我们看电视和漫画时经常会发现这样一个角色，他有着逆天的运气和爆发力，面对再强大的对手也不会输，就算输也是为了以后更强做铺垫，在层出不穷的意外和惊险事故中他总能拥有“不死之身”，究其真相，只有一个——他是主角，拥有“史上最强最逆天”的主角光环！
在生物界，就有那么些个自带光环的生物，水母、乌贼、章鱼甚至小到细菌等都会发光。以萤火虫为例，东南亚的雄萤火虫为了求偶，会群聚在一株树上，同时明灭，看起来像巨型圣诞树。而有些动物幼体，如波多黎湾的各种磷光微细浮游生物发出的蓝白光，夜晚人们凭肉眼也能看得到。这种动物界中的生物发光是最令人惊叹的自然现象之一，特别是对那些漫不经心的观察者来说，看到动物发光是极大的意外惊喜。
人类也会发光？
事实上，这种“主角光环”并不是以上这些物种所独有的，我们每个人都拥有发光的超能力！之所以看不到，是因为它太微弱了！它的强度一般只有几个到几千个光子／(s·cm2)，典型为100光子/(s·cm2)，弱到10-10瓦以下，光谱从红外到紫外，呈准连续谱。对比一下我们常见的普通太阳光，其强度远远大于1010个光子／(s·cm2)。
生物的这种超弱发光，因为实在太暗了，比我们人眼的识别能力低了1000多倍，看不见也就不足为奇了。
第一次让人们了解到生物超弱发光的实验，可以追溯到1923年前苏联科学家Gurwitsch等人完成的孳生辐射实验。实验发现，迅速分裂的细胞产生紫外辐射，促进邻近另一洋葱鳞茎根尖的细胞分裂。实验时，将一个洋葱的根尖对着另一洋葱的分生组织，两条洋葱的根各自放进两条毛细管中。
垂直的根再在外面再套上一个金属套，但是裸露了一段，既没有金属，也没有玻璃管。实验发现，这段裸露的部分分裂得特别快，已经长出了一个小包，其他部位则生长缓慢。是什么导致了这样的结果呢？因为裸露的部位可以改变，于是排除了垂直洋葱自身的原因。那影响因素就只能是放在它旁边的另一个洋葱了。当时称这种辐射为“有丝发生”辐射。是不是有种隔空喊话的既视感？
技术改变生活，到了20世纪50年代，光电倍增管的出现，使检测微弱光信号成为可能，重又唤起了生物超弱发光研究的“生机”。1954年，意大利学者L.Colli等人将小麦、菜豆、小扁豆、玉米等萌发的种子作为实验样品，放在自己装备的有光电倍增管的验证仪器上，首次证实了生物超弱发光现象的存在。
70年代以来，西德以Popp为首的研究小组从实验和理论两方面对生物超弱发光现象进行了系统研究，只要是活人、活的动物，甚至是活的组织、活的器官、活的细胞，每时每刻都在连续不停地向外界发光，由此认为这是自然界普遍存在的、生物体固有的一种功能。
2009年日本团队便运用他们改进的成像设备，向我们展示了人体在不同时间自发光的图像。
他们的结果显示，面部发光强于躯体，面部中间又强于外周，一天之内下午16：00最强。人体不同部位体表弱发光有很大差异，光照对弱发光有影响，避光后的衰减速度也不一样，体表的弱发光强度随体温、人体昼夜节律而变化。近年来，血液弱发光作为一种疾病检测手段，也开始渐渐受到重视。有研究表明，血液的弱发光与供血者的年龄、性别有关，癌症患者的血液弱发光强度高于正常人。
关于生物超弱发光机制的理论研究很多，可初步分为物理方面和化学方面两大类。化学方面主要有代谢发光机制，物理方面则以相干辐射机制为主。“代谢发光”生物超弱发光主要来源于氧化还原等代谢反应，如脂肪酸氧化、花生四烯酸氧化。其中脂类自由基的作用尤为重要。一些自由基复合反应时释放的能量高达480KJ/mol，足以产生大约230nm的紫外光子，近似于有丝分裂辐射光子的波长。
