萬物生長靠太陽，漫談植物的光合作用

冬季午后的暖陽，總會讓人心情舒暢。讓人忍不住搬出小椅子，享受來自大自然的溫暖。但此時，對著陽光，你是否會想，太陽對于地球萬物的意義呢？

 從地球生命伊始到萬物繁衍生息，太陽為各類復雜的化學變化提供著能量。而植物，作為生態(tài)系統(tǒng)的底層，它們的生長更與太陽息息相關。今天，小轉就和大家聊聊植物們是如何利用太陽能讓自己茁壯成長的。

  “愛曬太陽“不要緊，植物也要做“防曬”

 說到植物和陽光，“光合作用”是不是作為生物愛好者的你，腦海里閃過的*個詞匯呢？

光合作用是指綠色植物通過葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉化成儲存著能量的有機物,并釋放出氧的過程。在進行光合作用時，溫暖的陽光是植物制造有機的“動力”。但對于植物而言，陽光也不是曬得越多越好，必要的“防曬“對植物的生長也很重要呢。

科學研究表明，提高一定的光照強度，確實有助于植物生產(chǎn)有機物，但過量的光能會導致植物光合作用裝置的氧化性損傷。

于是植物逐漸進化出了一種保護機制：在高光照條件下，植物的葉綠體中會產(chǎn)生一種蛋白質(zhì)，這種蛋白質(zhì)可以誘發(fā)一種非常有效的高光保護機制——把植物捕獲到的光能以熱量的方式釋放出去，從而減少或避免光氧化性損傷，科學家把這一機制稱之為“非光化學淬滅”。

基因改造，提高光合作用的制勝法寶

 “非光化學淬滅”的機制雖然能夠有效的防止植物“曬傷”。但在陽光減少的時候，如果關閉得不夠迅速，光合作用就不能有效工作，進而大大損失了有機物制造的效率。因此，如何提高植物的光合作用，產(chǎn)生更多的有機物，養(yǎng)活地球上更多的其他生物，就成了很多科學家探索的重點。 

近期，美國勞倫斯伯克利國家實驗室以煙草為研究對象，對參與“非光化學淬滅”過程的３個基因進行改造，可以加快光照減弱時，“非光化學淬滅”機制的關閉。這也就意味著，植物可以更快地提升陰影下的光合作用效率。

研究人員表示，由于作物一半的光合作用是在有各種陰影時進行的，這可以帶來很大好處。實驗也表明，經(jīng)過基因改造煙草的產(chǎn)量可以提高14％到20％。另外，研究人員正在對大米和其他糧食作物進行相同的基因改造，希望在其他作物上也能取得相似的增產(chǎn)結果。

話說，機構糧食及農(nóng)業(yè)組織預測，糧食產(chǎn)量需要在2050年前翻一番，才能滿足日益增長的需求。相信這項新技術，一定會為解決糧食問題提供很大幫助