在一片伸手不見五指的暗室裡,幾片受傷的葉子緩慢閃爍著看不見的光,一隻剛安樂死的老鼠,身上的微光在死後漸漸熄滅。
來自加拿大卡加利大學與國家研究委員會的研究團隊,近日透過先進的光子成像技術,觀察了動物與植物在生命與壓力狀態下的極微弱光子放射(Ultraweak Photon Emission, UPE)。他們的發現令人震撼:所有活著的生命,都在默默發光。
UPE 是指所有生命體在沒有任何外在光刺激的情況下,自發釋放的極低強度光(每平方公分每秒僅數十至千顆光子),人眼無法直接察覺,卻能被高靈敏度的相機捕捉。這些光主要與細胞內的活性氧(ROS)反應有關,是細胞對壓力與損傷的代謝回應副產物。
研究中,科學家以 CCD 與 EMCCD 高感光攝影機拍攝老鼠與植物,結果發現:
當老鼠還在世的時候,牠的身體在黑暗中釋放穩定且可觀測的微光;而當老鼠咽下最後一口氣後,這些光幾乎完全熄滅,只剩些微亮點,可能來自代謝尚未完全停止的區域。
不只是動物有UPE。他們發現,植物葉片(如鵝掌藤、阿拉伯芥)在受傷(剪切以模擬受傷)、溫度升高或化學處理後, UPE 的強度也會顯著增強。他們發現,只需要把溫度提高到大約 36°C,就會使葉片 UPE 強度增加,但若再提高則反而會下降,顯示當細胞太熱時,光子的釋放反而會被抑制。
最讓人意外的是化學處理的結果。研究人員使用三種物質處理受傷的葉子:酒精(異丙醇)、過氧化氫(ROS 增強劑)與苯佐卡因(局部麻醉劑)。結果發現以苯佐卡因處理的葉片,發出的光竟然最強。
過去的研究已經發現,捕蠅草對麻醉劑有反應。苯佐卡因、乙醚、異氟醚這些麻醉劑都會抑制它的葉片的運動。這篇論文的發現,讓人重新思考,植物(如論文中的鵝掌藤)是否也會「感覺」疼痛?或者說,它們是否有屬於自己的感應與反應方式?苯佐卡因在人類中作用於神經鈉離子通道,植物是否也有相似的機制?或是苯佐卡因干擾了細胞膜、觸發更劇烈的氧化反應?目前機制尚不清楚。
研究團隊觀察到動植物組織在受傷時,ROS的產生與UPE同步發生,而加入過氧化氫可以讓UPE變得更強烈。另外,過去的研究也發現,如果使用維他命C等抗氧化劑時,UPE會明顯下降。而且,ROS所導致的脂質過氧化反應所釋放出來的能量波長與UPE的波長高度吻合(200-1000 nm)。
這項研究不只是打開了對動植物研究的新視角,也讓我們不得不去思考一個重要的問題:
如果萬物皆會發光,那生命與死亡之間,究竟差了哪一束光?
如果植物也會發光,那麼,植物是否也是「靈識」?
雖然UPE 並非肉眼可見的「燦爛」,而是生命體代謝活動的低語,是細胞自我修復、對抗壓力時微弱但持續的光訊號。但是從生理學角度看,它或許能成為未來診斷疾病、檢測植物健康的非侵入式工具。雖然這個研究沒有對人類進行測量,但是過去已經有許多研究發現,人類也有UPE,且會因狀態(如氧化壓力或晝夜節律)而有變化。
但是,從人文角度來看,這個發現提醒了我們——即使肉眼無法看見,但是每一個活著的存在,都曾短暫地燦爛過。
這道光,是生命的低語。
參考文獻:
Salari, V., Seshan, V., Frankle, L., England, D., Simon, C., & Oblak, D. (2025). Imaging ultraweak photon emission from living and dead mice and from plants under stress. The Journal of Physical Chemistry Letters, 16(17), 4354–4362. https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.4c03546