每经编辑｜陈国力    

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花园初遇(yu)：含羞草(cao)的(de)奇(qi)幻(huan)触碰

在都(dou)市(shi)的喧嚣(xiao)之外，隐(yin)藏着一个充满绿意与(yu)生机(ji)的(de)角落——含羞草实(shi)验(yan)室。这(zhe)里并非(fei)冰(bing)冷(leng)的(de)科研机构(gou)，而是(shi)一座(zuo)精心打理(li)的(de)花园，是(shi)无数(shu)奇(qi)妙(miao)生(sheng)命(ming)孕(yun)育(yu)的摇(yao)篮，更是我(wo)们(men)今(jin)天探(tan)秘的(de)主角，那(na)充(chong)满神(shen)秘色彩的(de)含(han)羞(xiu)草的家园(yuan)。提及含羞(xiu)草，很多人(ren)脑海中(zhong)浮现的(de)画面，或(huo)许(xu)是那(na)羞涩地闭合的花(hua)叶，以(yi)及(ji)指尖轻触时那(na)一瞬间(jian)的(de)“娇羞”。

这份看似(shi)简单的“害(hai)羞”，背后却蕴含(han)着令(ling)人(ren)惊叹的科学奥秘(mi)，而含羞草实(shi)验(yan)室，正(zheng)是(shi)解开(kai)这些奥(ao)秘的钥(yao)匙。

初(chu)入(ru)含羞草(cao)实验室(shi)，仿佛走(zou)进了(le)一(yi)个被时间遗忘(wang)的静(jing)谧之地。空(kong)气中弥(mi)漫着泥(ni)土的芬芳(fang)和植(zhi)物特有(you)的(de)清香(xiang)，阳光(guang)透(tou)过层层(ceng)叠(die)叠(die)的(de)绿叶，洒(sa)下斑驳(bo)的光影(ying)。在这里，最引人注目的，莫过于那(na)一(yi)株(zhu)株(zhu)生机(ji)勃(bo)勃(bo)的含羞草(cao)。它们的叶(ye)片如(ru)同(tong)精巧(qiao)的(de)羽毛(mao)，在(zai)微(wei)风(feng)中轻轻(qing)摇曳，等待(dai)着下(xia)一次(ci)“触碰(peng)”。

实(shi)验(yan)室的(de)工(gong)作(zuo)人(ren)员(yuan)，或是怀揣着好(hao)奇的(de)学者，或是(shi)充满(man)热情的(de)学(xue)生，他们围(wei)绕(rao)着(zhe)这些植物，目光(guang)中闪(shan)烁(shuo)着(zhe)探索(suo)的光芒。

含羞草(cao)究竟为(wei)何会“害(hai)羞”？这(zhe)背(bei)后并非(fei)仅仅是植(zhi)物的(de)情感表(biao)达(da)，而是(shi)精(jing)妙(miao)的(de)物(wu)理和(he)化学(xue)机制在起(qi)作用。含羞草(cao)的(de)叶片是由许多(duo)小叶组(zu)成，这(zhe)些(xie)小叶(ye)的(de)基部连(lian)接着(zhe)一个(ge)叫做“叶(ye)枕”的膨胀(zhang)结(jie)构。当有(you)外(wai)界(jie)刺(ci)激(ji)，比(bi)如触(chu)碰，或(huo)者光照、温度等(deng)变化时，叶枕细(xi)胞内的水分会发生快速转移(yi)。

具体来说(shuo)，叶枕(zhen)内侧(ce)细胞的水(shui)分会(hui)向外(wai)侧细(xi)胞(bao)移动，导(dao)致内(nei)侧细胞膨胀(zhang)，外(wai)侧细(xi)胞收缩，进(jin)而引(yin)起(qi)叶片的闭(bi)合(he)。这(zhe)个过(guo)程(cheng)，堪(kan)比(bi)一(yi)场微观(guan)世界(jie)里的“水力(li)发电”，高(gao)效(xiao)且(qie)迅速。

