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探寻一朵蓝玫瑰背后的秘密和象征意义

英国诗人吉卜林在其诗作中曾留下深刻感悟:

世间从未存在蓝色的玫瑰,因此也无人能够将蓝色的玫瑰赠予他人。

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玫瑰作为古埃及与古罗马皇室贵族钟爱的花卉,自古以来便是幸福与高贵的象征。

蓝色玫瑰所蕴含的深邃神秘、永恒之爱与梦幻意境,使其成为特殊情感的寄托。

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在古希腊神话的记载中,将蓝色玫瑰赠予女巫能够实现一个尘世愿望。

然而在现实世界中,蓝色的玫瑰究竟是否真实存在呢?

答案是否定的。

那么人类又是如何创造出蓝色玫瑰的呢?本期内容将带您一同探索蓝色玫瑰背后的科学奥秘。

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目前全球范围内栽培的玫瑰品种(学名: Rosa hybrida)绝大多数是通过人工杂交培育而成。科研人员将世界上的8种野生玫瑰进行精心杂交,从而培育出千姿百态、色彩斑斓的玫瑰品种。

然而有人会提出疑问:为何在花卉市场经常能够见到标榜为”蓝色妖姬”的蓝色玫瑰,这些难道不是真正的蓝玫瑰吗?实际上,我们在市场上见到的几十元到几百元的所谓蓝色玫瑰,均是通过特殊染料对白色玫瑰进行染色处理获得的,其原理与染色织物相似。

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自然界中从未存在过天然生长的蓝色玫瑰。

接下来我们将深入探讨植物色彩的成因。

植物通过呈现不同的色彩来吸引昆虫与鸟类参与授粉过程。花朵的色泽由多种色素的积累产生。常见的色素类别包括:

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1. 黄酮类色素。典型代表植物包括牵牛花、康乃馨和天竺葵等。

2. 类胡萝卜色素。典型代表植物有菊花、番茄等。

3. 甜菜红色素。典型代表植物包括紫茉莉、仙人掌等。

不同的酶系以及表达程度的差异,最终形成了深浅各异的色彩。

在玫瑰植物中,我们也可以通过化学手段分离出不同种类的花青素。

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例如红玫瑰的花瓣富含矢车菊素(花青素的一种),黄玫瑰的花瓣则富含天竺葵色素。但玫瑰植物中缺乏产生蓝色素的关键成分——翠雀花素。值得注意的是,这三种色素之间的差异仅在于羟基数量的不同。羟基数量的差异导致其吸光特性与在光线下呈现的波长不同,从而形成了不同的色彩。

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通过传统杂交方法培育出的所谓”蓝玫瑰”,其呈现的蓝色实际上是由红色或橙色色素混合形成的,并非真正的蓝色。

因此要培育出真正意义上的蓝玫瑰,必须使玫瑰植物能够产生翠雀花素(delphinidin)。翠雀花素对pH值极为敏感,在酸性溶液中呈现红色,而在碱性溶液中则呈现蓝色。这一特性是否让您联想到高中化学课程中的知识。

自1990年代起,日本三得利公司敏锐地捕捉到花卉市场的潜在商机,开始投入资源培育蓝色玫瑰。但在培育方案的选择与实施过程中,科研团队遭遇了重重挑战。

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首先,研究人员对各种不同颜色的花卉进行了系统性的基因分析,开展了大规模的基因筛选工作。在数万种基因序列中,科学家们筛选出了一些可能影响色彩变化的基因。将这些基因导入玫瑰植物中进行培育与筛选,或许能够促使这些基因编码生成翠雀花素。这是科研团队需要攻克的首要难题。

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其次,那个年代常用的植物转基因技术包括:

1. 直接转入法。将DNA直接导入植物细胞,然后在体外培养这些细胞使其发育成植株。

2. 农杆菌介导法。通过将DNA转入农杆菌Ti质粒,再借助转化方法将其导入植物细胞。

3. 原生质体融合。将两个不同植物的原生质体进行融合,然后培养成植株。

4. 花粉管通道法。在花卉授粉后,向子房注射DNA以实现转基因效果。

试想,数十甚至上百个基因通过以上四种方法的排列组合,而一株植物的生长周期又需要数月时间,这需要科研人员付出多么巨大的耐心与资金投入才能实现培育蓝色玫瑰的梦想。

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当时三得利公司的部分研究人员甚至产生了放弃的念头:”或许我们正在尝试一项不可能完成的任务吧。(もう無理かもしれない)”

但科研人员并未放弃,经过14年的不懈努力,2004年,三得利公司的科研团队终于成功培育出了世界上首株蓝色玫瑰。

这株转基因蓝色玫瑰非常娇弱,需要放置在恒温恒湿的培养箱中保存。首个转基因蓝色玫瑰呈现的色泽更接近于藕荷色,而非纯蓝色。但无论如何,这株玫瑰确实是货真价实的蓝色玫瑰。

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又经过数年的研发与测试,2008年蓝色玫瑰获得了商业化销售许可。2009年,蓝色玫瑰正式进入市场。

三得利公司为培育蓝色玫瑰投入了近30亿日元,最终收获了高达300亿日元的商业回报。而且,蓝色玫瑰与其他颜色玫瑰杂交还能创造出新的品种,其潜在价值远未被完全开发。

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从这一案例中,我们或许可以反思:尽管投入了巨额资金和科研人员的辛勤努力,三得利公司仍需花费14年时间才能培育出蓝色玫瑰。那么,我们的企业和研究机构是否应该给予研究人员和博士生更长的时间周期,以取得更有价值的科研成果呢?

我们是否能够更加注重科研过程的长期性,给予科研工作足够的耐心与支持?

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