表面布满环形山和月海。
它本身不发光，靠反射太阳光被我们看见。
月球对地球的潮汐有显著影响，并在人类探索太空的历史中扮演重要角色，是目前唯一有人类踏足的地外天体。
BY: Libby Riddle FY: AI 如有相关内容侵权，请在作品发布后联系作者删除 转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处
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本次展览聚焦生态文明与当代艺术的跨界融合，汇聚全国美展银奖获得者、中国摄影金像奖获得者等众多国内生态艺术领域的资深艺术家与代表性青年艺术家的150件优秀跨媒介艺术作品，以视觉艺术语言推进公众感知与文化表达，充分展现中国当代生态艺术的创新实践与人文思考。
本次展览围绕“生态意识”“生命共同体”“可持续未来”三大核心议题，以“大地回声：物·我共振”“家园图景：亲·睦共识”“未来之境：知·觉共通”三个主题单元，回应“人类世”背景下人类与自然关系的重塑挑战，力图打破“人类中心主义”“自然本位”两极叙事，构建一个多物种共生、跨学科融合、感知交互的生态艺术公共语境。
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主视觉中的凹凸镜面，是对观看方式的追问。
镜面将既定视野打散、偏折并重新聚焦，挑战以人类为中心的惯常观看方式及其认知边界。
当单一的观看中心被打开，动物、植物、山川、水体及其相互关联的生态过程进入视野，呈现出多种生命与环境要素交织共存的复调图景。
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愿这场巡展成为一次重新学习观看、感知与共处的公共实践，使我们在彼此依存的生物圈中重新理解共同栖居的世界，并以艺术的感知、想象与创造，为生态文明建设与美丽中国的未来图景贡献力量。
是为序。
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