細菌點亮法國小鎮

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Glowee 團隊正在法國朗布依埃(Rambouillet)試用生物發光顯示器。 圖片來源:Glowee/Facebook

去年,法國小鎮朗布依埃(Rambouillet)疫苗接種中心的等候室內,安裝了一排會發出柔和藍光的圓柱。不久後,這些幽幽的藍光更開始照亮附近綠樹成蔭的廣場,並陸續出現在法國各地。這些藍光燈獨特之處在於其非靠電力發光,而是由細菌生物發光(Bioluminescence)產生

自然界中,螢火蟲會發光以吸引配偶,而當周圍的水被翻動時,某種藻類亦會發光;棘茄魚亞目(Deep-sea anglerfishes)會讓生物發光細菌寄居於頭頂形成「釣竿」,作為誘餌捕捉獵物。2014 年成立的法國初創公司 Glowee 由此想到,可以利用生物發出的「自然光」,作為未來照明的新方法。

公司開發出由發光微生物製成的液體原料,將其製成「微生物光管」,目前正以朗布依埃作為試點。當地的藍光來自法國海岸的費氏弧菌(Aliivibrio fischeri),其新陳代謝的特性會產生光。細菌被存於充滿鹽水的管裡,只需提供氧氣及添加基本營養素混合物,即能發光。若要「關燈」,只需切斷空氣,使細菌進入無氧狀態。創辦人 Sandra Rey 指出,與製造 LED 燈相比,微生物光管製造過程消耗的水及釋放的二氧化碳更少,而液體亦可生物降解,而且 Glowee 燈產生的光度雖較 LED 燈低,但其所需的電力也較少

Glowee 佈置的生物發光房。 圖片來源:Glowee/Facebook

Glowee 燈目前僅用於特別活動的基本照明,但該公司正計劃生產幾種類型的街道設施,例如內置照明的戶外長椅。朗布依埃市政廳在 2019 年與 Glowee 簽署合作協議,並投資 10 萬歐元(約 85 萬港元),目標是令該鎮成為「全面的生物發光實驗室」。當地公共空間負責人 Guillaume Douet 認為:「如果這個模型行之有效,我們可以大規模應用生物照明工具,替換當前的照明系統。」目前,國營法國電力公司(EDF)、歐盟委員會均為 Glowee 的贊助來源,而法國國家健康與醫學研究院(Inserm)則提供技術支援。Glowee 更表示,正與在法國、比利時、瑞士和葡萄牙的 40 個城市進行磋商。

不過,利用微生物發光,始終存在不穩定因素,例如「續航力」只能持續數天或數星期,就必須再補充營養。而且不論將其置於哪種溫度及環境壓力之下,其光度都遠不及 LED 燈。Glowee 表示,細菌可以產生每平方米 15lm(流明)的亮度,低於正常公園及花園公共照明所需的最低每平方米 25lm。相比之下,一個 220lm 的家用 LED 聚光燈,能產生每平方米約 111lm 的亮度。

英國卡迪夫大學(Cardiff University)生物科學學院講師 Catrin Williams 曾研究細菌生物發光的應用,他指出因營養供應需要,難以令細菌培養物長期存活。但 Williams 認為,若能研究出利用化學發光(chemiluminescence)的技術,就消能除對活細菌的需求,因負責生物發光的「螢光素酶」(luciferase),理論上可以從細菌中提取出來,自行產生光。Glowee 目前也正研究有關方法,Rey 說:「我們正一點一點地進步,但我們已邁出巨大的步伐,這發光的方式是對人類面臨的危機的回應。」