你可能从未察觉,其实我们每一个人,正在悄悄地发光。不是比喻意义上的发光,而是真正意义上的光——一种极其微弱、肉眼无法察觉的生物光。这种光的名字叫“超弱光子发射”(Ultraweak Photon Emission, 简称UPE),是一种由新陈代谢副产物在细胞中自然激发所产生的微光。

那么问题来了,如果这种微光真的是“生命之光”,它在生命终止那一刻,会不会真的随之熄灭?近日,一项对小鼠的成像实验首次回答了这个问题。在死亡发生之后,小鼠体表的生物微光迅速衰减,仿佛真有一道光,从生命体中悄然褪去。

什****么是超弱光子发射?

人类并不是唯一会发光的生物。实际上,从细菌到人类,几乎所有活着的生命体都在持续地释放一种极其微弱的光,这种现象被称为生物超弱光子发射。它的强度远低于我们视觉的感知阈值,约为每平方厘米每秒仅发射10到1000个光子,而正常光照强度可以高出它十亿倍以上。

与我们熟悉的萤火虫发光或深海鱼自发荧光不同,UPE不是靠专门的荧光素酶或发光器官产生的可见光,而是源自细胞内部正常的代谢过程。其核心机制在于,细胞在呼吸代谢过程中产生活性氧,这些氧自由基会攻击脂质和蛋白质,引发一系列氧化反应,导致部分分子进入激发态。当这些激发态分子回到基态时,会以光的形式释放能量,产生极微弱的发光。

人类也会“昼夜变亮”:节律中的生命微光

2009年,日本科学家小林正树(Masaki Kobayashi)团队首次使用高灵敏度冷却CCD成像系统,成功捕捉到了人类身体在没有外界光照下自发发出的微光图像。这项实验并非简单地证明人类会发光,更惊人的是,他们发现,这种发光具有明确的昼夜节律——也就是说,我们的身体在一天的不同时间里,亮度是有变化的。

实验中,五位健康志愿者在全黑环境中多次被拍摄。结果显示:面部是人体UPE最强的区域,尤其是双颊与口周,从早上10点到晚上22点,UPE强度呈现出一个清晰的峰谷节律,在下午4点左右达到峰值,随后逐渐减弱,在深夜几乎降至最低。

实验装置的示意图与人体超弱光子发射的图像(图片来源:参考文献[1])

研究还分析了这些微光与其他生理指标之间的关系。UPE与体温无显著相关性,这意味着它并不是因为皮肤温度升高而产生的热辐射。而与唾液中皮质醇水平呈明显负相关,也就是当皮质醇——这一调节应激与觉醒的激素——在清晨达到高峰、随后逐步降低时,UPE却在傍晚达到最亮。研究人员推测,UPE的变化反映的是细胞能量代谢状态的昼夜调控,而这种代谢节律正是由我们身体中的生物钟系统维持的。

在分子层面,这种光的产生与线粒体密不可分。线粒体被称为细胞的能量工厂,它在合成ATP的过程中会产生活性氧(ROS)等自由基。这些自由基引发脂质过氧化和蛋白氧化,生成激发态分子并最终释放出光子。正是这些随机而低强度的发光,构成了我们发光的身体。

值得一提的是,UPE的分布并不均匀。研究发现,脸部的光强高于躯干,甚至不同部位之间存在差异,这可能与皮肤色素(如黑色素)、皮脂腺密度、组织代谢活性等因素相关。

当生命终止,这道光也会熄灭吗?——活鼠与死鼠的“生命微光”对比

人类在白昼中悄悄发光,而这束微光的强弱随生命节律起伏,那当生命走到尽头,这束光还会继续吗?

2024年,加拿大卡尔加里大学与国家研究委员会的科学家团队,首次以实验成像的形式,记录了哺乳动物死亡前后UPE的变化过程。他们使用高灵敏度CCD成像系统,对比拍摄了活体小鼠与其死亡后立即拍摄的状态,实验结果令人震撼:死亡几乎导致UPE的全面衰减。

与活体小鼠相比安乐死小鼠的生物光子发射减少(图片来源:参考文献[2])

具体而言,在实验条件恒定(温度维持在37°C)且黑暗适应充分的前提下,研究人员发现:活鼠体表持续产生UPE,图像上可见全身范围的散发性弱光;死亡仅30分钟后拍摄的同一只小鼠,其UPE图像显示绝大多数区域已无可测光信号,仅在部分原本较亮部位残留极弱发光点;统计分析表明,死亡后UPE总光通量显著下降,呈现出一种“光被抽离”的直观印象。

这一结果,为“死亡终止生命发光”的假说提供了罕见的实验证据。科学家认为,原因在于UPE强烈依赖于活细胞的新陈代谢活动。当机体死亡,心跳与供氧终止,线粒体停止合成能量,细胞不再产生活性氧,也就失去了发射光子的化学燃料。

结语

在浩瀚宇宙中,我们的生命不过是一束微弱的光,这束光真实存在,且紧紧缠绕着我们的代谢、节律与健康。从细胞的氧化还原反应中微微逸出的光子,不仅揭示了生命活动的秘密,也在悄然书写着我们的生物节拍。当死亡来临,那一刻的光芒骤然熄灭,或许正是生命终结最本质的写照。

参考文献:
[1] Kobayashi, Masaki, Daisuke Kikuchi, and Hitoshi Okamura. "Imaging of ultraweak spontaneous photon emission from human body displaying diurnal rhythm." PLoS one 4.7 (2009): e6256.

[2] SALARI, VAHID, et al. "Imaging Ultraweak Photon Emission from Living and Dead Mice and from Plants under Stress." The Journal of Physical Chemistry Letters 16(2025):4354-4362.

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本文为科普中国·创作培育计划扶持作品

出品丨中国科协科普部

监制丨中国科学技术出版社有限公司、北京中科星河文化传媒有限公司

作者丨Denovo科普团队(杨超 博士、中国科普作家协会会员、广东省青年科技创新研究会会员)

审核丨赵宝锋 博士、辽宁生命科学学会会员

来源: Denovo