更令(ling)人着迷(mi)的是(shi)，这种(zhong)触碰(peng)反(fan)应(ying)并非单向(xiang)的。当刺(ci)激消失后，水(shui)分(fen)会重新(xin)分布，叶片又会(hui)慢慢(man)舒(shu)展开来(lai)，仿佛(fu)什么都没(mei)有发(fa)生过(guo)。这种(zhong)快速的可(ke)逆性，是含羞(xiu)草最迷(mi)人的地方之一(yi)。在含(han)羞草实验(yan)室里(li)，我们(men)能(neng)够(gou)亲眼(yan)见证(zheng)这一(yi)过程(cheng)，感(gan)受生命的神奇。工作(zuo)人(ren)员会进(jin)行(xing)各种(zhong)模拟(ni)实验(yan)，用不同的力度、不同(tong)的方(fang)式去(qu)触碰含羞草(cao)，观(guan)察叶(ye)片反(fan)应的细微(wei)差别，记录(lu)数(shu)据(ju)，试图更深入地(di)理解其(qi)内在的规律(lv)。

这种(zhong)“触碰反应”在植(zhi)物学(xue)中被(bei)称为(wei)“感性(xing)运动”或(huo)“刺(ci)激性(xing)运动”，而含(han)羞草(cao)是其(qi)中最典型、最直观(guan)的代表(biao)。这种运动并非植物(wu)的(de)自(zi)主行(xing)为，而(er)是(shi)对(dui)外界(jie)环境变化的应激反应(ying)。它(ta)的意义在(zai)于(yu)，可以帮(bang)助(zhu)含(han)羞(xiu)草在遭受动(dong)物(wu)啃(ken)食(shi)时(shi)，迅速收拢叶片(pian)，减少受损面积(ji)，保护植(zhi)物(wu)的(de)生(sheng)长。

叶片的(de)闭合(he)还能(neng)减少水分的蒸发，在干旱(han)的环境(jing)下起到(dao)一定(ding)的(de)保护作(zuo)用(yong)。

在(zai)含(han)羞(xiu)草(cao)实(shi)验室(shi)，研究(jiu)人员(yuan)不仅(jin)仅(jin)满(man)足(zu)于(yu)观察(cha)和记(ji)录(lu)，他(ta)们更(geng)致(zhi)力于探(tan)究这种反应的(de)分子机制。通过(guo)基因测序、蛋白(bai)质分析等(deng)高科(ke)技手(shou)段，他(ta)们试(shi)图找出控制水(shui)分(fen)转(zhuan)移的关键(jian)基因和蛋(dan)白质，了解(jie)信号传导(dao)的路(lu)径，以及叶枕细(xi)胞(bao)是(shi)如(ru)何响应外界(jie)刺激的。这是一(yi)个复(fu)杂(za)而精密(mi)的系(xi)统，需要跨(kua)学科(ke)的(de)合(he)作，包(bao)括(kuo)植物生理(li)学、生物化学(xue)、分子(zi)生物学(xue)，甚至是物理(li)学。

想象(xiang)一下，在显(xian)微(wei)镜下(xia)观察(cha)叶枕细胞(bao)内水(shui)分的(de)流动，观察(cha)离(li)子通(tong)道的开(kai)关，观(guan)察(cha)信号分子的(de)传(chuan)递(di)，这是(shi)一(yi)种怎样(yang)的震(zhen)撼？含羞草实验室提供(gong)的(de)，正是(shi)这样一个(ge)“近(jin)距离(li)接触(chu)”生命(ming)奥(ao)秘的平台。它让我们(men)明白，即(ji)使(shi)是最不起(qi)眼的(de)植物，也(ye)隐(yin)藏着(zhe)令人惊(jing)叹(tan)的(de)智慧和(he)复(fu)杂性。

除(chu)了对含(han)羞草(cao)“触(chu)碰(peng)反(fan)应(ying)”本(ben)身的(de)研(yan)究，实验室还关注(zhu)含(han)羞草的(de)生长(zhang)环境(jing)和繁(fan)殖(zhi)方式。他们会(hui)模(mo)拟不同的土壤条件、光照强(qiang)度、水分含(han)量，观察这(zhe)些(xie)因素对(dui)含羞(xiu)草(cao)生(sheng)长和反应(ying)能(neng)力(li)的影(ying)响。这不仅(jin)是(shi)为(wei)了更好地(di)培育含羞草(cao)，更(geng)是(shi)为(wei)了理(li)解植物在(zai)不同生(sheng)态环境下的适应(ying)性。