同时，由于活体内氧化反应速率受抑制剂的控制，生物在代谢过程中生产的大量自由基不可能使发光强度太高。
相干辐射认为，生物系统内存在一个高度相干的电磁场，很可能是活组织内通讯联络的基础。生物光子与激光特性类似，产生激光需要激活物质、泵浦源和谐振腔，生物系统的激活物质可以是生物能——三磷酸腺苷（ATP），使之实现粒子反转的泵浦源能量则来自糖酵解，生物体的谐振腔是DNA，以此很好地解释了生物分裂时的超弱发光。
20世纪30年代起，这些有机小分子染料开始被用于活体细胞和组织的荧光显微成像染色。
有机小分子具有强大的可塑性和应用潜力，通过对其结构进行巧妙设计和改造，就能够设计合成出满足各种需要的荧光探针。当下，已经有细胞活性探针、膜荧光探针、细胞器探针、电位敏感探针、活性氧探针等功能各异的探针。改造分子，这可是化学家们的强项，他们发挥专业优势，变着花样地做出了各种结构的分子，满足不同的需求。识别基团可以有更好的特异性，荧光基团可以发出更亮、颜色更多的光。
1955年，有人发现水母可以发绿光，但不知其原因。1962年，日裔美国科学家下村修（Osamu Shimomura）和美国科学家约翰森（Frank H. Johnson）从水母中分离生物发光蛋白——水母素时，意外地发现了一个副产物——绿色荧光蛋白（GFP），它在阳光下呈绿色。1974年，他们提取到了这种蛋白质。水母素是荧光酶的一种，它需要荧光素才能发光，与萤火虫的发光原理相同。
而GFP是蛋白质本身发光，在原理上有重大突破。你们看，你们看，人家蛋白质自己发光就可以很亮，前面的生物超弱发光相干辐射机制认为，超弱发光依靠的是DNA，此时的DNA就像一把小小的激光枪，但是它的光弱得看不见。虽然蛋白质在谁是遗传物质之争上输给了DNA，但是人家在发光上扳回了一局。所以说，是金子总会发光的。
GFP的发光过程需要发光蛋白Aequorin的帮助。
水母体内的Aequorin与钙离子结合会发出蓝光，蓝光会立刻被一种蛋白吸收，发出绿色荧光。绿色荧光蛋白的发现使得荧光蛋白的研究飞速发展，科学家们开始制造各种不同的荧光蛋白。1994年美国科学家沙尔菲（Martin Chalfie）利用PCR技术扩增了GFP的编码区，成功地将它克隆到大肠杆菌和线虫细胞中，通过紫外线或蓝光激发，均产生了很美妙的绿色荧光。
沙尔菲的这项研究首次证实了GFP作为发光标记物用于生物学研究的价值，这才是GFP作为荧光指示剂的真正突破。
2007年，哈佛大学的神经生物学家杰夫•W•里奇曼（Jeff W. Lichtman）和他的团队研发了一项名叫“脑彩虹”（Brainbow）的技术，他们利用荧光蛋白能让小鼠的神经细胞同时显示出几十种不同的色彩。这种技术最大的作用是将某些需要研究的细胞与错综复杂的背景区分开来。通过对不同色彩的分析，可以计数细胞，也可以追踪细胞的走向，观察神经网络的连接布局以及细胞之间的相互作用。
科学与技术总是相辅相成。如前面描述，没有光电倍增管的出现，生物超弱发光也许至今还是一个无人问津的领域。而关于生物超弱发光的研究如今离应用还很远，主要还是由于它对检测仪器的要求过高。再看荧光蛋白和荧光显微镜的结合，则完全是“你负责貌美如花，我负责赚钱养家”的和谐画面。