在紫红色和蓝色的生长灯照射下，Harpreet Sareen 的迷你温室看起来和纽约市几乎任何其他室内园艺装置没什么两样。但当这位交互设计师关掉灯泡，将实验室笼罩在黑暗中时，一种柔和的红光依然持续着。纳米传感器流淌在白掌的叶脉中，使其宽大的叶片能够发光。这种信标会在几小时内逐渐消失，但这正是设计使然：这种衰退的光芒预示着宿主正在吸收有毒的铅。
发光的白掌是 Sareen 的植物“赛博格”之一——他通过生物黑客技术改造的植被，使其能够充当环境监测员。他解释说，植物是天生的哨兵。当它们通过根系吸收养分时，也会吸收低浓度的污染物。“它们是环境中[污染物]的自动吸收器或清除器，”他说。Sareen 是一位生物设计师，也是帕森斯设计学院合成生态系统实验室的主任，同时他还担任该校的副教授。他希望利用这些特性来警示工厂泄漏、土壤污染和细菌滋生的问题。
这个想法最早可以追溯到他 20 世纪 90 年代在印度旁遮普邦的童年时期，当时印度芥菜Brassica juncea是一种主要的农作物，用于烹饪和油籽生产。这种黄花植物也以其净化污染土壤（植物修复）的能力而闻名。在印度学习工程学之后，Sareen 于 2015 年在麻省理工学院媒体实验室将他的技术技能与艺术相结合，开始回想起他家乡植物吸收金属的能力。他很快了解到，有大量的植物能够吸收汞、铅、镉和其他潜在的有毒化合物。“我们称之为杂草的许多东西实际上都是植物修复剂，”他说。
Sareen 还意识到，同样是这种吸附能力有助于净化土壤，也意味着这些作物可以揭示土壤的毒性水平。但他说，目前还没有快速的方法来读取幼苗吸收了多少某种物质。于是，他决定通过将植物变成“赛博格”来赋予它们“声音”。
2018 年，他创造了他的第一件仿生植物作品：一株名为 Elowan 的带轮子、可自动移动的植物。连接在茎、叶和土壤上的传感器会检测到阳光骤增时产生的钙离子级联反应，并向电机发出信号，使其将叶片移向附近的光源。Sareen 说：“你可能不习惯看到机器人上的植物，但我认为这项工作的目的是让人们对此感到有些不安。他们可能会更关注植物内部确实发生了什么。”
2020 年，Sareen 在帕森斯设计学院制作了他的仿生白掌（名为 Argus，在拉丁语中意为“守护者”）。他和他的团队制作了足够小的传感器，可以流经叶片的细胞间通道，当被激光照射时会变成红色。当植物吸收了被铅污染的水时，金属会使这种发光逐渐变暗。Sareen 受到密歇根州弗林特水危机等环境灾难的启发，他希望这种生物传感植物有一天能够比目前的试纸条等方法更方便地揭示家用龙头水的毒性。“如果我们有能够实时输出结果并告知我们已经造成多少损害的机制，那么我们就能采取快速行动来应对这些事情，”他说。
这个故事最初发表在 2022 年夏季金属主题的《PopSci》杂志上。阅读更多 PopSci+ 故事。