当然，含(han)羞草实验(yan)室不(bu)仅仅(jin)是一个纯粹的研(yan)究(jiu)场所(suo)，它(ta)也(ye)承载(zai)着科(ke)普(pu)和(he)教育(yu)的使(shi)命。这(zhe)里常(chang)常会(hui)举办(ban)面向公(gong)众的(de)开(kai)放日活(huo)动(dong)，让孩子(zi)们和家长们亲身(shen)体验(yan)含羞(xiu)草的(de)奇妙(miao)，激发他们(men)对科学(xue)的兴趣(qu)。当孩子(zi)们小心(xin)翼翼地伸出(chu)手(shou)指，看到(dao)含(han)羞草(cao)的叶(ye)片缓(huan)缓(huan)闭(bi)合，那种(zhong)惊喜和(he)好奇(qi)，便是(shi)对科(ke)学最(zui)好(hao)的回(hui)馈。

在含羞草(cao)实验(yan)室里，每一株含(han)羞草都(dou)是一个等待被解(jie)读(du)的(de)生命(ming)故事。它们的(de)“害(hai)羞(xiu)”，是(shi)自然(ran)的馈赠(zeng)，是科学(xue)的起点。我们在(zai)这里，不仅是观(guan)察者(zhe)，更是(shi)学(xue)习(xi)者(zhe)，一同跟随(sui)含(han)羞草的(de)“触碰”，深入探(tan)索植物(wu)世(shi)界的无(wu)限可能(neng)。

科技赋能(neng)：含(han)羞(xiu)草实验的未(wei)来(lai)图景

含(han)羞(xiu)草实(shi)验室(shi)的魅力，远(yuan)不止于(yu)观察和(he)理解其“触(chu)碰反(fan)应”的生物(wu)学原理(li)。随(sui)着科(ke)技的(de)飞速(su)发展，含羞(xiu)草的(de)这些(xie)特性(xing)，正在(zai)被赋(fu)予更广(guang)泛的应(ying)用前景(jing)，并在(zai)实(shi)验室(shi)的研究中(zhong)，勾勒(lei)出(chu)一幅(fu)幅令人(ren)振奋(fen)的未(wei)来图(tu)景。

含羞(xiu)草(cao)的触(chu)碰反应(ying)机(ji)制，为(wei)仿生学研(yan)究提(ti)供(gong)了(le)绝(jue)佳的灵(ling)感。科(ke)学家(jia)们(men)正(zheng)试图模拟(ni)含羞(xiu)草叶片(pian)快速响(xiang)应和(he)闭(bi)合的(de)原(yuan)理(li)，将其应(ying)用(yong)于(yu)智能(neng)材(cai)料的设(she)计。例如，开(kai)发能(neng)够根据(ju)外界环(huan)境变化而改变(bian)形(xing)状或(huo)功能的(de)“智(zhi)能薄膜”，或者(zhe)用于制造具有(you)自适(shi)应性的(de)机(ji)器人手臂(bi)，使其能(neng)够更(geng)精(jing)细、更(geng)安全(quan)地抓取物体。

想象(xiang)一下，一(yi)种(zhong)材(cai)料(liao)，在(zai)受到(dao)外力(li)时(shi)能够迅(xun)速收(shou)缩，在压力(li)解除后(hou)又(you)恢复(fu)原状，这(zhe)在航空(kong)航天、精(jing)密制造(zao)等领域(yu)，都(dou)具有(you)巨(ju)大(da)的潜(qian)力。含(han)羞草实验(yan)室(shi)的(de)科研(yan)人(ren)员(yuan)，正通(tong)过深入研究含(han)羞(xiu)草叶枕细胞(bao)的结(jie)构和功能(neng)，以及(ji)水分(fen)转移(yi)的物理(li)化(hua)学过(guo)程(cheng)，为这(zhe)些仿生材料(liao)的设计提(ti)供关(guan)键(jian)的(de)科学(xue)依(yi)据。

