提問：藍莓到底是什麼顏色？真相沒幾個人知道！

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顏色，是植物的一種語言。

通過顏色，我們可以看到不同植物在自然界中的適應與競爭，一隻通紅的蘋果，一支正在盛開的粉色花朵以及結滿黃色果實的柚子樹，這些代表性的顏色都在潛移默化中傳遞着植物生存的智慧。

圖源david speer

但是，縱觀整個自然界，藍色的植物（包括花朵、果實）卻並不常見，藍莓或許是你能最先想到的藍色植物（果實）。然而，違反常理的是，如果將藍莓榨成汁，呈現出來的顏色卻是深紅紫色並非靛藍色。

低寒品種的藍莓 圖源diggers

藍莓的藍色究竟從何而來？

自然界中的藍色爲何這麼稀少？

顏色的由來

17世紀中葉，科學家艾克薩·牛頓做了一個著名實驗：光的色散。他讓一束白光穿過三棱鏡，結果白光被分離成了從紅色到紫色的可見光譜，出現這種現象的原因則是由於白光在棱鏡中發生了折射，而每種顏色的光其實都有着不同的頻率，因此在穿過棱鏡時速度也不同，導致顏色會以不同的角度彎曲，分離成可見的光譜。

一束白光穿過棱鏡，呈現出色譜 圖源BBC bitesize

這個實驗表明，白光其實是由多種顏色混合而成，當不同頻率的光（如太陽光）照射到我們的眼睛時，我們的大腦就會自動將不同的顏色組合爲白色。

但是，如果白光打在其他地方，情況就發生了變化。例如路邊上常見的藍色交通指示牌，在太陽光照射在表面上時，大多數顏色都會被吸收，而藍光會被反射，因此，從交通指示牌上照射到我們眼睛上的光主要是藍光，標誌在我們眼中看上去也是藍色的。

交通指示牌 圖源網絡

同樣的原理也適用於我們日常生活中看到的大多數事物，藍莓呈現藍色是因爲反射了藍光，樹葉在綠的時候是因爲反射了綠光並吸收了其他顏色。

簡單來說，我們眼中看到的這個多彩世界是因爲白光照射在物體上，某些顏色被反射，其餘顏色被吸收。

蘋果的紅色反射到我們的眼中 圖源dentalcare

瞭解了顏色的由來，接下來我們要更進一步——是什麼決定了哪些顏色會被反射呢？

藍莓的藍是什麼藍？

衆所周知，植物體內都含有生物色素，這些色素中的分子以不同的方式與不同顏色的光相互作用，就能選擇性吸收某些顏色的光並反射其他顏色的光，這也是顏色的第一種產生方式。

葉綠素就是一個典型例子，許多需要進行光合作用的植物都有葉綠素，在太陽光照射過來時，其中的紅光、藍光、黃光等顏色的光幾乎都會被吸收，唯獨綠光不會，相反，綠光會被反射，讓植物看起來是綠色的。

樹葉反射綠光 圖源vedantu

按照這個思路，許多人也認爲藍莓呈現藍色也是由於藍莓中含有花青素。但最新的研究明確表明，藍莓顏色的產生並不是由其中的色素決定的，因爲藍莓中雖然含有高濃度的花青素，不過其散射曲線一般爲深紅色，與果皮上的靛藍色完全不同，而在剝開藍莓的果皮後可以看到深紅色的果肉。

藍莓表皮撕開後，果肉是紅色的

那麼，藍莓如何產生藍色呢？

答案來自顏色的第二種產生方式：結構色。這種形式的顏色不太常見，但卻能產生自然界中極其鮮豔的顏色。與第一種顏色產生的方式不同，非吸收分子的納米結構可以通過波干涉與光的相互作用，反射出明亮的、高飽和度的顏色。

自然界中結構色的例子 圖源biomimiicry

那麼藍莓的結構色從哪兒來的呢？不知道大家有沒有注意過，藍莓表面總是覆蓋着一層白白的、像霜一樣的物質，這其實是它們的保護蠟，很多植物都有。這種植物保護蠟具有自我排序和自我修復能力，決定了植物的大部分特性，比如疏水性、自清潔以及對昆蟲和微生物病原體的抵抗力。

藍莓表面的保護蠟 圖源plantura

顯然，植物保護蠟與纖維素等生物材料一樣，是研究的熱門，但令人驚訝的是，對於保護蠟的研究主要集中在它們表面的疏水性，而對保護蠟的光學特性研究甚少。

來自英國布裡斯托爾大學的研究員羅克斯·米德爾頓關注到了這個領域，他對藍莓藍色來源很感興趣，於是取下了藍莓表面蠟質的樣本，並將其重新結晶，結果復現了藍莓表面的靛藍色。

通過掃描電子顯微鏡觀察發現，藍莓表面蠟質塗層中晶體結構隨機分佈，這些晶體結構會散射藍色和紫外線，從而使藍莓呈現出了獨特的靛藍色外觀。

體外重結晶再現結構色保護蠟 圖源研究論文附圖

藍色爲何罕見？

在自然界，藍色很少出現在生物體上。少數帶有藍色的物種如風鈴草、蝴蝶和熱帶青蛙，基本上也是依靠結構色來產生這種顏色，其目的主要是防禦捕食者。即使是藍色的岩石和礦物，如藍寶石和青金石，自然界中也極爲稀少。

藍銅礦 圖源serge briez

這背後的原因在於：天然藍色色素在動植物中幾乎不存在。並且相較於紅色光等波長較長、能量較低的光來說，反射藍光需要一種能夠吸收少量能量的低能光子，以此來吸收光譜中的紅色部分，植物很難生成這種大而複雜的分子。因此結構色就提供了一條成本較低的“變藍”途徑。

鳥類的鮮豔藍色羽毛 圖源wrea rodsawang

儘管藍色在自然界中很罕見，但人類通過模仿顏色的兩種產生方式，已經創造出了豐富多彩的藍色。無論是利用化學方法調製顏料，還是利用光線和結構的巧妙反射，已經讓藍色從稀有變爲了生活中常見的點綴。

作者：魚魚

責編：董小嫺

審覈：劉鯤 李培元