吉尔夫·赫尔登研制的“细菌灯”的发光原理是什么

在许多人的童年记忆里，或许都幻想过用萤火虫来照明。随着环境污染日益增多，萤火虫已经渐渐远离了我们的生活。最近，荷兰研究人员培育出一种能发出荧光的细菌，把数百万个细菌装在玻璃容器中，就成了一个独特“细菌灯”。在不久的将来，这种细菌灯不仅能照亮我们回家的路，还能让我们感受到萤火虫时代的浪漫。

细菌也可发光

研制细菌灯的荷兰研究人员吉尔夫·赫尔登从小就喜欢萤火虫，但是在都市中生活多年之后，他忽然发现自己很多年已经没有看到萤火虫了。在都市中培育萤火虫，是相当困难的一件事情。于是，他决定研制一种像萤火虫那样发光的灯具。他在阅读了多篇文献后发现，一些细菌可以发出像萤火虫那样的绿色荧光。

吉尔夫开始在实验室里培育这种荧光细菌，试图找到它们最爱吃的食物，最终发现它们在甲烷气体中发光效率最高。所谓甲烷气体，就是我们熟知的沼气，它是甲烷细菌分解有机物的产物。荧光细菌在吸入甲烷之后，可把化学能转化为光能。吉尔夫认为这些荧光细菌符合了低碳时代的需求，因为它们吞食气体的过程不用消耗额外的能源，反倒可以净化环境，因为甲烷气体可以用剩饭、剩菜、果皮、烂菜叶等厨余垃圾来生成。

细菌灯更加节能环保

其实，甲烷本身是一种能源，燃烧甲烷可以用来发电，然后点亮电灯。既然目的是照明，吉尔夫为什么不用甲烷来发电，而是用甲烷来喂养荧光细菌呢？吉尔夫表示，除了满足自己的浪漫需求外，荧光细菌可直接把甲烷转化为光能，省略了发电这个中间过程，就可减少电流在生产和输送过程中产生的能源损耗。

另外，与现有的各种电灯相比，细菌灯的能量转化效率更高，这和发光是否同时发热有关系。所有的灯都有一部分电能浪费在发热上，白炽灯会大量发热，节能灯会少量发热。而细菌发出的荧光是冷光，它们在发光的过程中是一点不发热的，所以没有产生额外的能量损耗。正因为生物发光能效高，除了培育发光细菌外，一些研究人员还在想办法把萤火虫的荧光基因转移到植物体内，希望培育出能在夜晚发出荧光的植物。

细菌灯只发出绿色荧光，不会产生刺激人体神经系统和生物钟的红光、蓝光和紫外光，更加有益于人体健康。如果在床前点亮一盏细菌灯，它不但可以帮助我们起夜，还可以让我们尽快入眠。绿色荧光十分柔和，看上去一点也不刺眼，而且照亮范围较小。因此，如果把细菌灯用于街道、广场等公***场所的照明，不但可以营造浪漫和谐的气氛，还可以大大减少光污染。

细菌灯的未来之路

目前，吉尔夫已经设计出一套家用细菌灯照明系统，这个系统包括厨余垃圾回收装置、甲烷生成罐、甲烷管道和细菌灯。细菌十分微小，许多肉眼都难以分辨，要在显微镜下才能看到。所以单个细菌发出的光也是十分微弱的，微弱到在黑暗中也难以看到。因此，吉尔夫制造的细菌灯体积都很大，往往是由多个玻璃容器组合起来的，每个容器中都有数百万个荧光细菌。不过，如果组合得当，这样的“巨型灯”也可以成为家居装饰品。

如果要把这种照明系统推广到城镇，则需要在现有的公***电网基础上增加甲烷输送网。吉尔夫也承认，有的电网已经十分完备，要在城镇推广这种照明系统难度很大，况且甲烷网又不可能完全替代电网，因为除了电灯之外，其他家用电器和工厂的机器还需要用电。他希望在一些缺电的偏僻地区试验这种照明系统，一些家庭和公***场所在未来也可以尝试这种独特的照明方式