含(han)羞草(cao)的(de)触(chu)碰(peng)反应，也与(yu)植物(wu)的(de)信号传(chuan)导和(he)信息传递(di)密切(qie)相关(guan)。在含(han)羞草(cao)实验室，研(yan)究人(ren)员(yuan)会(hui)利用(yong)现代(dai)分(fen)子生(sheng)物(wu)学技(ji)术，例如基(ji)因(yin)编辑（CRISPR-Cas9）和高(gao)通(tong)量测序，来解析(xi)控制触(chu)碰反应(ying)的(de)基因网络。他(ta)们会尝(chang)试敲除(chu)或(huo)过表达(da)特定(ding)的(de)基因，观(guan)察其对反应(ying)速(su)度(du)、反(fan)应强度以(yi)及反应(ying)持续时(shi)间的(de)影响。

这(zhe)项研究(jiu)不仅(jin)有助于我(wo)们(men)更深(shen)入(ru)地理(li)解植物的(de)生理(li)调控(kong)机制，还可(ke)能为(wei)培育具有(you)更强抗(kang)逆性、更高产量的(de)农作(zuo)物提(ti)供理(li)论指导。如果(guo)能(neng)够(gou)将含羞草这种快(kuai)速、高效的信号(hao)响(xiang)应(ying)机制(zhi)，移植到其(qi)他植(zhi)物上(shang)，或(huo)许就(jiu)能创造出(chu)能(neng)够(gou)更(geng)早(zao)、更(geng)准确地感(gan)知病(bing)虫害(hai)侵袭(xi)，或者(zhe)更有(you)效(xiao)地应对干旱、盐碱等逆(ni)境的“智能(neng)农作物”。

再(zai)者，含羞草(cao)本(ben)身也富含多(duo)种有(you)价(jia)值的化(hua)学(xue)成(cheng)分。在(zai)实(shi)验室(shi)中，除(chu)了生(sheng)物(wu)学研究，还可能涉及对其(qi)化学(xue)成分的提(ti)取和(he)分(fen)析(xi)。例如，含羞草(cao)被(bei)认(ren)为具有(you)一定(ding)的(de)药用(yong)价(jia)值，其提取物(wu)可能(neng)用于(yu)治疗皮(pi)肤疾(ji)病，或(huo)者具(ju)有(you)抗(kang)炎、抗(kang)氧化(hua)等功效。实验室的科研人(ren)员，可(ke)能会(hui)利(li)用(yong)先进(jin)的色(se)谱(pu)分析(xi)、质谱(pu)分(fen)析等技术(shu)，对(dui)含羞草(cao)进行(xing)全面的(de)化学成(cheng)分鉴(jian)定(ding)，并(bing)评(ping)估(gu)其生(sheng)物活性(xing)。

这(zhe)不仅(jin)是对(dui)传统(tong)医药知(zhi)识的(de)科学验(yan)证，更(geng)是为(wei)开发(fa)新(xin)型(xing)天然(ran)药物和保健(jian)品(pin)提供了宝(bao)贵的(de)资源。

含(han)羞草实(shi)验(yan)室(shi)在(zai)科(ke)普教育方面(mian)扮(ban)演(yan)着(zhe)越来(lai)越重(zhong)要的(de)角色(se)。它不(bu)仅(jin)仅(jin)是一个(ge)研(yan)究机(ji)构，更(geng)是(shi)一(yi)个(ge)连(lian)接科学(xue)与大众的桥(qiao)梁。通过组(zu)织参观、讲(jiang)座、工(gong)作(zuo)坊(fang)等活(huo)动，实(shi)验室将枯(ku)燥的(de)科学知识(shi)，以生动(dong)有趣的方式(shi)呈现(xian)给公(gong)众，尤(you)其是青少(shao)年。让(rang)孩子(zi)们亲手触(chu)摸含(han)羞草，观察(cha)它的(de)反应(ying)，并在专业人员(yuan)的(de)引(yin)导下，了解背后(hou)的科(ke)学原(yuan)理，这无疑会(hui)点燃他(ta)们心(xin)中对(dui)科学(xue)的(de)火(huo)种(zhong)。

