日本人工光合作用研究获新进展

日本研究人员在新一期英国《自然》杂志上报告说，他们明确了植物体内一种光合作用“单位”的立体结构。这一发现将有助于模拟植物光合作用的技术研发，有望为解决能源问题提供新思路。

植物叶绿体内的光系统Ⅱ是一种光合作用“单位”，它是蛋白质和催化剂的复合体，能够吸收太阳光的能量，将水分解为氧和氢离子。

日本冈山大学和理化研究所的研究小组曾用大型同步辐射光源SPring-8研究过光系统Ⅱ内的催化剂结构，但由于长时间辐射导致该催化剂受损，未能明确其准确结构。

此次，研究小组用高性能X射线自由电子激光装置SACLA，详细分析了光系统Ⅱ，发现这种光合作用“单位”由19个蛋白质和含锰催化剂组成，并确定了其立体结构。

研究人员表示，光系统Ⅱ中的催化剂外形犹如一把扭曲的椅子，能有效分解水。这一发现将为开发用于人工光合作用的催化剂提供参考。比如，若能开发出将太阳能高效转变为化学能或电能的人工光合作用，就有望在环保汽车的燃料电池等领域得到应用。