发光生物发光物质的研究

1885中，Dubois在实验室中提出了萤火虫的荧光素和荧光素酶，指出萤火虫的发光是一种化学反应。后来，科学家得到了荧光素酶基因。通过科学家的研究，萤火虫的发光原理已经完全弄清楚了。我们知道，化学发光物质有两种能量状态，即基态和激发态。前者能级低，后者能级高。一般来说，在激发态，光子的能量高且不稳定，它们很容易释放能量，回到基态。当能量以光子的形式释放时，我们看到了生物发光。如果我们试图让一个物体发光，我们只需要给它足够的能量，让它从基态变成激发态，但是生物体内需要酶来发光，也就是说酶是一种催化剂，是高效的，可以促进化学反应为发光物质提供能量，保证消耗的能量尽可能少，发光强度尽可能高。在萤火虫体内，ATP(三磷酸腺苷)水解产生能量，为氧化反应提供荧光素。每次ATP分解氧化荧光素都会产生一个光子，从而发光。目前已知大部分生物发光机制都是这种模式。但在发光的腔肠动物中，荧光素被发光蛋白取代，如常见发光水母的绿色荧光蛋白，它与钙或铁离子反应发光。

一种可以发出红色荧光的转基因斑马鱼，是一种人工发光生物。