光合作用电子传递链示意图
染料敏化太阳能电池部件图片来源：科技日报
植物的叶绿体可以进行光合作用，把太阳光变成我们的食物。它到底有怎样精妙的设计，能实现大自然间最伟大的反应；科学家是否能够勘破大自然的神奇，模拟出激动人心的“叶绿体”电池呢？
人类看到了鱼的鳍，于是就有了浆；人类赞叹海豚曼妙的身形，于是就有了流线型的汽车和火车；人们发现几乎失明的蝙蝠飞翔自如，于是就有了雷达系统。
聪明的人类不放弃一切向自然学习的机会，亿万年来进化保留下来的某些机制，甚至堪称完美。现在，人们又在向一片树叶学习，期望模拟植物叶绿体，能高效获取“太阳神”赐给人们的能量。
植物的叶绿体可以进行光合作用，把太阳光变成我们的各种食物。它到底有怎样精妙的设计，能实现大自然间最伟大的反应；科学家是否能够勘破大自然的神奇，模拟出激动人心的“叶绿体”电池呢？
光合秘密
大约500年前，荷兰科学家范·埃尔蒙通过精准定量得到了一个令当时人们难以理解的发现：柳树生长增加的重量竟然和土壤减少的重量不一致！这项被称作盆栽柳树称重的实验，一举颠覆了古希腊哲人亚里士多德“植物生长所需的物质全来源于土中”的看法。
尽管并没有发现光合作用，但范·埃尔蒙迈出的这一步仍打开了人们的视野。1880年，美国人恩格尔曼第一次发现叶绿体是进行光合作用的场所，并释放出氧气。
上世纪三四十年代，科学家终于明白了光合作用的核心，即由光驱动将水分子裂解为氧气、氢离子和电子，同时二氧化碳中的碳元素通过反应转变成有机物。即“光”与“合”的作用。
它们分别被称为“光反应”和“暗反应”。顾名思义，前者必须有光的参与，实现水分子裂解，能量的传递；而后者却不能望文生义，“暗反应”有光无光均可，最终实现CO2与高能量结合，形成淀粉等有机物。
这一切，都在叶绿体中进行。也就是说，大自然满眼的绿色不仅仅能令人们心旷神怡，其中还蕴涵着不可计数的能量转换器。不过，70年过去了，光合作用反应的一些超微细节，还有待继续深入探究。
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