科学家首次观察到光合作用中能量转化的量子机制

据美国每日科学网站近日报道，英国科学家首次在室温下观察到光合作用中能量转化的量子机制——相干作用（一种状态相互叠加的量子效应），并证明，正是这一量子机制使光合作用能很好地面对环境干扰。出版在《科学》杂志的最新研究有助于科学家们研制出新一代转化效率更高的太阳能电池。

提高太阳光的有效转化率是科学家们孜孜以求的目标，他们希望借此降低人类对化石能源的依赖。光合生物和某些细菌已掌握了这一过程：在万亿分之一秒内，其内的光合天线蛋白会将吸收到的太阳光的95%输送至光合反应中心，从而驱动光合作用。

此前，已有多个研究团队证明，这一高效的能量输送过程与一个量子力学现象——相干作用相关。但迄今为止，还没有人在室温下直接观察到这一机制。现在，格拉斯哥大学的科学家做到了这一点。

为了观察到这种量子机制，该校光子科学研究所（ICFO）的尼克·范·胡思特领导的研究团队研发出一种极具开创性的实验技术，将超快的光谱学技术推到了单分子尺度，从而可以捕获发生在分子尺度的光合作用能源输送过程。在最新研究中，他们发送超快的飞秒（1000万亿分之一秒）闪光以捕捉单个天线蛋白吸收光后状态的一系列“图片”，并利用这些“快照”厘清了太阳能在蛋白之间的输送过程。

该研究的第一作者理查德·海德勒表示：“现在，使用前所未有的空间和时间分辨率，我们能观察能量如何通过光合作用系统，这是我们首次在室温下观察到这种量子效应的细枝末节。”

范·胡思特团队对拥有同样化学组成的不同天线蛋白的能量转运通路进行了评估，并且证明，每个蛋白使用一种独特的通路。最令人惊奇的发现是，不同蛋白内的输送通路可随时间和环境变化，从而获得最佳转化效率。范·胡思特表示：“这些结论表明，这种相干作用负责让生物系统保持高水平的输送效率，甚至让蛋白根据环境采用不同的能量输送通路。”最新研究有望使科学家们模拟这些量子相干作用来设计新一代太阳能电池，以获得更高的能量转化效率。

tassy	2013-06-28 10:43
光合作用值得探讨学习。

hzdp	2013-06-29 23:14
值得学习

jjxiong92	2013-06-30 00:45
好！！仿生科技的研究总给人很大的进步。话说飞秒。。。无法想象的快啊~~

devilphenix	2013-06-30 08:16
这个比较复杂看不懂

sd4866365	2013-06-30 08:45
是不是以后可以人工产生光合作用了？

sunnyhines	2013-06-30 09:08
比较复杂

hhxxgg00	2013-06-30 09:45
哦看看啊啊

bozai310	2013-06-30 09:51
科学家首次观察到光合作用中能量转化的量子机制

雨夹雪	2013-06-30 10:31
很牛呀，完全掌握后，以后就可以人造食品了

zhangnengyi	2013-06-30 10:45
项目很有前景啊，研究成功后可以大大提高太阳能的转换效率问题，说不定未来都不用石油了。

china巴顿	2013-06-30 10:54
值得学习

pisces0220	2013-06-30 11:14
Re:科学家首次观察到光合作用中能量转化的量子机制

纵览	2013-06-30 11:36
光合作用中能量转化

徐岩	2013-06-30 12:08
回复一下。

ilxx10000	2013-06-30 15:23
哦看看啊啊

haifengjiang	2013-06-30 16:16
顶楼上，的确帮助很大。

sxmissx	2013-06-30 16:27
这算是生物光电么(⊙_⊙)？

vurtne_000	2013-06-30 16:30
光合作用值得探讨学习。

ldmin2008	2013-06-30 17:25
t科技改变生活！

cartinom	2013-06-30 17:36
植物確實是最佳的太陽能電池........

handyangi	2013-06-30 19:06
英国科学家首次在室温下观察到光合作用中能量转化的量子机制

optikma	2013-06-30 19:28
Good Job！

帆平	2013-06-30 19:58
继续加油！！！！

redplum	2013-06-30 21:46
我来了参与一下

liang153	2013-06-30 23:18
科学家首次观察到光合作用中能量转化的量子机制

chengzheng	2013-06-30 23:43
光合作用值得探讨学习

caramon	2013-06-30 23:55
离实用还很远啊

bairuizheng	2013-07-01 00:07
比较复杂的研究.

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