发光向日葵,是由合肥神笔生物科技有限公司运用基因编辑技术培育出的、可在夜晚自主发出可见光的花卉品种。其研发始于2023年。其原理是将萤火虫、发光蘑菇等生物的发光基因导入向日葵细胞中,使其表达产生荧光素酶并发光。
2024年,相关技术取得进展:7月,该公司首款自发光植物“本生花”研发成功;11月,迭代产品发光向日葵推出;12月,该产品实现商业化并开始量产。该公司已实现该产品的规模化生产,其应用方向包括城市景观、生态场景与家庭园艺等。2025年7月,相关机构与北京国家自然博物馆、青岛海底世界合作举办了以夜晚自发光植物为主题的展览。2026年,在中关村论坛年会上展示了自发光植物疗愈空间。该技术借助AI与生物信息学技术辅助分析,使荧光素酶的催化效率提升了30%以上,并通过构建整合了2000多种相关基因的数据库,实现了全维度的精准设计,已在向日葵、本生花、矮牵牛、丽格海棠等20余种植物中实现稳定发光,并已与中国科学院心理研究所合作推进“植物光愈”研究。其培养的植物分为稳定转染发光植物和瞬时转染发光植物两大类,其中瞬时转染发光植物曾在电商平台试运营销售。
在黑暗环境中,发光向日葵的花瓣会逐渐浮现并散发出柔和如月光般的银白色(或称“月光白”)光芒,光芒与花瓣细腻的纹理交织,呈现绸缎般的光泽,并能清晰勾勒出枝叶的轮廓。其发光亮度经过基因改良,在微弱光线下也达到了肉眼清晰可见的水平。肉眼观察时,光色为纯净的白色,但通过相机镜头捕捉则会呈现绿色调。
技术原理的核心是将萤火虫等发光生物的完整基因代谢通路,通过基因编辑手段精准导入植物细胞。研发团队借助AI与生物信息学技术辅助分析,优化了相关基因的表达,使荧光素酶的催化效率提升了30%以上。同时,通过构建整合了2000多种相关基因的数据库,实现了对发光植物性状的全维度精准设计。这项专利技术让植物的发光亮度实现了量级跨越,即便在微弱光线下也肉眼可见。
目前,基于该技术培养的植物主要分为两大类:稳定转染发光植物(稳转发光植物)和瞬时转染发光植物(瞬转发光植物)。其中,稳转发光植物可以稳定地向子代遗传发光特性,整个生命周期都可以发光;瞬转发光植物只可以短暂发光,发光周期约为5天到7天,也不会遗传给子代。
发光向日葵的研发始于2023年,相关研究团队通过多次实验,于2024年研发出通过基因编辑获得的高亮度夜晚自发光植物。
2024年,该技术取得系列进展:7月,首款自发光植物“本生花”研发成功;8月,该技术获得媒体关注;11月,迭代产品“发光向日葵”推出;12月,发光向日葵开始商业化应用。
此后,该技术向规模化应用发展,其产品主要应用于城市景观、生态场景及家庭园艺等领域。
发光向日葵与合肥神笔生物科技有限公司此前研发的发光烟草在原理上基本相同,均植入了类似于萤火虫的发光基因。两者的主要区别在于植物种类的不同:先前的研究聚焦于绿色叶片的烟草植物,而本次则转向了具有彩色花瓣的向日葵。相较于烟草,向日葵保留了其观赏性高的特点,且其花瓣发光可能呈现出不同的视觉效果。两者在应用植物和发光部位上有所不同:烟草实验主要使其叶片发光,而向日葵实验则使其花瓣发光。如今,该技术已在向日葵、本生花、矮牵牛、丽格海棠等20余种植物中实现稳定发光。
发光向日葵是基因编辑技术的成果,在发光植物领域是一项技术进展,推动了生物发光技术的应用。
发光向日葵的技术价值体现在其在该领域具有一定的技术进展,并减少了对外部技术的依赖。其发光原理是通过基因工程技术将萤火虫或真菌的荧光素酶基因转移到植物中。
在应用方面,发光向日葵已形成城市景观、生态场景、家庭园艺等产品线,并计划用于市政夜景绿化和发光植物主题公园。商业化上,发光向日葵于2024年12月进入量产阶段。社会文化上,2025年7月与北京国家自然博物馆、青岛海底世界合作举办了夜晚自发光植物主题展览。
未来,团队将尝试研发更多花卉品种如玫瑰、月季等和更多发光颜色如红色、黄色,并拓展更多应用场景。
发光向日葵的研发复刻了电影《阿凡达》中发光植物的场景。其应用场景包括城市景观、生态修复与家庭园艺等,例如家庭阳台、卧室书房、公园园林等。2025年7月,相关机构与北京国家自然博物馆、青岛海底世界合作,举办了以夜晚自发光植物为主题的展览。2026年3月,在2026中关村论坛年会新闻中心设置了“疗愈空间”,提供了“植物光愈”体验,展示了自发光向日葵等植物。这些进展反映了生物发光技术在应用方面的探索。