向日葵,别称太阳花、朝阳花、转日莲、向阳花、望日莲，因其花常朝着太阳而得名。英语的sunflower是因其黄花开似太阳而得名。向日葵原产南美洲，驯化种由西班牙人于年从北美带到欧洲，万历年间由传教士传入中国。
向日葵（学名：HelianthusannuusL.）：是菊科、向日葵属的植物。一年生草本，茎直立，互生的广卵形叶片，单生于茎顶或枝端的头状花序，瘦果（葵花籽）[1]。
早在康熙年间，中国著名的园艺学家陈淏子就已经观察到向日葵向日运动的现象。其著作《花镜》中这样描述：“向日葵,一名西番葵。高一、二丈,叶大于蜀葵,尖狭多刻缺。六月开花,每杆顶上只一花,黄花大心,其形如盘。随太阳回转,如日东升则花朝东,日中天则花直朝上,日西沉则花朝西。”当时的人们并不理解这现象背后的奥秘。三百多年过去了，科学家们逐渐弄清楚向日葵向日生长的秘密。它的向光性发生在生长的前期和中期，早上的头状花序朝向初升的太阳，午时朝向南面，傍晚在西方“送别”太阳[2]。在太阳落山后的1-2小时，它慢慢将花盘转回东方，等待着第二天太阳升起，日复一日的重复着对太阳的忠诚。
向日葵的花语是信念、光辉、忠诚。它绽放的不仅是爱情，还有对梦想、对生活的热爱。
向日葵向光运动的一个重要原因：生长素在茎顶端分泌不均匀[3]。生长素（auxin）简称为IAA，其化学本质是吲哚乙酸。植物生长旺盛的部分(胚芽鞘、芽和根尖的分生组织、形成层、受精后的子房、幼嫩种子等)分泌生长素较多，而趋向衰老的组织和器官中则甚少。光照使得向日葵茎顶端向光侧细胞分泌生产素，随即生长素横向运输，生长素从茎秆向光侧运输到背光侧，背光侧生长素浓度提高，细胞生长，进而背光侧的茎长于向光侧，从而使得向日葵的头状花序向太阳弯曲[4]。
向日葵仅生长素的力量是不够的。进一步的研究发现，向日葵茎顶端的生长抑制物质在向光侧浓度更高。这种抑制物质叫做黄质醛(Xanthoxin),又称叶黄氧化素。它是脱落酸合成过程的中间产物,具有抑制细长的作用。实验证明,当光从一侧照射30min后,向日葵茎顶端生长区两侧的黄质醛浓度产生了差异,向阳的一侧含量较高,而背光侧含量较低。由于黄质醛对两侧细胞生长发育抑制效果的不同,造成茎的两侧生长速度不同。
很奇怪，很多人是看不到向日葵的向光生长的。大家站在大片盛开的向日葵田中的时候，总是会发出这样的疑问：为什么都大半天了，向日葵一点都没有动过呢？事实上，向日葵开花后就不再向光运动，它的花盘保持在东方或者东南方向。研究者也就这个问题展开深入的探究。植物在营养生长时期，其茎尖等幼嫩的组织分泌生长素较多，而当向日葵开花结果后，茎尖组织变老，茎向光侧和背光侧的生长素分泌少且没有显著差异，自然就不能追日了。还有另一种有力的假说。植物向性运动中的横向光性，使得叶片始终保持与射来的光线垂直。向日葵营养生长期的莲座状茎顶有数片肥大的叶片所组成，叶片的横向光性使得叶片努力与阳光保持垂直,从而带动茎和花盘进行追日行为[5]。当向日葵进入盛花期后，苞叶萎蔫面积变小，横向光性降低，而且花盘自身的重量也增加，苞叶也无法带动花盘运动了。
到这里，基本上向日葵追日行为背后的原因也解释清楚了。植物在漫长的进化过程中，每一种行为的背后都蕴含着巨大的合理性。向日葵的向光运动是为了让自己的叶片接收到尽可能多的太阳光，提高自己的光合作用，增大生物量，开花结果繁衍后代。如此想来，这每天的追日都是对生命的努力。
人类受到向日葵的启发，开始了追日的探索。美国加州大学洛杉矶分校研究人员[6]将光敏纳米材料与热敏聚合物聚合到一起，将其制造成向日葵茎秆一样的圆柱形。当光照射时，光敏的纳米材料能够将光转换成热，传导给热敏聚合物。面向光一侧的热敏聚合物受热收缩，圆柱体也就自然而然的向光弯曲，由此获得最大的受光面积。
太阳既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。人类也向植物学习，加入到高效利用光能的行列，使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。试想一下，如果太阳能热水器能够跟着太阳的强弱而转动，太阳能热发电聚光集热板能够向光而动，汽车的外壳、房屋的四面都是光能转换器，而这些美好的设想正在逐步实现。
参考文献：
[1]《中国植物志》第75卷()页PDF向日葵Helianthusannuus
[2]U.Kutschera,W.R.Briggs,Phototropicsolartrackinginsunflowerplants:Anintegrativeperspective.Ann.Bot.,1–8().
[3]C.R.Darwin,ThePowerofMovementinPlants(JohnMurray,London,).
[4]W.R.Briggs,Phototropism:Somehistory,somepuzzles,andalookahead.PlantPhysiol.,13–23().
[5]Atamian,HagopS,etal.Circadianregulationofsunflowerheliotropism,floralorientation,andpollinatorvisits.ence.:-().
[6]宫学源.().美国加州大学开发出可随太阳转动的人工向日葵材料.科技中国(12).