9月23日下午，2026年“创响广州”系列讲座暨华南师大附中第245期“华附讲坛”在华南师范大学附属中学五山校区举行。
本期讲坛荣幸地邀请到华南农业大学材料与化学工程学院副教授、硕士生导师张学杰，为同学们带来题为《以材造光——在好奇与探索中解锁发光植物的奇妙世界》的专题讲座。本次活动由广州市社科联、广州市社科社团党委主办，广州市创意经济促进会、广州市创意经济促进会党支部、华南师范大学附属中学承办，为华附初一年级学子带来一场兼具科学硬度、想象温度与青春热度的科学奇遇。
讲座伊始，张学杰教授用一句“自然界中，黑夜从来不是完全黑暗”，把同学们带进了奇妙的光之世界。从电影《阿凡达》中潘多拉星球的梦幻景观，到夏夜溪边的萤火虫、海边泛着蓝光的“蓝眼泪”，再到森林里幽幽发亮的真菌、深海中绚丽的发光水母——同学们惊讶地发现，自然界并不缺少光。张教授告诉大家，生物发光的本质，是生物体将化学能转化为光能的过程，而点亮这一过程只需四个条件：荧光素、荧光素酶、氧气和能量，它就像生物自己造出的一盏“化学荧光灯”。然而，与发光的动物、真菌和微生物不同，迄今为止，自然界中还没有发现一株真正靠自己发光的植物。“既然大自然没有，那就想办法自己培育。”这句话，在同学们心中埋下了第一颗好奇的种子。
带着这份好奇，张教授带领同学们穿越了一部横跨40年的科学探索史：从1986年科学家将萤火虫的荧光素酶基因导入烟草、培育出第一株可发光的转基因烟草，到2024年美国企业推出首款面向公众的转基因发光矮牵牛花；在国内，神笔生物、三杰牧草等企业也纷纷布局，已有多种植物能够被“点亮”。不过，张教授也坦诚指出，基因工程虽然神奇，却仍面临发光亮度有限、颜色相对单一、代谢负担较重等问题。他告诉同学们，科学不是只有“成功”的一面，看见局限、理解边界，才是真正的科学思维。
让植物发光的路不止一条。张教授介绍，科学家还尝试过荧光棒式的化学发光，虽反应快，但所用物质有一定毒性，难以让植物“长明”。于是他和团队把目光投向了“长余辉发光材料”——一种17世纪便被古人发现、可反复“充电”的蓄光材料。从夜明珠到夜光手表、应急逃生标志，它早已悄悄融入人们的生活，而把它“种”进植物，正是团队想做的破题之作。
“能否不借助转基因，而是把发光材料直接‘种’进植物体内？”这条看似“曲线救国”的道路，同样布满荆棘。团队先后尝试绿萝、辣椒、烟草、小白菜等，均告失败；转机出现在一名同学偶然从旁边花店带回的一盆多肉——它恰好是那个“对的植物”。但“偶然”从来偏爱有准备的人：为拍下材料在叶片内运输的微观画面，团队联系专业显微镜公司，却得到“测不了”的答复，经过多次努力，他们终于在显微镜下硬生生“撬开”了观察的缝隙。张教授借此勉励同学们：“做研究或多或少会遇到难题，一点都不可怕，一定要多交流、多思考，最终把问题解决掉。这种解决问题所获得的成就感，是极好的正反馈。”
功夫不负有心人。历经材料关、运输关、生命关的重重考验，一株晒晒太阳就能发光的活体多肉植物终于诞生，单株成本仅约10元；团队还通过调配不同材料，成功实现了绿色之外的多色发光。这项成果刊发于Cell Press旗下期刊《Matter》，团队受邀撰写综述，相关成果被Nature、Science、BBC等海内外媒体广泛报道。
讲座尾声，张教授又把话题从实验室拉回生活：咖啡滴在纸上，干了之后为什么会形成一圈深色“咖啡环”？荷叶为什么能拒水？蜘蛛网上的水珠为什么晶莹滚动？这些看似平常的现象，背后是蒸发动力学、超疏水等深刻的科学原理。他鼓励同学们做生活中的“侦探”，像名侦探柯南那样追问到底，做到有所发现、有所发明、有所创造，并寄语大家：科学没有尽头，要不害怕失败、不停止想象，保持好奇、勇敢探索。
随后的互动环节将现场气氛推向高潮，同学们纷纷举手，争相向张教授提问。有同学脑洞大开：“既然根会过滤，为什么不把根切掉、跳过过滤？”张教授赞许这是“很好的思考”，并细致解释了根毛是植物吸收营养的重要部分，切完后植物将无法有效吸收营养物质；有同学追问发光余辉颗粒能否用于动物，张教授便讲起“蚕宝宝吃下涂敷长余辉材料的桑叶、会吐出发光的丝”的实验，随即风趣反问：“可你们听过蚕的意见吗？蚕想吃吗？”引发阵阵欢笑——原来，真正的科学不仅需要勇于尝试的胆识，更需要对每一个生命心怀敬畏。还有同学关心“有没有其他像多肉一样适合的材料”，张教授认真作答：把材料做得“又小又亮”，或许就能让植物自己吸收上去、通体发光，“谈何容易，还需要一代人又一代人继续投身这个领域，说不定将来就是你。”
一个多小时的讲座，在经久不息的掌声中圆满落幕。这场“以材造光”的旅程，让同学们真切感受到：科学并非遥不可及的公式，而是一场从好奇出发、于观察中发现、在试错中前行的探索之旅；也让保持好奇、敢于发问、直面挑战的种子，深深埋进了少年心中。
本次讲座由教学处副主任李应主持，广州市社科联学会工作部部长杨霖，广州市创意经济促进会执行会长王溪林、秘书长吴丽莉，华南师范大学附属中学副校长黄爱国、奥校工作处副主任蔡恒信等出席。
专家简介：
张学杰，华南农业大学材料与化学工程学院副教授、硕士生导师，中山大学博士。主持国家、省、市各级科研项目多项，发表SCI论文30余篇，其中3篇入选ESI高被引论文，连续两年入选斯坦福大学全球前2%顶尖科学家榜单。主攻光功能材料与发光植物交叉领域研究，团队研发的功能材料基多色活体发光植物，成果被Nature、BBC等海内外媒体报道，并热心青少年科学科普。
