今日Cell子刊：如何选择合适植物，提升室内空气质量，减少能耗？
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工业化国家的人们大多居住在密闭型的建筑里，并且会在室内度过约80%的时间。能源的日益紧缺催生出我们对于提高能量利用效率的需求，也促进了隔热建筑的发展，现代节能气密型的建筑在供暖、通风和制冷各方面消耗的能量都更少，但也因此，来自家具，油漆，地毯、香烟和办公设备等等，对人体有害的颗粒物和潜在有毒气体（包括一氧化碳，臭氧和挥发性有机化合物）在我们的生存空间里不断地积累，甚至达到危险水平。
不同室内环境中常见的空气污染物包括一氧化碳和二氧化碳（CO和CO2），挥发性有机化合物（VOCs，如甲醛和苯），氮氧化物（NO和NO2）以及多环芳烃（PAHs），其中问题最大的是由老化的木制家具和压制木制品中释放的甲醛，对人体有致癌作用。事实上，研究表明由于我们长时间身处室内，室内的空气污染物对我们身体造成的伤害甚至可能高于室外，比如可能引发呼吸系统和心血管疾病，最终导致所谓的“建筑综合症”（SBS）和“建筑相关疾病（BRI）。在4月19日出版的一篇Cell子刊综述中，意大利国家研究委员会可持续植物保护研究所植物生理学家Frederico Brilli及其同事总结认为，建立计算机化的自给自足生物系统，将空气净化能力最好的室内植物物种与新型空气净化和传感器技术相结合，制定一种新型的高性价比的解决方案，从根本上改善人们的生活质量，可以使我们的现代化建筑 '聪明'且可更加持续发展。
植物改善空气质量主要有以下几种方式：它们通过光合作用吸收二氧化碳释放氧气；从叶片表面微小的气孔中释放水蒸气来增加空气湿度；被动地吸收叶片上或是植物根系土壤中的污染物。但是人们选择室内植物的时候，往往不是考虑它的空气净化能力，而是考虑它的外观是不是好看，生存能力够不够强，需不需要耗费精力去打理等等因素。目前大多数室内植物都是观赏性强的温带、热带和亚热带阔叶常绿植物。这些植物为了适应茂密森林树冠下的生长环境，进化出了低光照强度下的光合作用，这使得它们叶片硕大而气孔稀小，污染物就会沉积在叶子表面难以被吸收。加上室内低品质的空气和低强度的光照，也同样会抑制气孔开放，使得污染更难进入叶片被植物里的酶分解除去。Brilli说：“对于大多数人来说，植物仅仅是一种装饰用品，它也许是生活中的美学成分，但其实它可以有其它更多的作用。”
不无遗憾的说，目前还很少有研究专门去量化不同种类的植物对于空气质量的影响。NASA在上世纪八十年代进行过开创性的研究，但是他们的实验方式非常简陋，直到现在，我们也没有用更现代，更综合的方式更新过这个实验结果。我们需要进行更深层面的实验，进一步研究确定室内环境中，性能最高的植物的物种特征，包括它们的形态（即叶子的形状和大小），解剖学和生理学效率（即CO 2同化速率）。根据Brilli的观点，此类研究可以优化室内植物的布置与使用，比如每平方米需要多少植物，我们才能把空气质量恒定在某个标准水平。
研究还需要了解植物微生物群：即在土壤和叶片表面于植物共生的微生物群（包括细菌和真菌）。这些微生物在空气净化方面也贡献了一定力量，但是不同的微生物种是如何参与到这一过程中的尚且未知。而且其中一些微生物可能对人体有负面影响，比如会引起过敏或者肺部感染等问题，所以弄清楚如何识别和规避这些问题也显得至关重要。
Brilli的意思并不是依靠植物取代这些现代供暖、通风和空调设施，但是如果能把植物净化空气的力量和这些设施集成在一起，就能使我们的生活更加经济高效且可持续。Brilli表示：“植物学家应该与建筑学家一起努力提高室内环境的品质。”
为达到室内空气净化目的，将智能传感器技术、计算机技术与高性能室内植物相结合，既能提高我们的健康水平又能减少能耗。以可持续的，具高性价比的（可能是自给自足的）植物为基础的生物可控系统的发展将极大提高室内空气质量，以前所未有的方式对人类社会和住房产业产生积极影响，从而可能形成后现代版本的生态建筑革新。如果这个创想能够实现，整个社会都会感知到住宅和室内空间设计方式和个人体验的巨变，因为迄今为止仅作为装饰工具的植物，将成为每个人生活的重要参与者。
感谢 Cell 杂志社 供稿
[1] Federico Brilli et al. Plants for Sustainable Improvement of Indoor Air Quality.
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