太陽能的光化利用，技術(shù)、特點、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物合成有機物并放出氧氣的過程。它是地球氧氣的主要來源。當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。光合作用吸能、傳能和轉(zhuǎn)能的分子機理及其調(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，推進多個前沿領(lǐng)域的發(fā)展，為開辟21世紀的新興產(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，進一步組織多學(xué)科交叉，有機結(jié)合，優(yōu)勢互補，不失時機地開展研究，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，為經(jīng)濟發(fā)展提供強大的推動力。 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。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)，已實行了7個框架計劃，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峻形勢，必須及早改善能源消費結(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，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)化的機制的認識，則是利用光合作用進行太陽能光生物轉(zhuǎn)化的科技與產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