露珠能解釋植物為何提早開花嗎？
Could dewdrops explain why plants are flowering earlier?
24 FEB 2026 7:00 AM ETBYRACHEL NUWER
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全球各地的植物開花時間都比以往更早。氣候變化似乎是明顯的罪魁禍首，但僅靠溫度上升並不能解釋這種變化。例如，在溫室中種植的植物，即使將溫度調高至匹配全球暖化所導致的溫度上升，也不會提前開花。
現在，一個先前被忽視的解釋浮出水面：露珠。根據上周發表在《美國國家科學院院刊》上的研究結果，接觸葉片表面的微小水滴會觸發一系列化學信號，告訴植物是開花的時候了。
「這是全球暖化，但方式較不那麼明顯，」資深作者、史丹佛大學化學家理查德·扎雷表示。「隨著氣溫升高，空氣中的濕度也在增加，意味著一年中更早形成露珠。」
這項研究一開始根本不是從花卉開始的。相反地，它是源自一個偶然的觀察——微小水滴的化學行為與水池截然不同。在之前的合作中，扎雷與共同資深作者、中國科學院環境化學家陳博磊發現，當水微滴在土壤顆粒等固體無機基質上形成時，表面的化學反應會產生具有未配對電子的高度活躍分子，也就是所謂的自由基。
2023年，扎雷和陳在上海共進晚餐時討論了他們先前的研究成果。就在那時，他們想到了引導他們進行目前研究的問題：當高度活躍的水滴接觸活體基質——比如葉片時，會發生什麼？
為了找出答案，研究人員使用了研究最為透徹的模式植物——擬南芥。擬南芥是十字花科的一種小型開花植物，同科還包括捲心菜、花椰菜和蘿蔔。實驗室中詳細的分子研究顯示，當水滴在擬南芥葉片上形成時，所產生的反應會製造氫原子和羥基自由基。有些重新組合形成過氧化氫，繼而與氨基酸反應產生一氧化氮（NO）——這是一種存在於植物和動物中的信號分子。水滴表面的一氧化氮接著轉移到植物細胞內，觸發一系列酶反應，導致開花。「一氧化氮具有信號功能這點早已為人所知，但露珠能誘導一氧化氮產生這點卻未曾被發現，」扎雷表示。
研究人員還分析了1990年至2023年間收集的1,200萬條十字花科植物開花時間的田間記錄。他們也分析了11項氣象參數，發現不僅溫度和日照長度與開花時間有強相關性，露點溫度也是如此。扎雷表示，這些發現共同表明，露水形成是開花的一個先前未被認知的關鍵因素。
波士頓大學生物學家理查德·普里马克雖然未參與這項研究，但認為該研究的分析和提出的分子機制頗具啟發性。然而，他指出，2014年一篇論文也曾提出類似的機制，即春季空氣濕度是花芽發育的觸發因素——而這篇新論文並未引用該文章，且該研究結果尚未被重現，表明其可能有誤。「因此，雖然探究新假設總是令人興奮，但也有必要確定是否有干擾因素影響此處報告的結果，」普里马克說。
作為物理化學家，扎雷表示他對物候學文獻的了解「相當有限」，並補充說如果他知道2014年的文章，他會引用它。但他表示，之前的研究與他們的報告「大相徑庭」——他們報告的是露水特別會啟動植物內部的特定生化反應。研究人員在他們分析的參數中也包含了相對濕度，但他們仍然發現露水形成與開花事件的相關性最強。扎雷表示，這表明除了水分吸收之外，還必須有其他過程在發揮作用。
如果他們的研究結果被證實，扎雷和他的同事們懷疑這很可能適用於大多數（如果不是全部）先長葉後開花的植物。扎雷表示，如果他們是正確的，這項工作可能對農業有實際價值。例如，花商和農民也許只需向植物噴灑霧水，就能誘導植物提前開花或提高產量。「這不僅是一個剛被解決的有趣謎題，」扎雷說。「它對植物種植有實際意義。」