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光合作用也許是地球上最偉大的化學反應，因爲利用太陽能，綠色植物通過光合作用將水和二氧化碳轉變爲有機化合物並放出氧氣，因此構成了地球上生命繁榮的基礎。中國科學院今天在京公佈我國科學家的最新研究成果，綠葉中主要捕捉光能的複合物的晶體結構首次被測定出來，複合物高效進行光能吸收和傳遞的祕密得以破解。
世界權威科學雜誌《自然》3月18日以封面文章形式，發表了由中國科學院生物物理所、植物研究所合作完成的“菠菜主要捕光復合物(LHC-II)晶體結構”研究成果。
此次項目的重要參與者中國科學院生物物理所研究員常文瑞介紹說，光合作用由捕光系統和光反應中心兩個“接力手”來共同完成，捕光系統負責把“接力棒”傳給光反應中心。而捕光蛋白複合物的三維結構，是植物高效利用光能的結構基礎。LHC-II這種膜蛋白是綠色植物中含量最豐富的捕光復合物。
研究小組發現了這種複合物是一個具有典型正二十面體對稱特徵的空心球體。這種結構同時首次揭示了色素分子在複合物中的排布規律，解釋了LHC-II能夠高效進行光能吸收和傳遞的原因。同時還發現了膜蛋白結晶的一種全新方式。研究小組成員說，該研究對於理解植物光合作用中發生的捕光和能量傳遞過程是必不可少的。
這一研究的意義十分重大，可能會對人類生活產生深遠影響。研究小組成員匡廷雲院士說，光合作用每年提供2200億噸的生物能量，是全人類所需能量的10倍。雖然研究成果離實際的應用還有一段距離，但給研究農作物如何提高光的利用效率提供了理論依據，同時也是研究新一代生物芯片和電子元件的基礎和有效途徑。如果真的能夠大規模仿生利用太陽能，那麼困擾人類的食品和能源問題將會有全新的解決方案。
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