光合作用的科学前沿光合作用是生物体将光能转化为化学能的过程。由于地球人口的迅速膨胀，可以说光合作用不仅仅是生命科学中的重大基础理论问题，而且与当今人类面临的粮食危机、能源危机、资源危机和环境变化等问题的解决密切相关。这是因为：提高农作物光能转化和利用效率是农业增产的核心问题；人类今天所用燃料主要是远古和当今植物光合作用产物转化而来；光合作用吸收二氧化碳对于减缓地球大气层的温室效应具有很大作用。正是因为光合作用研究对于生命科学乃至人类未来发展具有重大意义，所以很多科学家致力于光合作用领域的研究，诺贝尔奖曾被先后六次授予从事光合作用研究并作出杰出贡献的科学家。利用生物化学、分子生物学、物理学和化学等学科资源，从不同侧面相互结合进行光合作用研究是国际上光合作用研究领域的新趋势。国家自然科学基金委员会 1997年底启动了“光合作用中高效吸能、传能和转能的分子机理”的国家自然科学基金九五重大项目，科技部 1999 年初将光合作用列为我国具有重要应用价值的首批十五项重大基础理论问题之一（“973”项目），国家投入巨资，以中科院植物所光合作用研究中心以及生物物理所为首的科学工作者积极参与到国际光合作用这一竞争十分激烈、特别热门的研究当中。菠菜主要捕光复合物的晶体结构2004 年 3 月 18 日，世界著名杂志《自然》以主题论文的方式发表了由中国科学院生物物理所、植物研究所合作完成的“菠菜主要捕光复合物(LHC-II)2.72A 分辨率的晶体结构”的研究成果，其晶体的结构彩图被选作该期杂志的封面照片。光合作用机理一直是国际上长盛不衰的研究热点，LHC-II 是绿色植物中含量最丰富的主要捕光复合物。这一复合物是由蛋白质分子、叶绿素分子、类胡萝卜素分子和脂质分子所组成的一个复杂分子体系，它们被镶嵌在生物膜中，具有很强的疏水?，难以分离和结晶。测定这样的膜蛋白复合体的晶体结构，是国际公认的高难课题，也是一个国家结构生物学研究水平的重要标志。中国科学院生物物理研究所常文瑞研究员主持的研究小组经过 6 年的艰苦努力终于完成了这一重要复合体三维结构的测定工作。中国科学院植物研究所匡廷云院士主持的研究小组，经过多年的艰苦努力，分离、纯化了这一重要的光合膜蛋白(LHC-II)，为晶体和空间结构的解析打下了物质基础，这是生物化学、结晶学及结构生物学的有机结合所取得的重大成果，使我国在高等植物 LHC-II 三维结构测定方面成功地超越了德国和日本等发...
