研究者在光合作用中发现更多量子过程的证据

芝加哥大学与位于美国圣路易市的华盛顿大学的研究者一起合作,发现更多证据指出,当植物利用来自太阳的能量将二氧化碳转换成有机化合物时,量子效应也参与其中。一如他们在论文(发表在 PNAS)中所言,同调性(coherence)与植物里面的能量流动方式有所关联。

该团队基于先前的研究设计出一套实验,该研究指出(但未证明)在空间中散布的分子之间,有某种连结使它们能彼此交互作用 — 但在时间中散布的(同调性)以及能量在植物内流动的方式(实际上,那利用光合作用从空气中创造它们自己的食物)则否。

在这项新研究之前,科学家已能在某些细菌涉及光收成的蛋白质细胞(protein cells)中观察到同调性,那似乎持续的比它理应该有的还要更久;起先,只在非常低温的状态下(观察到),之后,几乎所有在室温下的植物都是这样。这导致物理学家推论,那必定是一种非常有效率系统,持续传输能量,据此,必有某种方法使得每条可想到的叶绿素路径同时被“对应(mapped)”,在任何过程真正开始之前,使一条最短路径被选定;从而提出理论:量子效应也许起了作用。

为了证实这件事,该团队研究当雷射移动通过触须蛋白(antenna proteins)时的波动方式、持续追踪波动偏移的方式。在这之中他们发现,波动与能量流动方式之间的显著连结可轻易地以普通的三角函数来描述。此结果意味着,该团队能以明确方式证明,同调性真的在光合作用期间涉及能量的运送方式,这表示,只要光合作用持续受到关注,微生物学家很可能得要回头,并重新看待过程中到底发生了什么事。到目前为止,那被认为有相当完整的理解。

该研究团队,由 Greg Engel 所领导,透过简短声明表示,在植物中可以找到的简单蛋白质细胞,在光合作用中显然扮演一种比任何人先前所以为的、更加关键的角色。

作者:是柚子呀,如若转载,请注明出处:https://eozlab.com/zirankexue/shengwu/2458.html