光亮日报北京9月15日电（记者齐芳）颗石藻是海洋中的重要浮游植物之一，其规复合体系可以或许高效捕捉及使用光能。中国科学院植物研究所研究员王文达及田利金领导团队，初次于原子层面展现了颗石藻经由过程扩大及优化其光体系布局来顺应海洋光情况的怪异计谋，是光合生物顺应进化研究中的一个庞大发明。相干研究结果日前以封面论文情势发表于国际学术期刊《科学》上。

王文达先容，颗石藻于海洋碳沉积及全世界碳轮回中饰演主要脚色，其细胞壁是由碳酸钙晶体构成的颗石片，可以或许顺应海水差别深度的多变光情况，以高效的光合自摄生长快速孳生。但颗石藻光体系复合物怎样能高效捕捉及使用光能的微不雅机理其实不清晰，进化机制也未见报导。

王文达说：“研究团队初次纯化并解析了来自赫氏艾米里颗石藻的光体系I-岩藻黄素叶绿素a/c联合卵白（PSI-FCPI）超等复合物三维布局。”这个超等复合物是一个巨年夜的光合膜卵白呆板，由51个卵白亚基及819个色素份子构成，份子量高达1.66兆道尔顿。

那末，毕竟是甚么让颗石藻成为使用光能量的佼佼者？据先容，颗石藻PSI焦点周围环抱着38个FCPI捕光天线，并以模块化的方式摆列成8个放射状排布的捕光天线条带。这类“漩涡”缭绕PSI焦点的巨型捕光天线，依赖年夜量新型捕光天线的周详装置，极年夜地扩大了捕光面积。研究团队还有鉴定到富厚的叶绿素c及岩藻黄素类型的类胡萝卜素，这些色素于新发明的捕光天线中含量极高，使其能有用地接收深水区波长于460~540纳米间的蓝绿光及绿光。此外，年夜量叶绿素c与叶绿素a形成慎密的能量耦联并消弭能量陷阱，组成平展流通的能量通报收集——这多是其连结超高量子转化效率的要害。

这一研究结果为理解光合生物高效的能量转化机制提供了新的布局模子。王文达暗示，将来，但愿以此为基础设计新型光互助用卵白，并进一步引导人工模仿及开发高碳汇生物质源，“这于合成生物学及天气变化应答范畴都具备巨年夜潜力”。

《光亮日报》（2025年09月16日 07版）

 

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