这种寓(yu)教于乐(le)的(de)方式(shi)，不仅能(neng)提(ti)升公(gong)众的(de)科(ke)学素养，更能培(pei)养下一(yi)代科学(xue)家的潜(qian)力。

含羞草实(shi)验(yan)室的未来，也离(li)不开与其他(ta)科(ke)研机(ji)构(gou)和产(chan)业(ye)界(jie)的合作。例如(ru)，与(yu)材料(liao)科学领域(yu)的(de)专家合作(zuo)，共同开(kai)发基于含羞(xiu)草原理的(de)新(xin)型(xing)智能(neng)材料(liao)；与(yu)农业科(ke)技公(gong)司合(he)作，将(jiang)相关研究成(cheng)果应用(yong)于作(zuo)物改(gai)良(liang)；与医药(yao)企业(ye)合作(zuo)，开发基(ji)于含羞(xiu)草提取物的新型药(yao)物。这(zhe)种跨(kua)学(xue)科、跨领(ling)域的(de)合作，能够(gou)加速(su)研究成(cheng)果的转(zhuan)化，将实验(yan)室的(de)“奇思妙想(xiang)”，变成(cheng)真正服(fu)务(wu)于社(she)会(hui)的(de)产品和技(ji)术。

当然，任何科(ke)学(xue)研究(jiu)都伴(ban)随着挑战。含(han)羞草(cao)的触碰反应，虽然(ran)直(zhi)观(guan)，但其(qi)背(bei)后的信号(hao)传导(dao)网络异常(chang)复杂，涉及多种(zhong)离子(zi)通道(dao)、钙信(xin)号、活(huo)性氧等。要(yao)完全(quan)解析(xi)这(zhe)些(xie)机制(zhi)，还需要长(zhang)期的、深入的(de)研究。将(jiang)实验(yan)室的(de)研究成果，转(zhuan)化为(wei)具(ju)有实(shi)际(ji)应用(yong)价(jia)值的(de)技(ji)术(shu)，也需(xu)要克(ke)服许(xu)多工(gong)程学(xue)和经济学(xue)上的(de)难题。

正是(shi)这些(xie)挑(tiao)战(zhan)，构(gou)成(cheng)了科学(xue)探索(suo)的(de)魅力所在。含羞(xiu)草实(shi)验室，以其(qi)独(du)特的(de)“触(chu)碰”语(yu)言，向我们展示了植(zhi)物世(shi)界的(de)无限(xian)可(ke)能。从最(zui)初的好奇(qi)心(xin)驱(qu)使(shi)，到如今(jin)的科(ke)技赋能，含羞(xiu)草(cao)实验的研(yan)究(jiu)，正(zheng)逐步从(cong)一(yi)个简(jian)单的(de)生物(wu)学现(xian)象(xiang)，拓(tuo)展(zhan)到(dao)材料科学(xue)、生(sheng)物技(ji)术(shu)、医药健康(kang)等多(duo)个前沿(yan)领域。

我(wo)们有理(li)由(you)相信，在不久(jiu)的(de)将来(lai)，含羞草实验室(shi)的研(yan)究成(cheng)果，将(jiang)会在更多领域(yu)开花(hua)结(jie)果，为人(ren)类社会的(de)发展(zhan)带来更(geng)多惊喜。下一(yi)次，当(dang)你看到含羞草那(na)“害(hai)羞”的(de)叶片(pian)时(shi)，或(huo)许你(ni)会想起，它(ta)不仅(jin)仅是(shi)花园里的一(yi)抹亮色，更(geng)是连接着奇(qi)妙的(de)科学世界(jie)，以及无限可能(neng)的未来。含羞(xiu)草(cao)实验室，正用它的“触(chu)碰”，揭(jie)开(kai)一(yi)个又(you)一(yi)个科学的“秘(mi)密花园”。

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图片来源：每经记者 陈大明 摄

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封面图片来源：图片来源：每经记者 名称 摄