《植物生理学报》 2016, 52(11): 1583-1583
通信作者：何祖华
摘 要：
光合作用是生物体利用光能将水和二氧化碳转化为稳定的化学能和有机物的过程。光合作用是生物演化的强大加速器, 是生命的发动机, 是地球上生物圈形成与运转的关键环节, 也是新绿色革命的核心, 更是未来能源的希望。自1771年英国化学家普利斯特利(Joseph Priestley)发现光合作用以来, 世界许多国家为光合作用研究投入了大量的人力、物力和财力, 取得了丰硕的成果, 共荣获10余项诺贝尔奖。1988年, 光合作用被诺贝尔奖委员会称为“地球上最重要的化学反应”; 2005年, 光合作用又被New Scientist特邀的全球科学家评为“生命十大顶级创造(life’s top 10 greatest inventions)”之一。因此, 光合作用既是生命科学的重大基本问题, 又与人类的生存、环境和社会经济的可持续发展息息相关, 具有重要的科学价值和实践意义。 我国光合作用研究最早可追溯到1929年, 李继侗教授在Annals of Botany上发表了我国光合作用研究的首篇论文, 报道其学生殷宏章发现的“光色瞬变效应”, 暗示光合机构中有两种光系统, 这在30年后被证实。1956年和1960年先后在中国科学院植物生理研究所(由殷宏章院士领导, 以光合磷酸化与光合机构运转调节为主)和中国科学院植物研究所(由汤佩松院士领导, 以光合膜结构与功能为主)成立光合作用研究室。1978年, 响应殷宏章院士的倡议, 科研人员首次在广州召开了“全国光合作用学术研讨会”。从此, 光合作用研究便在我国蓬勃开展起来, 研究内容也涉及到光合作用的各个环节。到20世纪末, 我国的光合作用研究取得了重大的成果, 如光合磷酸化高能态的发现及其相关机理、光合磷酸化偶联调节和ATP合酶结构功能、叶绿体膜的结构与功能、捕光色素复合体的结构与功能等。 迈入21世纪, 分子生物学、结构生物学等现代研究技术的快速发展极大地推动了我国光合作用的研究, 新概念层出不穷, 在微观、个体和宏观三个层次上都获得了许多重大的突破, 在国际光合作用研究领域中拥有了重要地位。如菠菜(Spinacia oleracea)主要捕光复合物LHCII 0.272 nm分辨率的晶体结构、高等植物光合膜蛋白——菠菜次要捕光复合物CP29的晶体结构解析、高等植物光系统I (PSI)与捕光天线的超分子复合物LHCI 0.28 nm的最高分辨率晶体结构解析、NAD(P)H脱氢酶(NDH)复合体、叶绿体发育、叶绿素合成与降解、叶绿体基因与核基因的协同表达机制、PSII的组装过程、光合膜上糖脂组装、光抑制和光氧化、光合作用系统生物学、成功合成类似光合裂解水催化中心的新型Mn4Ca簇合物等。 2016年是我国“国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要”实施的开局之年, 12月又恰逢我国光合作用生理与生化学家, 原中国科学院上海植物生理研究所光合作用研究室主任、所长, 原光合作用开放实验室学术委员会主任和原中国植物生理学会理事长沈允钢院士九十华诞。为更好地总结我国近些年光合作用的研究进展和凝练未来研究方向, 回顾沈允钢院士从事光合作用研究历程、弘扬其科学精神, 在中国植物生理与植物分子生物学学会光合作用、植物代谢、遗传与分子生物学专业委员会和中国植物学会植物生理及分子生物学专业委员会的提议下, 《植物生理学报》编辑部邀请了部分国内光合作用研究领域的知名学者以及沈允钢院士的学生与合作者分别撰写科技论文和回忆录, 集结出版本期《光合作用专刊》, 以恭贺沈允钢院士九十华诞, 并冀以此促进我国光合作用研究的进一步发展。 何祖华 2016年11月
Corresponding author: HE Zhu-Hua
Abstract:
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