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光合作用仅需要一个光子

发布时间:2023-08-21 09:57:11 所属栏目:动态 来源:
导读:科学家已成功证明,开启植物进行光合作用的必要条件是什么。科学家利用生物学和量子物理学领域的技术,追踪了光子与进行光合作用的细胞之间的相互作用过程。但是显然这是可以做到的。我们甚至早就知道了其中的大致原

科学家已成功证明,开启植物进行光合作用的必要条件是什么。

科学家利用生物学和量子物理学领域的技术,追踪了光子与进行光合作用的细胞之间的相互作用过程。

但是显然这是可以做到的。我们甚至早就知道了其中的大致原理——太阳的光子(或者植物生长灯)击中植物叶片中的叶绿素并引起化学反应。这种反应将水和二氧化碳转化为葡萄糖,然后再转化为植物生长所需的化学能。

不过,有意思的是,我们直到最近才知道到底需要什么来触发这一反应。我们之前有过预测——基于整个过程的运作方式,我们的判断是只需要一个光子就可以启动整个光合作用过程。我们还做了一些测试,不过,许多测试是用激光完成的,而激光与阳光有着本质上的不同。但我们一直不能肯定其中的机制,时间直到现在才真真切切地证明了这一点。

于是,弗莱明、李全伟以及团队中的其他成员开始回答这个问题。但是要做到这一点,他们需要能够不仅确保只有一个光子在发挥作用,还要追踪这个光子的动向(理论上讲,光子能够以光速移动)。

在波长不同的另一个光子被发现的那一刻,研究人员知道他们的假设已经得到了证实:只需要一个光子就能激发光合反应全过程(当然,他们多次重复了这个实验)。研究人员说,这一实验尤其激动人心的地方在于光合作用与量子力学之间的重叠。他们发现,在一个特定的条件下,光合作用可以产生大量的二氧化碳,而这些二氧化碳可以被植物吸收利用。

(编辑:银川站长网)

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