2017年5月11日晚七点，科学前沿进展名家系列讲座第74讲在玉泉路校区阶一4开讲。来自中国科学院植物研究所的张立新研究员带来了题为“光合作用与光能利用”的精彩讲座。
本次讲座的主要内容有：光合作用机理，光合作用与农业生产，光合作用与能源。
在简单介绍光合作用的研究历程后，老师讲解了光合作用最重要的几个阶段：原初反应、光合电子传递链、碳固定等。谈到碳固定，张老师指出，过去“暗反应”这个描述不准确。近年来，越来越多的研究表明，碳固定过程中发挥作用的酶受到光照调控。碳固定反应有三种，分别是C3、C4与景天酸代谢。景天酸代谢过程中，二氧化碳的最初固定产物也是四碳化合物，与所谓C4途径不同的是，景天酸代谢二氧化碳的吸收与固定分别在夜晚与白天进行，发生在同一细胞中；而C4植物的碳固定则需在两类细胞——叶肉细胞与维管束鞘细胞中进行。
随后，张老师重点介绍了光系统Ⅱ的结构与功能。结合放氧复合物的组成、中间态周转过程中中间态几何结构及电子结构（锰簇的氧化还原状态变化）、光合水氧化机理、O-O键如何形成这四个问题，张老师阐述了光合放氧机理。
之后，张老师谈了谈如何改造光合作用提高农业生产力。主要的思路有，适当提高环境中二氧化碳浓度，照射强度波动的光以加速光保护恢复，基因操作抑制光呼吸等。此外，张老师专门介绍了还在探索中的尝试——改造C3植物水稻为光效更高的C4植物。
最后，张老师介绍了光合产氢、光合产油、人工光合作用等三个光合作用在能源方面的应用。（文/戴雯怡 来源/国科大记者团）
延伸阅读：
“科学前沿进展名家系列讲座”创办于2014年9月，是中国科学院大学为本科生开设的必修课程，同时欢迎研究生与教职工参加，由中国科学院大学本科部主办，讲座召集人为周琪院士。该课程按照数学、物理、化学、生物、材料、计算机六个专业，邀请相关科学领域的院士等知名专家开展专题讲座。通过讲述科学故事、介绍相关学科方向的科学前沿进展，让学生在本科阶段了解不同学科的科研方向与主要进展，拓宽学生的学术视野，为他们最终选择学科专业与专业方向提供丰富的判断依据。
