所有生物體都會發出一種微弱的光輻射，即”生物光子”，但其來源和功能在很大程度上仍無法解釋。在基礎問題研究所（FQxI）的支持下，由物理學家組成的國際研究小組採用了一種新方法來研究這種現象，即對發射的光進行統計分析。

他們的目的是測試生物光子是否能在生物體內部和生物體之間的資訊傳輸中發揮作用，以及監測生物光子是否有助於開發早期診斷各種疾病的醫療技術。

他們對小扁豆種子發出的微弱光亮的測量結果進行了分析，結果支持一種植物”智能”的出現模型，即生物光子發射攜帶信息，因此植物可能將其作為一種交流手段。研究小組於2024 年6 月在《應用科學》（Applied Sciences）雜誌上發表文章，報告了這項研究成果，並回顧了生物光子的歷史。

大約一個世紀前，俄羅斯生物學家亞歷山大-古爾維奇（Alexander Gurwitsch）意識到，洋蔥會發出微弱的電磁場，這與細胞生長有關。 FQxI成員、義大利弗拉斯卡蒂國家核子物理研究所（INFN）實驗核物理和量子物理學家卡塔利娜-庫爾恰努（Catalina Curceanu）說：「從那時起，科學家就發現細菌、植物、動物甚至人類都會發出生物光子。

卡塔利娜-庫爾恰努博士在大薩索LNGS-INFN 地下實驗室的實驗現場。圖片來源：Catalina Curceanu (2024)

“一些科學家認為，這些生物光子可能參與了資訊交換，但到目前為止，還沒有一個模型能夠解釋它們的來源和用途，”INFN 負責數據分析的Maurizio Benfatto 補充說。

多年來，科學家一直試圖監測發芽種子的生物光子發射，以此來衡量種子的質量，研究殺蟲劑和化學肥料對植物的影響，同時也作為檢查食品品質的一種手段。組織切片實驗甚至顯示，腫瘤細胞和非惡性細胞的生物光子發射率不同。 Benfatto說：”人在生氣時甚至會釋放出更多的生物光子。”

進行確定性實驗的一個困難是，生物光子訊號非常微弱，很容易被周圍的光線和噪音淹沒。庫爾恰努和她的同事利用高靈敏度的量子光子偵測器，測量了76顆扁豆種子在發芽室中發出的生物光子。

研究小組在10 到60 個小時的時間窗口內對種子進行了監測。發射模式支持這樣一種觀點，即生物光子的釋放與萌芽過程中不同細胞群的活化有關。每個單元都可以被視為網路中的節點，每個節點在發射生物光子之前都會與鄰近的節點互動。這可以解釋為”合作和智能”的出現，因為這些單元對最近的鄰居和很遠的單元都很敏感。這種全球智慧有助於確定釋放生物光子會增加還是減少植物的全球利益。

這項工作得到了旨在促進基礎科學研究的基礎問題研究所（FQxI）的部分資助。 Curceanu說：”了解這一現像不僅能揭示生命物質的新機制，還能為治療人類和非人類病症提供新思路。我很感謝FQxI 讓我們有機會發現生物光子與一種植物智能之間的潛在聯繫。

庫還需要做更多的工作來揭示生物光子的起源（可能在粒線體內），並確認它們是否攜帶訊息。如果是，是什麼樣的資訊？我們能以某種方式改變它們所攜帶的訊息嗎？

研究小組還概述了改進未來實驗以捕捉這些敏感訊號的經濟方法。其中包括使用”菲涅耳透鏡”（一種切面凸透鏡，其垂直平行平面形成同心圓環），有可能將收集到的光子數量提高10 倍以上。研究團隊也建議將種子放在一個白色鐵氟龍球內，以改善光反射。 Benfatto說：”鐵氟龍能反射99%以上的光線，因此生物光子會在球體上反彈，最終到達偵測器。”

論文中也加入了其他改進，希望這些改進也能激勵其他人研究這迷人的自然現象。

編譯自/ ScitechDaily