科學前線

不插電海洋細菌燈

　在沒有電燈的年代，大家日出而作，日落而息；但長夜漫漫，古人為延長光亮的時間想出各種辦法，最常使用的照明工具是油燈和蠟燭。在無法使用火燭的漆黑礦坑，礦工將螢火蟲裝進玻璃瓶，就像中國古代「囊螢夜讀」的翻版；印度的叢林深處，部落居民採集可發光的螢光蕈類用於照明。

　到了十九世紀，電燈澈底改變人類的生活，造就許多「夜貓子」；目前許多照明設備採用較省電節能的LED燈。不管是電燈還是LED燈，能量來源都是電力，發電過程常增加二氧化碳排放；在全球暖化危機的時代，有沒有照明技術真能做到節能減碳呢？答案就在蔚藍大海。

法國朗布耶將細菌螢光作為路燈。

細菌螢光酵素當照明

　海洋有一種稱為「費氏弧菌」的細菌，體內會產生螢光酵素，當細菌吸收氧氣，體內產生足夠的能量，就可以讓螢光酵素發出波長介於四百五十到四百九十奈米的藍綠光。

　法國的新創公司「格洛威」使用費氏弧菌，開發出具有照明功能的生物螢光科技。位於巴黎西南方約五十公里的朗布耶，當地政府在三年前使用這項科技，在某些街道試辦不拉電線的「細菌照明」，這是人類照明史上的創舉。

　格洛威公司先在巨大的「燈管」中灌滿海水，接著在海水加入費氏弧菌生長需要的氧氣和養分，最後放入細菌培養；等費氏弧菌繁殖數量夠多，燈管就會發出幽幽藍光。

　這種照明方式有兩個優點：第一，不需要電力，自然也不用拉電線；第二，完全不產生二氧化碳。另外，製造細菌照明設備耗費的水資源比LED燈還少，不只節能減碳，還友善地球。天色變亮後，如何讓細菌停止發光？只要切斷氧氣供應，細菌裡的螢光酵素就無法活動，達到「關燈」效果。

費氏弧菌住在充滿海水的燈管中，要不斷打入氧氣，才能一直發光。

營造浪漫的細菌藍光

　朗布耶市政廳去年將這個新科技設置在新冠疫苗注射站的休息室，讓市民在疫情肆虐下，也能享受幾分鐘的藍色浪漫氛圍。

　這項技術希望推展到法國全境，包括著名的戴高樂國際機場。不過，有專家指出，細菌照明會受到氣溫的限制，細菌在寒冷冬天能否正常發光，仍有待檢驗。另外，目前細菌發光的「照度」低於電燈，也就是相同的光照面積，用電燈照明會比細菌發光更亮；細菌發光還要隨時監測海水的養分是否足夠。

　雖然細菌發光不是盡善盡美，但格洛威公司認為費氏弧菌取自當地附近海洋，符合當今節能減碳的標準，考量原料產地、經濟效益和環保等因素，細菌發光依然很值得推廣。

和費氏弧菌共生的「夏威夷短尾烏賊」。圖／Wiki

費氏弧菌小檔案

　為了紀念德國微生物學家費舍爾，費氏弧菌的學名以他的姓氏命名。

　費氏弧菌屬於「格蘭氏陰性菌」，以擺動單一纖毛的方式活動，廣泛分布於全球溫帶和亞熱帶海域。

　費氏弧菌會和海洋動物共生，宿主因此能夠在深海發光，產於日本富士灣的螢光烏賊就是最有名的例子；螢光烏賊不只美味鮮甜，捕獲時更會發出迷人的藍光。

　費氏弧菌不僅可作為照明，還能用來檢測毒物；由於毒性物質會降低螢光酵素的活性，透過儀器監測，如果細菌的發光程度越低，表示物質毒性越強。如此就不必用活體生物測毒，十分符合人道考量。