正如歌里面唱的那樣，「每朵玫瑰都有自己的刺」，但并不是每朵玫瑰都有電線穿過它的身體。「植物機(jī)器人」這一充滿未來感的想法正從科幻小說走向真實(shí)的世界。

瑞典的一個(gè)研究小組一直致力于研究調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)的方法，他們?cè)谥参飪?nèi)部設(shè)置電線，建立營(yíng)養(yǎng)通道來傳送傳感器和藥物。其目的是在合適的時(shí)間，提供適量的植物激素。這樣可以更加精確地控制植物產(chǎn)出。

這個(gè)項(xiàng)目的目的令人激動(dòng)：通過嵌入生物燃料電池，將植物變成太陽能發(fā)電站。如果一切順利，在未來，傳感器和其他設(shè)備可以收獲來自光合作用過程中（植物將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的過程）的電能。這樣芬芳的前景看起來并不會(huì)始于一朵毫不起眼的花園玫瑰。但電子植物的第一個(gè)成功步驟已經(jīng)開始。瑞典Linköping大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)邁出了重大的一步，第一次通過實(shí)驗(yàn)證明電子電路可以存在于活體植物的莖和葉中。該研究成果發(fā)表在2015年11月20日的《科學(xué)進(jìn)展》上。

他們?cè)诿倒迩o內(nèi)置有10厘米長(zhǎng)的電線，將葉子變成了能按需改變色彩深淺的片狀電子顯示器。他們還基于內(nèi)嵌的電線創(chuàng)建了晶體管——這是現(xiàn)代電子學(xué)核心的基本開關(guān)。

「在某種意義上，我們?yōu)橹参镆肓艘粋€(gè)神經(jīng)系統(tǒng)?！谷鸬銵inköping大學(xué)有機(jī)電子學(xué)教授MagnusBerggren說。

但是研究人員并沒有為了植入電線而對(duì)玫瑰花做一些弗蘭肯斯坦般的手術(shù)。相反，他們采用的是植物自然系統(tǒng)的管道（木質(zhì)部），這是植物將水和養(yǎng)分從根輸送到莖、葉和鮮花的管道。

這個(gè)團(tuán)隊(duì)的早期嘗試是用導(dǎo)電聚合物電線通過木質(zhì)部，結(jié)果導(dǎo)致木質(zhì)部被堵塞，或植物表現(xiàn)出嚴(yán)重的毒性反應(yīng)。但是研究者們最終發(fā)現(xiàn)液體包含有稱為聚乙烯的高分子聚合物，也稱為PEDOT。這種聚合物隨時(shí)可以被木質(zhì)部吸收并均勻分布到植物體每個(gè)部分。此外，他們還發(fā)現(xiàn)，它最終將形成一個(gè)固體電線，能夠傳輸電力。這種「木質(zhì)部電線」的存在還能給植物生存提供必要的水分和養(yǎng)分。

Berggren解釋溶液是怎樣溶解掉PEDOT中的S:H化學(xué)鍵，也就是一種PEDOT的化學(xué)變化，它在木質(zhì)部的維管通道和延遲的免疫反應(yīng)的共同幫助下，能夠形成固體電線。

過了一段時(shí)間，植物對(duì)這個(gè)未知的物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)。一個(gè)對(duì)病原體或有毒物質(zhì)的常見反應(yīng)，包括單價(jià)和二價(jià)離子的交換。二價(jià)離子的增加，促進(jìn)自我組織和實(shí)際木質(zhì)部?jī)?nèi)壁電線的形成。從某種意義上說，植物幫助我們將導(dǎo)電和電子器件的分布同木質(zhì)部?jī)?nèi)壁的膜的形成分開。

木質(zhì)部電線的成功創(chuàng)建還允許研究人員在植物內(nèi)部創(chuàng)建「有機(jī)電化學(xué)晶體管」；這些晶體管將化學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。這種晶體管可以形成更復(fù)雜植物機(jī)器人的基本硬件設(shè)備。團(tuán)隊(duì)甚至用植物電路來演示數(shù)字邏輯門電路，來執(zhí)行更復(fù)雜的電子和計(jì)算機(jī)操作。

其他實(shí)驗(yàn)把玫瑰花的葉子變成了逼真的電子顯示屏。瑞典研究人員通過一個(gè)充滿了不同PEDOT溶液的注射器，將一片樹葉封裝起來。當(dāng)注射器的柱塞拔出，它創(chuàng)建了一個(gè)真空，通過葉表面的氣孔，吸入樹葉周圍的氣體。一旦注射器柱塞往下推，PEDOT溶液就會(huì)沖進(jìn)毛孔填補(bǔ)樹葉靜脈之間的空間。

結(jié)果是葉內(nèi)的導(dǎo)電材料拼在一起，形成一個(gè)不完整的網(wǎng)絡(luò)。研究人員將樹葉夾在PEDOT膜之間，使其與樹葉內(nèi)部的PEDOT創(chuàng)建電氣接觸。這使得團(tuán)隊(duì)能遠(yuǎn)程操作葉子內(nèi)部的材料，在較明或較暗模式之間改變它們的顏色。明暗之間的切換大約需要20秒。研究人員還發(fā)現(xiàn)了一種模式，無論是光明或黑暗，都將持續(xù)大約10分鐘。

Berggren說，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)里，研究者主要研究了切下的玫瑰莖葉，但這個(gè)成果還可幫助創(chuàng)造出其他電子植物。玫瑰的基本結(jié)構(gòu)與那些較大的植物（比如樹）類似，這意味著，樹在理論上也可成為有生命的「植物機(jī)器人」。