科学家破解光合作用关键步骤的原子级机制
中国科学院生物物理研究所和清华大学联合研究团队在国际权威期刊上发表论文，首次以近原子分辨率揭示了光合作用中水分子裂解产生氧气这一关键步骤的完整分子机制。这个水氧化反应过程是地球上所有有氧生命赖以生存的化学反应基础。
研究团队利用冷冻电镜技术和飞秒级别的时间分辨率捕捉到了光系统蛋白复合体中催化中心在水氧化反应各个中间态的精确结构。这一系列分子快照完整展示了水分子是如何在阳光驱动下被逐步氧化并释放出氧分子的完整过程。
这一发现对人工光合作用和清洁能源技术的发展具有重大启示。如果能够模仿自然界的水裂解机制设计出高效的人工催化剂，将可以利用阳光直接将水分解为氢气和氧气实现真正的清洁能源生产。多家国际能源研究机构已表示将基于这一成果开展应用研究。
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