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根据卡尔加里大学研究人员最近的一项研究，由于一种被称为 Ultraweak Photon Emission (UPE) 的生物现象，每个生命系统都会发出光，而无需外部激发。

在小鼠身上，UPE 与活力相关，因为活体小鼠比最近死亡的小鼠发出的 UPE 强度明显更高。 然而，正如发表在 The Journal of Physical Chemistry Letters 上的报告显示，在植物中，UPE 的强度取决于暴露于温度变化、损伤和化学处理等应激因素。

生物体是紧凑的生化实验室，其中复杂的化学反应使系统保持运转。细胞代谢，这是一系列为维持生命的过程提供燃料的化学反应，会产生一组含有高活性氧的分子，这些分子作为天然副产品产生，被称为活性氧 (ROS)。

研究表明，ROS 在 UPE 中起着核心作用。当生物体遇到压力时，它们会激活生化途径，从而产生 ROS，ROS 在细胞应激反应中充当信号分子。 然而，过量的 ROS 产生会导致氧化应激，从而压倒细胞的抗氧化防御能力。 这种氧化应激会诱导电子激发和转移过程，最终导致 UPE。

与产生肉眼可见的高强度光 Bioluminescence 不同，UPE，也称为生物光子发射，是一种自发释放的极低强度光，人眼不可见，并且落在 200–1,000 nm 的光谱范围内。 这种微弱的光已经在各种生命形式中被检测到——从单细胞生物和细菌到植物、动物甚至人类。

尽管被广泛观察到，但关于死亡率和应激因素对 UPE 的影响知之甚少。 此外，监测 UPE 对应激因素和损伤的反应的能力可能是一种强大的非侵入性工具，可用于诊断和医学研究。

研究人员使用先进的成像技术，通过直接比较活体和死亡动物的排放，同时系统地观察温度、损伤和化学处理对植物中 UPE 的影响，来探索 UPE 的生物学意义。

为了进行实验，研究人员设计了超暗外壳来消除环境光干扰。 然后，他们使用 Electron-Multiplying Charge-Coupled Device (EMCCD) 相机对植物进行成像，并使用带有 IVIS 系统的 Charge-Coupled Device (CCD) 相机对小鼠的 UPE 变化进行成像。

结果显示，尽管两组动物的体温均为 37°C，但活体小鼠表现出强大的排放，而安乐死小鼠的 UPE 几乎熄灭。 在植物中，温度升高和损伤导致 UPE 强度增加。 受伤部位始终比未受伤部位更亮——一旦该部位接受任何化学处理，就会观察到前者的变化。

这项研究表明，UPE 可以作为动物活力和植物应激反应的敏感指标。 研究人员认为，这些发现可以促进将 UPE 成像技术用作基础生物学研究和临床诊断的非侵入性技术。

更多信息： V. Salari 等人，Imaging Ultraweak Photon Emission from Living and Dead Mice and from Plants under Stress, The Journal of Physical Chemistry Letters (2025). DOI: 10.1021/acs.jpclett.4c03546