硅藻为啥擅长“捕光”？中国科学家找到新机理

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新华社北京2月8日电(记者董瑞峰)中国科学院植物研究所的一项新研究发现，硅藻是自然界中一种“奇妙”的光合物种，它利用自身独特的结构高效地捕捉和利用光能。北京时间8日，国际知名学术期刊《科学》在网上以长文形式发表了这一成果。基于这项研究，科学家们有望设计出未来能有效捕捉光线的新作物。

中国科学院植物研究所沈和匡的研究团队对硅藻主要集光天线蛋白进行了高分辨率结构分析，这是硅藻光合膜蛋白结构分析的首次研究工作，为研究硅藻光能捕获、利用和光保护机制提供了重要的结构基础。

对于绿色植物，光合作用主要吸收红光和蓝紫光，这与绿色植物吸收光的基本单位有关。绿化带中的能量基本上没有被绿色植物利用，这是它们是绿色的主要原因。

然而，自然界中没有能利用绿光的光合生物。海藻有丰富多彩的捕光蛋白，如蓝藻的藻蓝蛋白、红藻的藻红蛋白、硅藻的藻黄素-叶绿素蛋白等。，这可以帮助藻类在海水的不同深度利用不同的太阳能。其中，硅藻是海洋赤潮的主要“肇事者”，是最“成功”的光合生物之一，分布范围广，其吸收二氧化碳的能力约占全球生态系统的五分之一，高于热带雨林的贡献。

以往的研究表明，硅藻特异性天线蛋白具有优异的蓝绿色光捕获能力和较强的光保护能力。然而，硅藻光合膜蛋白的结构一直没有得到很好的解决，这极大地限制了硅藻光合作用的研究。

中国科学家的最新研究填补了这一空空白，为人工模拟光合作用机制提供了新的理论基础。同时，本研究表明，以往学术界的主流观点可能存在一些问题。

研究团队的科学家们表示，基于这一成果，科学家们有望设计出能够利用绿色光带、高效捕捉光和保护光的新型作物，并为现代智能植物工厂的发展提供新的方向。

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来源：新浪直播网