太陽能的光化利用，技術(shù)、特點(diǎn)、發(fā)展現(xiàn)狀

【專家解說】：光合作用研究的重大戰(zhàn)略意義。光合作用是地球上最大規(guī)模的利用太陽能把二氧化碳和水等無機(jī)物合成有機(jī)物并放出氧氣的過程。它是地球氧氣的主要來源。當(dāng)今人類文明所需的化石燃料都是古代植物光合作用直接和間接的產(chǎn)物。自1772年發(fā)現(xiàn)光合作用以來，圍繞光合作用的研究一直是國際競爭相當(dāng)激烈的前沿科學(xué)領(lǐng)域之一，也一直是生命科學(xué)領(lǐng)域長盛不衰的研究熱點(diǎn)。光合作用吸能、傳能和轉(zhuǎn)能的分子機(jī)理及其調(diào)控原理是光合作用研究的核心問題。對光合作用能量傳遞和轉(zhuǎn)化機(jī)理及其調(diào)控原理的揭示，對光合膜蛋白復(fù)合物空間結(jié)構(gòu)解析，將可能使光合膜系統(tǒng)成為第一個在原子水平上，以物理和化學(xué)概念進(jìn)行解釋的復(fù)雜生物膜系統(tǒng)。該研究領(lǐng)域不僅本身具備重大的理論價值，還能跨越物理世界與生命世界的鴻溝，推進(jìn)多個前沿領(lǐng)域的發(fā)展，為開辟21世紀(jì)的新興產(chǎn)業(yè)提供理論依據(jù)和科學(xué)技術(shù)信息。在這一科學(xué)前沿領(lǐng)域內(nèi)，在我國光合作用研究取得優(yōu)異成果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步組織多學(xué)科交叉，有機(jī)結(jié)合，優(yōu)勢互補(bǔ)，不失時機(jī)地開展研究，有望在短期內(nèi)取得在國際上具有重要影響的成果，在若干方面取得國際領(lǐng)先的地位，并能為在農(nóng)業(yè)、生物質(zhì)能源中的應(yīng)用作出重大貢獻(xiàn)，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供強(qiáng)大的推動力。 國際生物質(zhì)能的發(fā)展現(xiàn)狀。美國高度重視生物質(zhì)能研發(fā)，提出未來10年政府投入1500億美元帶動可再生能源的開發(fā)，并于2009年撥款10億美元作為生物質(zhì)能研發(fā)經(jīng)費(fèi)。美國生物質(zhì)能研發(fā)的內(nèi)容非常廣泛，非常重視提高光能利用效率的研究。歐盟是最重視環(huán)保和銳意開發(fā)新能源的發(fā)達(dá)國家，其中瑞典、德國等國在可再生能源利用方面走在前列。歐盟一直重視生物質(zhì)能的研發(fā)，已實(shí)行了7個框架計(jì)劃，其生物柴油的產(chǎn)業(yè)化是全球規(guī)模最大的。巴西則是發(fā)展中國家最重視生物質(zhì)能利用的，其經(jīng)驗(yàn)很值得我國借鑒。 發(fā)展生物質(zhì)能對于我國的重大戰(zhàn)略意義。這表現(xiàn)在三個方面：（1）我國面臨能源短缺的嚴(yán)峻形勢，必須及早改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)；（2）清潔燃料的供應(yīng)能力密切關(guān)系著國民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展；（3）生物質(zhì)能的開發(fā)將成為解決“三農(nóng)”問題的有效途徑之一。目前我國生物質(zhì)能發(fā)展雖在沼氣利用上有了顯著成果，但整體尚未形成戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)。為此，必須占領(lǐng)科學(xué)及技術(shù)的制高點(diǎn)，開發(fā)有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。 要發(fā)展生物質(zhì)能，必須首先突破生物資源量的瓶頸，保證生物質(zhì)資源的供應(yīng)。這里關(guān)鍵是要在立足本國土地資源、保證糧食安全的前提下建立穩(wěn)定的能源植物產(chǎn)業(yè)基地。如何提高對太陽能生物轉(zhuǎn)化的機(jī)制的認(rèn)識，則是利用光合作用進(jìn)行太陽能光生物轉(zhuǎn)化的科技與產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