常识告诉我们：动物细胞是动物细胞，植物细胞是植物细胞，二者不能混为一谈。相应的，一些存在于植物细胞内的重要功能，动物细胞是不可能拥有的。

比如，能让植物体“自给自足”的光合作用。

但最近，国内一篇登上《自然》杂志的骨科研究文章却说：让动物进行光合作用是可行的。

这篇文章是浙江大学医学院附属邵逸夫医院的原创性研究成果，也是国内首篇登上该杂志的骨科研究文章。研究团队通过把菠菜细胞中参与光合作用的类囊体装配到哺乳动物细胞中，使动物细胞内能量代谢平衡，并让原本衰老的细胞恢复活力。

奥秘在于：菠菜细胞中的类囊体

菠菜细胞中参与光合作用的类囊体，怎么能和哺乳动物细胞联系到一起呢？

这得从细胞的合成代谢说起。

林贤丰（左）和论文共同第一作者陈鹏飞

合成代谢指的是把细胞内的小分子物质合成为生命所需的氨基酸、核苷酸、脂肪酸的过程。这些小分子物质，主要包括两类：三磷酸腺苷（ATP）和还原形式的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）。你可以简单把它们理解为合成代谢的重要“原材料”。

有时候我们说的“细胞衰老”，很可能就是合成代谢的供能出现了问题。

顺着这个思路：如果能恢复受损细胞的内部供能，为合成代谢提供丰富的“原材料”，就有希望逆转细胞老化。

叶绿体中的类囊体膜是光合作用中光反应

那么，我们到哪儿去找ATP和NADPH？

研究人员发现，植物在进行光合作用时，可以把光能转变成ATP、NADPH形式的化学能。而这个转变，就发生在植物细胞的类囊体里。

到这里，动物细胞和类囊体这两个看似风马牛不相及的东西被彻底联系起来。

研究团队也选择了叶绿体含量丰富的菠菜作为研究对象。

让动物进行光合作用，还需要？

想让动物细胞和类囊体好好相处，并不容易。如果直接把来自植物细胞的类囊体移植到动物体内，它们可能就被免疫系统当成异物清理了。退一万步讲，哪怕有一些类囊体侥幸到了目标位置，动物细胞内的溶酶体也能通过吞噬作用将它们降解掉。

为了解决这个问题，研究团队给类囊体披上了一层“伪装”——新兴细胞膜纳米涂层技术。这种技术是利用实验小鼠的软骨细胞膜封装纳米化的类囊体，制成“人工细胞器”，以此来“欺骗”实验小鼠免疫系统，让它觉得这是“自己人”。

随后，科研团队将“人工细胞器”注入到实验小鼠软骨受损部位。再通过外部光源刺激类囊体在小鼠体内工作，源源不断地生产出ATP和NADPH。

实验发现，在光照的刺激下，实验小鼠软骨细胞内的ATP和NADPH水平明显提升，衰老细胞的合成代谢得到恢复，小鼠的关节状况也得到一定的改善。

看似毫无根据，但自然界也有先例

跳出这项实验本身，“让动物进行光合作用”究竟有没有根据？

其实，自然界早就存在类似的例子。绿叶海天牛，就是利用叶绿体进行光合作用的个中好手。

绿叶海天牛

绿叶海天牛，也称绿叶海蜗牛，是一种囊舌类海洋软体动物，体长不到5厘米，却能在9个月甚至更长的时间里不吃东西。

这种生物不被饿死的关键，就因为它可以用储藏在皮肤里的叶绿体进行光合作用，以此来维持生命。

当然，绿叶海天牛自己肯定不会生产叶绿体。它的名字里虽然有“绿叶”二字，但它本质还是动物。确切地说，绿叶海天牛体内的叶绿体，是它们“偷”来的。

研究发现，这种生物会通过进食藻类来获取里面的叶绿体，并把它们储藏在自己体内，成为自己的能量来源。

不过，这种模式也有一个弊端，那就是叶绿体不长久。每隔一段时间，绿叶海天牛就需要进食藻类来更新自己体内的叶绿体，让它们可以维持正常运转。

不过，此次浙江大学团队的研究，似乎没有这个问题。

据了解，目前研究团队已经同步递交了发明专利并着手进行产品转化。如果转化顺利，这一技术有望在医学、能源、材料等领域实现应用。