量子生物学新进程室温下植物显示出在接近绝对零下才看到的特性

量子生物学是研究生命活动的量子作用及量子对人体的影响,它主要探讨量子行为的理论和实践。它探索生物系统中的量子物理现象，并尝试解释这些现象对生命的重要性。

在光合作用过程中，植物利用量子物理过程。为了了解植物如何做到这一点，芝加哥大学的科学家最近在分子水平上模拟了叶子的工作原理。他们“被震惊了”。研究表明，植物的行为就像一种奇怪的物质第五态，称为玻色-爱因斯坦凝聚态。更奇怪的是，这些冷凝物及其特性过去通常只有在接近绝对零度的温度下才被观察到。

物质最常见的三种状态是固态、液态和气态。当增加或减少压力或热量时，材料可以在这些状态之间转换。常说等离子体是物质的第四态。在等离子体中，原子分解成带正电的离子和带负电的电子。这通常发生在材料过热时。例如，太阳主要是一个由超热等离子体组成的超大球体。

激子的玻色-爱因斯坦凝聚，其中激子凝聚成单个相干量子状态，称为激子凝聚态，可实现无摩擦能量传输，但通常发生在高度有序材料中的极端条件，例如石墨烯双层。 相反，光合作用光捕获复合物在无序系统中表现出极其有效的能量转移环境条件。 在该研究中，科学家建立这两种现象之间的联系，用于室温光合作用中光收集中类似激子凝聚的能量传输放大。

在典型的植物叶子的光合作用过程中，植物需要三种基本成分来制造自己的食物——二氧化碳、水和光。一种叫做叶绿素的色素从红色和蓝色波长的光中吸收能量。它可以反射其他波长的光，因此会使成年的植物外表看起来几乎可以呈现出绿色的。

光合捕获复合物是植物和一些细菌中的蛋白质复合物，它们承担着光能的捕获和转化的关键角色。这些复合物通过吸收光子并将其能量转移到反应中心，促进光合作用中的光能转换过程。然而，由于光合作用的速率受到温度、压力和时间的影响，因此，研究人员发现，在一定条件下，光合作用可能会发生变化。

（编辑：银川站长网）

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