英国《自然》杂志封面
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本报北京3月19日电 (实习生 冯茵 记者 张东操) 光合作用也许是地球上最伟大的化学反应，因为利用太阳能，绿色植物通过光合作用将水和二氧化碳转变为有机化合物并放出氧气，因此构成了地球上生命繁荣的基础。中国科学院今天在京公布我国科学家的最新研究成果，绿叶中主要捕捉光能的复合物的晶体结构首次被测定出来，复合物高效进行光能吸收和传递的秘密得以破解。
世界权威科学杂志《自然》3月18日以封面文章形式，发表了由中国科学院生物物理所、植物研究所合作完成的“菠菜主要捕光复合物(LHC-II)晶体结构”研究成果。
此次项目的重要参与者中国科学院生物物理所研究员常文瑞介绍说，光合作用由捕光系统和光反应中心两个“接力手”来共同完成，捕光系统负责把“接力棒”传给光反应中心。而捕光蛋白复合物的三维结构，是植物高效利用光能的结构基础。LHC-II这种膜蛋白是绿色植物中含量最丰富的捕光复合物。
研究小组发现了这种复合物是一个具有典型正二十面体对称特征的空心球体。这种结构同时首次揭示了色素分子在复合物中的排布规律，解释了LHC-II能够高效进行光能吸收和传递的原因。同时还发现了膜蛋白结晶的一种全新方式。研究小组成员说，该研究对于理解植物光合作用中发生的捕光和能量传递过程是必不可少的。
这一研究的意义十分重大，可能会对人类生活产生深远影响。研究小组成员匡廷云院士说，光合作用每年提供2200亿吨的生物能量，是全人类所需能量的10倍。虽然研究成果离实际的应用还有一段距离，但给研究农作物如何提高光的利用效率提供了理论依据，同时也是研究新一代生物芯片和电子元件的基础和有效途径。如果真的能够大规模仿生利用太阳能，那么困扰人类的食品和能源问题将会有全新的解决方案。
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