光合作用研究新纪元.pdfVIP

分子生物学研究和教育得到新的发展，必将在细胞与分子水平上认识细胞的各个生理过程，人类重大疾病的 发病机理、诊断、防治和新药开发等提供重要的理论依据，推动我国生命科学进入复杂体系研究，进一步带动 生命科学及相关学科的进一步发展。 生物科学对人类健康、经济建设和社会发展具有极其重要的作用。分子生物学的兴起，人类开始从分子 水平上了解生物遗传、发育、死亡等。20世纪生命科学～系列突破，生命科学成为当代自然科学中最活跃的 研究领域之～。以生命科学为基础的生物工程，已成为解决人类面临的人口、健康、食物、环境等重大问题期 望最大的技术。21世纪生命科学将成为最为活跃的科学，其研究将主要在分子、细胞等水平上利用交叉渗透 等各种多学科手段，对核酸、蛋白质等生物大分子，对基因组、蛋白质组、核糖体、生物膜等大分子体系，对神 经、免疫等复杂系统．对遗传、发育、思维、衰老、死亡等重大生命现象，对人、动植物、微生物等生命个体多样 性和对心血管病、肿瘤、传染病等重大疾病机理进行综合深入的研究，并将会取得一系列重大的突破。这些研 究成果，既将促进对生命活动本质的深入认识，也将对解决现代社会面临的人口、健康、食物、环境等许多重 大社会问题和对心理学与认知科学等带来新的突破。21世纪生命科学将对社会的发展带来深刻的影响。 王应睐 男，1907年11月生。1941年于英国剑桥大学获哲学博士学位。现为中国科学院上海生物化学研究所 研究员，名誉所长。中国生物化学与分子生物学会名誉理事长。1955年选聘为中国科学院院士。比利时、匈牙利、捷 克国家科学院外籍院士。在维生索、血红蛋白、琥珀酸脱氢酶等研究中．首次证明豆科植物中含血红蛋白和发现琥 珀酸脱氢酶的酶朊与FAD是以共价健结合．并受底物与磷酸盐等物激活．这项工作是该酶研究的重要突破。中华 人民共和国建国初期．他争取了一批留学国外的科学家回国工作，并成功的组织了1965年和1981年在世界上首 次完成具有生物活性的人工合成牛胰岛索和酵母丙氮酸转移核糖核酸两项重大基础性研究工作。1988年和1996 年分别获美国迈阿密生物技术冬季讨论会特殊成就奖和香港何粱何利科技成就奖。 光合作用研究的新纪元 沈允钢 (中国科学院上海植物生理研究所) 在公元6世纪问世的《齐民要术》中说：“榆性扇地其阴下五谷不植。”表明我国古代人民当时已经懂得 光对植物生长的意义。可是，通过实验认识到光合作用是植物利用光能将二氧化碳和水等无机物合成有机物 并释放出氧气的过程，并且知道到它与生物的进化和繁荣、人类的农业生产及合适生存环境的维护都具有非 常密切的关系，还是18世纪末到1 9世纪中的事。从此，人们开始了解光合作用反应过程的基本性能。起初， 进展相当缓慢。到了20世纪，随着科学技术的进步，对光合作用的探讨无论在基本理论上和聪系生产实践方 面都获得了许多突破性的进展．既勾画出了光合作用过程各步骤的轮廓，又开始应用于指导农业生产。光合 作用研究翻开了崭新的～页。我国的光合作用研究在国际上刚掀起高潮时就开展了工作，并结合我国的实 际，作出了相应的贡献。 一、光合作用研究和农业中的第一次绿色革命及其他增产新措施的产生 上，提出了限制因子定律，认为“当一过程的速度是被若干不同的因子所影响时，这个过程的具体速度是被其 最慢的N-T-的步伐所限制。”这对Alr]在将光合作用研究成果应用于农业生产时注意到必须抓住主要矛盾这 ～点上起了重要的指导作用。 以提高光能利用率来说，不同情况下主要矛盾的变化是很明显的。在肥水等供应有限的情况下，作物的 产量与它在大田中能形成多少叶面积来吸收太阳光进行光合作用成正相关，因而人们对大田的叶面积指数 I 62 看得很重要。当水肥条件得到保证，大田中作物的叶面积足可布满地面时，要再提高光能利用率就得改善作 物群体的结构，需要使太阳光在群体内部有更合理的分布。这是人们了解叶片光合作用对光强变化响应的特 征而得出的合理推论。在光强低时光是限制因子，光强增加光合作用可成正比增加。光照达到相当强度时， 光强再增加，光合作用速率就不能成正比增加。如再进一步增加光强，光合作用就不再增加了，也就是达到了 光饱和。这时．光已不是限制因子，多余的光能全浪费了。如果改善作物群体的结构，避免过强的太阳光垂直 照在上部叶片表面，而将光能较均匀地分布到群体内部各叶片上．显然可提高群体的光能利用率