光合作用的新發(fā)現(xiàn)可能引導(dǎo)太陽(yáng)能電池的未來(lái)

即使是人類目前能夠制造出的最好的太陽(yáng)能電池，也不能媲美大自然光合作用過(guò)程中完成的第一步能量轉(zhuǎn)換。目前，科學(xué)家們通過(guò)使用快速光譜儀定位到了太陽(yáng)光能量在光合作用中的運(yùn)輸路線，這對(duì)太陽(yáng)能技術(shù)的發(fā)展將會(huì)大有裨益！

　　在可光合作用的生物體不同部分之間，研究人員首次測(cè)量到了太陽(yáng)光能量的流動(dòng)。這個(gè)結(jié)果是研究的第一步，該研究最終可能貢獻(xiàn)于高效利用太陽(yáng)能技術(shù)的發(fā)展。

　　大約80年前，研究人員就已經(jīng)知道，生物體內(nèi)的光化學(xué)反應(yīng)不會(huì)發(fā)生在它吸收太陽(yáng)光的相同部位。然而直到現(xiàn)在他們才弄清，太陽(yáng)能在光合生物體中將如何并沿著何種路線來(lái)運(yùn)輸。

　　瑞典隆德大學(xué)科學(xué)系的Donatas Zigmantas說(shuō)，“即使是人類目前能夠制造出的最好的太陽(yáng)能電池，也不能媲美大自然光合作用過(guò)程中完成的第一步能量轉(zhuǎn)換。這就解釋了為什么有關(guān)光合作用的研究新進(jìn)展在未來(lái)太陽(yáng)能技術(shù)的發(fā)展中將會(huì)大有裨益。”

　　Donatas Zigmantas和他的同學(xué)，來(lái)自隆德大學(xué)的Jakub Dostál和布拉格大學(xué)的Jakub Pšen?ík一起研究細(xì)菌細(xì)胞的光合作用。通過(guò)一種用光來(lái)研究分子的測(cè)量方法——快速光譜法，他們得以成功定位太陽(yáng)能運(yùn)輸?shù)穆窂?，這一路線既可以在單一光合細(xì)胞內(nèi)，也可以在不同細(xì)胞間。據(jù)研究人員介紹，他們的發(fā)現(xiàn)論證了生物機(jī)制間的連接方式。

　　研究結(jié)果表明，太陽(yáng)能在細(xì)胞內(nèi)的傳輸比在不同細(xì)胞之間更加高效。它限制了能量在不同組分間的運(yùn)輸，同時(shí)也降低了整個(gè)光合作用能量轉(zhuǎn)換的效率。Donatas Zigmantas說(shuō)，“我們已經(jīng)確定了運(yùn)輸路線，以及導(dǎo)致光合作用能量轉(zhuǎn)換時(shí)擁堵的瓶頸。今后，這方面的知識(shí)可以運(yùn)用于太陽(yáng)能電池技術(shù)中。”

　　目前為止這都是基礎(chǔ)研究，在進(jìn)行相關(guān)實(shí)踐之前，還需要對(duì)能量如何在自然和人造系統(tǒng)中運(yùn)輸有著更深的研究。“不過(guò)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，我們的結(jié)果可能會(huì)很好地提供系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和制造的基礎(chǔ)，在分子水平上收集、儲(chǔ)存和運(yùn)輸陽(yáng)光，并將其轉(zhuǎn)化為太陽(yáng)能電池。” Donatas Zigmantas如是說(shuō)。