光学显微镜下显示的合成树树干与树叶的通道
新华网消息，美国每日科学网站9月11日报道，在亚伯拉罕·斯特鲁克位于康奈尔的实验室中，世界上第一棵合成树静静地站在手掌大小的水凝胶中。
斯特鲁克和研究生托拜厄斯·惠勒创造了一棵能够模拟蒸腾作用的“树”。蒸腾作用是植物的一种内在毛细管作用，它能把水分从根部向上抽，使水分抵达树木的枝端。
他们的研究成果刊登在9月11日出版的一期《自然》杂志上。这一研究成果支持长久以来的一种理论，即树木和其它植物的蒸腾作用完全是一个物理作用过程，不需要任何生物能量。他们的研究或许有助于发现新的用于汽车和建筑物的被动传热技术，还能帮助科学家找到更好的土壤改良方法以及从局部干燥的土壤中有效抽取水分的方法。
当然，合成树看起来不怎么像树。它由水凝胶中两个并列的圆圈组成，上面有均匀分布的模仿植物管道系统的微流通道。
在自然界中，树木利用管状组织(也叫木质部)里的水分，从土壤中抽取更多水分，并传输给树叶。它们能巧妙地处理木质部中处于负压状态下———即所谓的亚稳液态———的水。
通过微加工，制作类似于管状组织的毛细管要相对容易些。
斯特鲁克是化学和生物分子工程学助理教授，惠勒是在他实验室工作的一名研究生。他们使用PHEM A水凝胶作植物膜。水凝胶是一种包含水的固体，有极细的气孔。这种材料能像灯芯一样把水分保留在气孔中，然后通过毛细管作用产生压力。
除了证明蒸腾作用是一个物理过程而非生物过程外，合成树还为科学家提供了一种新的方法来研究压力下的水———这是物理学家和化学家都非常感兴趣的一个课题。通过这棵合成树，科学家可以回答很多与亚稳态液体有关的问题。
斯特鲁克认为，合成树对建立更好的土壤改良系统有帮助。蒸腾作用可以帮助人们把土壤中受污染的液体抽取出来，而不必使用更多的液体。类似的，利用这项技术，人们不用沿着地下水位挖井就能从相对较干的土壤中抽取水。
(来源：新华网)
