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“靛蓝的故事”走进论坛 ——第六届植物次生代谢论坛举办精彩科普报告

日期：2025-12-01　　访问次数：1031

2025年11月21—23日，由陕西省植物学会药用植物专业委员会、植物次生代谢虚拟教研室等主办，海南大学药学院联合西南科技大学、阿坝师范学院、西北农林科技大学、北京大学、中国水稻研究所等20余家单位共同承办的第六届植物次生代谢论坛暨第一届植物合成生物论坛在海南海口成功举行。大会吸引了全国各地高校和科研机构200余位专家学者及学生代表参加。

在紧凑高端的学术报告之外，大会特别设置了面向广大师生的科普专题报告环节。11月21日，中国科学院植物研究所漆小泉研究员、北京林业大学付玉杰教授等专家出席了科普报告。上海中医药大学陈军峰教授应邀作题为《靛蓝的故事——一种植物染料的历史与未来》的科普报告，用生动风趣的语言，为与会师生和线上观众呈现了一场兼具科学性与趣味性的知识盛宴。科普报告除了线下会场之外，还同步在“蔻享学术”平台进行线上直播，累计播放量超过1万人次，进一步扩大了活动的科普辐射面和社会影响力。

从《诗经》到牛仔裤：一粒蓝色染料串起人类文明史

报告伊始，陈军峰教授从一粒“小小蓝色晶体”讲起，带领听众回顾了靛蓝作为天然染料的悠久历史。他以考古和文献资料为线索，介绍了：

·      6200年前秘鲁瓦卡普列塔遗址中棉织物上的靛蓝残留；

·      4400年前古埃及第五王朝墓葬中靛蓝染色织物的发现；

·      中国先秦经典《诗经·小雅·采蓝》中对染料植物的记载；

·      西汉马王堆汉墓出土的蓝染丝织品。

从南美到尼罗河，从中原到地中海，靛蓝见证了古代纺织和贸易的发展，被誉为“人类应用历史最悠久的天然染料之一”。

贵族气质与“蓝色革命”：靛蓝的文化与社会影响

在历史与文化层面，靛蓝不仅是一种颜色，更是一种身份象征。陈军峰教授通过电影片段和历史图片，讲述了“国王蓝”“贵族蓝”在欧洲宫廷服饰中的地位，以及法老裹尸布、宗教服饰中蓝色所代表的神圣、洞察力与权威。

他还提到，靛蓝曾被誉为“欧西塔尼的蓝色金子”，在中世纪至近代是欧洲重要的经济作物和贸易商品；18世纪来自东方的靛蓝逐渐主导欧洲市场，对当地经济和殖民贸易格局产生深远影响。围绕靛蓝种植，一度还爆发过以农民为主体的“靛蓝起义”，说明这种植物染料在社会经济和农业生产中的重要地位。

从田间到实验室：一粒染料背后的化学密码

进入科学部分，陈军峰教授用通俗化的语言，介绍了靛蓝分子的基本结构和合成历程。

19世纪末至20世纪初，化学家**巴耶尔（Adolf von Baeyer）和卡尔·休曼（Karl Heumann）**等人建立了靛蓝的化学合成路线，使得工业化批量生产成为可能，为现代纺织业（尤其是牛仔裤）提供了稳定的蓝色来源，也让“蓝色牛仔裤”成为全球流行文化的符号。

然而，传统化工合成及染色工艺在带来廉价靛蓝的同时，也伴生了高能耗和高污染：

• 需要使用较多强碱、强还原剂等化学品；
• 染色过程会产生一定量废水和化学残留物；
• 蓝色牛仔裤的“潮流背后”，隐藏着对环境的压力。

这一部分内容引发了现场同学对“日常消费与环境责任”的思考。

靛蓝从哪里来：走近植物体内的“蓝色工厂”

围绕“靛蓝在植物中是如何长出来的”这一问题，陈军峰教授以常见染料植物菘蓝属（Isatis）为例，形象介绍了靛蓝在植物体内的生物合成路径：

• 以色氨酸等氨基酸为起点；
• 经多步酶促反应，形成中间产物吲哚、靛白（indoxyl）等；
• 在植物体内以糖苷形式（如 indican）“打包运输”，既安全又便于储存；
• 当细胞受损或遇到适宜条件时，糖苷被水解、再经氧化，最终生成我们看到的靛蓝。

他特别提到，科学家通过组学和分子生物学方法，逐步鉴定出一批关键酶，如FMO1、多个CYP家族酶及UGT类酶等，阐明了靛蓝形成中至关重要的“酶协作网络”。

“一件蓝染布的背后，是一整套细致入微的代谢工程。”这一说法让在场非专业学生也能直观感受到植物代谢的精妙。

合成生物学加持：为“蓝色地球”找到更绿色的染色方案

面向未来，陈军峰教授重点介绍了近年来国内外团队在合成生物学与绿色染色工艺方面的最新进展：

• 利用大肠杆菌等微生物，通过导入植物 FMO、UGT 等基因，在发酵罐中实现靛蓝及相关“紫色、卤代靛蓝”等高附加值染料的生物合成；
• 发展基于酶促反应和光驱动的新型染色工艺，用温和条件替代传统的强还原剂和强碱，大幅减少化学品使用和废水排放；
• 通过对关键酶进行蛋白工程改造，提高其稳定性和催化效率，使“从工厂到牛仔裤”的生产链条更加绿色、安全和可持续。

他指出，靛蓝研究是一个非常典型的例子：从天然产物化学、植物代谢，到合成生物学与绿色制造，既体现了基础研究的深度，也直接连接到纺织、时尚产业与环保需求，是“让科学走向社会、走进生活”的良好载体。

妙趣横生的科普课堂，架起科学与公众的桥梁

整场报告图文并茂、案例丰富，既有考古与历史故事，也有化学结构与代谢通路，更联系到当下广受关注的环保和可持续发展议题。线上线下的互动问答环节气氛热烈，专家学者与青年学生围绕“天然产物开发与绿色制造”“合成生物学与未来产业”等话题展开交流。