“在漆黑的森林中，远处突然出现了一道银色的光芒，那是一个守护神，带来了希望和指引。”
这是小说《哈利·波特》中的一个情节，但其实也是我们人类的写照。在蜡烛和电灯发明之前，太阳落山，夜幕降临之后，就意味着黑暗的到来。但是渴望光明的我们，又总是能在黑夜中找到一些会发光的物体。围绕着这样的夜光现象，也就出现了很多有趣的故事。
01 萤火虫和“蓝眼泪”
萤火虫会发出亮光，或许是人类最早注意到的夜光现象。早在我国的先秦时期，《诗经》中就有了“町疃（tīng tuǎn）鹿场，熠耀宵行”的记载，其中的“熠耀”就是萤火虫。古时候，萤火虫被赋予了“流萤”“夜光”“宵烛”等众多富有诗意的名字，并因此被誉为“诗虫”，成为诗人们在漫漫长夜中寻找灵感的源泉。杜牧的“银烛秋光冷画屏，轻罗小扇扑流萤”更是经典名句。
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萤火虫其实是鞘翅目萤科（Lampyridae）昆虫的统称，全球大约有2200多种。萤火虫之所以会发光，是因为在它的腹部存在着荧光素和荧光素酶。荧光素酶是发光的催化剂，在它的作用下，荧光素会与氧气反应，从而在黑暗中发出荧光。
有趣的是，不仅会飞的成虫会发光，萤火虫的幼虫乃至不会动的卵同样也会发光。一般认为，萤火虫演化出发光的能力，主要是为了求偶，但很可能它同样也依靠荧光去和同伴交流、警戒敌害，甚至诱杀猎物。
相比会发光的萤火虫，另外一类会发光的生物显得更为神奇，那就是海边的“蓝眼泪”。在我国东南的很多沿海地区，一到夏季深夜，就经常会出现梦幻般的荧光海。随着海浪的拍打，海岸线会变成一片梦幻的蓝色荧光，就仿佛大海留下了晶莹剔透的泪水。
这种现象，其实是夜光藻（Noctiluca scintillans）大量繁殖引发的赤潮。夜光藻是甲藻门的单细胞生物。正如萤火虫一样，在它体内的细胞器中储存有荧光素和荧光素酶。当海水中营养丰富时，夜光藻就会突然大量繁殖，并且在海浪的刺激下发生反应，从而产生浅蓝色的冷光。虽然这种现象非常壮观美丽，但夜光藻的突然出现，其实是海洋对人类的一种生态警告，这意味着当地的海水存在富营养化现象，海洋环境已经发生了异常的变化。
像萤火虫和夜光藻这样，生物体本身会发光的现象称为“生物荧光”。在自然界中，许多其他生物同样也可以发出生物荧光，例如真菌、甲壳类生物、昆虫、乌贼、水母以及细菌等。
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小时候玩的荧光棒，其实就是模仿了生物荧光的原理，在塑料管中装有两种化学物质，它们一旦混合就会发生化学反应从而发光。现在，也有科学家在进行尝试，将荧光素和荧光素酶移植到一些植物的体内，这样，在未来夜游植物园时，我们就可以看到如科幻电影《阿凡达》般的梦幻场景了。
02 鬼火并不神秘
当然，在自然界中会发出夜光的不止是生物，还有其他可能。在古代，由于科学认知水平有限，古人对很多现象都无法解释，“鬼火”就是其中一种。在一片伸手不见五指的环境中，远处的乱葬岗隐隐约约出现了一丝亮光，并且亮光忽隐忽现，还会到处移动。这样的鬼火现象，在中外的很多古籍中都有记载，也成为很多民间鬼怪故事中的经典桥段。
对于我们现代人，在掌握了基础化学知识之后，其实就不难对鬼火现象做出解释了。人体中大约含有60多种元素，其中钙和磷所组成的磷酸钙是骨骼的主要成分。人死后，在微生物的作用下，骨骼中的磷酸钙就会逐渐分解成磷化钙，磷化钙又会进一步与水反应产生磷化氢。磷化氢的燃点只有38℃，所以一旦积累了足够多的磷化氢，它就很容易在高温环境中产生自燃，也就形成了鬼火。
如今随着我国丧葬形式的改革，在实施火葬之后，人们在野外能看到鬼火的情况，也就越来越少发生了。
03 真实世界的夜明珠
