人工模拟光合作用将用于解决能源匮乏问题

据每日科学网报道，近日，美国科学家们在光合作用研究方面取得重大突破。在不久的将来，科学家或许可以制造人工合成装置，以吸收大气中过多二氧化碳并释放出氧气，同时还能产生出人们所需要的能量，在实现环保的同时还能解决能源供应问题。
 
此外，科学家还首次探明了色素复合蛋白体在植物光合作用的过程中所起到的关键作用，可以说这一系列生物能源方面的最新发现，是生物学研究领域里具有里程碑意义的又一重大突破。
 
据报道，来自美国加利福尼亚大学伯克利分校的科学家们对光合作用进行了深入的研究。在这次的研究过程中，科学家们以先进的激光技术为基础，利用最先进的“两维电子光谱”，首次成功的模拟了光合作用的全部过程，观察到了植物体内光合作用所产生的能量传导过程，也解开了植物是如何利用光来产生能量的秘密。由于这些能量在色素蛋白复合体控制下的传导过程中十分复杂，从而这一次的科学研究的成功也显得极为不易。
 
这项研究工作的负责人，格雷厄姆—弗莱明（Graham Fleming）教授表示，“我们对于这个能量转化系统的研究，着实花费了很大的精力。由于电子的能量并不固定在某一分子上，而是不断流动的。所以这对于我们的研究来说的确是一个挑战。”利用这个最先进的两维电子光谱，科学家们清晰地观察到能量在色素蛋白复合体内的传导过程。一名工作人员表示，“生物体内的电子粒在受到外界刺激后的运动方向，我们可以清楚地看到，这在以往是不能想象的。”
 
弗莱明教授激动的心情溢于言表，他表示，“蛋白复合体中的色素分子，有着某种相对确定的运动方向。它们在接受到阳光后，偏振运动沿着分子轴进行。我们在搞清楚这一系列的光合作用过程、揭开了这过程中所有前因后果的神秘面纱后，我们就完全可以仿照这一过程、甚至继续将这一过程开展开来，利用这一偏振原理，将光合作用过程导入我们所需要的方向上面去。
 
科学家表示，在所有的光合作用过程中，生物体内能量的转化主要通过电子结合来进行，而能量在分子间的转移方向受到色素蛋白复合体电能的控制。
 
谈到这项研究的前景时，弗莱明教授表示，对生物体内光合作用的研究，首先能转化大气中过多的二氧化碳，直接将其转化为氧气；其次，这将有助于我们设计出人造自然光捕捉系统，设计出人造光源能量转换装置，解决能源匮乏。毫不夸张地说，这项研究为我们开启了一扇通往光明的大门。
 
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