在民间传说和盗墓笔记中，还有一种比鬼火更难得一见的发光体，那就是夜明珠了。相传夜明珠是一种稀有的宝石，古称“随珠”“悬珠”“垂棘”“明月珠”等。它能在黑暗中自行发光，夜间百步之内，足以照见每一根头发，甚至可以使尸体不腐烂。据说在慈禧太后死后，她口中就含着一颗夜明珠。
其实以科学的眼光来看待夜明珠，这就是一类具有发光性的矿石，也并没有那么稀罕。虽然目前对于何为夜明珠还没有一个明确的定义，但业内有一个相对普遍的共识：“在自然界产出，在常温下经阳光、白炽灯或其他光源照射一段时间后，在黑暗下能发出磷光并持续0.5小时以上，借助该光源在0.33m范围内能看清直径为5mm大小的物体者称为发光石，若琢磨为球状的叫夜明珠，呈玉璧状的叫夜光璧。”
为什么会有夜明珠这样的宝石出现呢？其实很多夜明珠的主要成分是萤石。这是一种很常见的矿物，来自火山岩中，也是目前工业上氟化氢的主要来源。
萤石有一种特性，就是它内部的自由电子在外界能量的刺激下，会由低能状态进入高能状态，就像是给电池充电。当外界能量刺激停止时，电子又由高能状态转入低能状态，这个过程就会发光，就像是电池在放电。所以把萤石放在日光灯或阳光下充分照射后，萤石就会发光了。只是萤石的光非常微弱，在强光下我们的肉眼几乎看不见，但是到了黑暗的环境中，就很明显了。
当然萤石发光与本身的质地有关，不是所有的萤石都能发光，夜明珠也不只有萤石这一种材料。除了萤石之外，还有钻石、磷灰石、白钨矿、欧珀等也能发出夜光。
而在今天市面上的“夜明珠”形态更是五花八门，很多商家卖的“夜明珠”工艺品是在里面加入了人造硼铝酸锶（sī），这种物质含有稀土元素，发光原理与萤石类似，发光效果还要更好。正是这种在2003年才获得发明专利的宝石的问世，才使得“夜明珠”彻底跌下神坛。在今天，我们甚至花几十块钱就能在电商平台买到一个品相不错的夜明珠。
04 发光的骨头
当这些元素自身发生放射性衰变时，便会释放能量，从而发出亮光。历史上，在人类发现并了解放射性元素会发光的过程中，曾经有过一个悲惨的故事……
镭元素是1898年由居里夫人发现并命名的。在发现之初，镭被视为一种神奇的化学物质，在科学家们发现镭可以对抗癌变的肿瘤后，公众对镭的崇拜近乎到了疯狂的地步，从牙膏、口红到牛奶、面包、巧克力，当时的商品都喜欢添加镭元素以标榜“健康”。
由于镭元素衰变时会产生游离辐射，从而产生夜光的效果，所以在当时，镭会被当作“夜光涂料”用来描画手表上的数字。在20世纪20年代的美国，夜光手表成为当时流行的风尚，很多工厂聘用了年轻女工去画夜光表盘，她们还有个专门的称呼“镭姑娘”。这些女孩每天都与大剂量、高浓度的镭接触，但是企业并没有告知她们镭是一种危险的放射性元素，甚至鼓励她们用嘴唇抿含有镭元素的颜料笔尖去绘画。不久之后，许多女工相继患病，最终不幸身亡。更令人震惊的是，即使在她们去世后，积累在体内的镭元素仍使得她们的遗骨发出诡异的幽光。
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显然，这种具有放射性的物质发出的夜光十分危险，是我们需要警惕的。但所幸在我们日常生活中，不太容易接触到这种放射性元素。而我们今天佩戴的夜光手表，表盘上的涂料也换成了更安全的氢的一种同位素——氚（chuān），它衰变过程中只会释放电子，且不会穿透人体，辐射剂量也微乎其微。还有的生产商使用了人造硼铝酸锶这样的发光材料，那就更加安全了。
其实在夜光现象的背后，是我们对于神奇的自然不断发现和了解的过程。这种对于未知事物的好奇，曾经驱使我们的祖先离开洞穴，去追寻黑暗中的光亮，也鼓舞着今天的我们，去利用夜光现象给生活和世界创造更多的可能性。
供稿单位：重庆科技馆
作者：花园里的卡西莫多，科普工作者
审核专家：李春藜
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