研究突破 - 首次在原子层面揭示颗石藻通过扩展和优化光系统结构适应海洋光环境的独特策略[1] - 破解颗石藻光系统复合物高效利用光能的分子机制[1] - 研究成果以封面形式发表于国际知名学术期刊《科学》[1] 复合物结构特征 - 颗石藻PSI-FCPI超级复合物由51个蛋白亚基和819个色素分子组成[2] - 分子量高达1.66兆道尔顿[2] - 捕光截面是典型陆地植物光系统I超级复合物的4至5倍[2] 能量转化效率 - 捕获光能的量子转化效率超过95%[2] - 与陆地植物光系统I超级复合物效率相当[2] - 通过大量叶绿素c与叶绿素a形成紧密能量耦联消除能量陷阱[4] 捕光机制创新 - 光系统I核心周围环绕38个岩藻黄素叶绿素a/c结合蛋白捕光天线[2] - 以模块化方式排列成8个放射状排布的捕光天线条带[2] - 新型捕光天线能有效吸收460-540纳米波长的蓝绿光和绿光[4] 应用潜力 - 为理解光合生物高效能量转化机制提供新结构模型[1] - 可指导设计新型光合作用蛋白[1] - 在合成生物学和气候变化应对领域具有巨大潜力[1] 生态意义 - 颗石藻是海洋初级生产力的主要贡献者[4] - 在海洋碳沉积和全球碳循环中扮演重要角色[4] - 其碳酸钙外壳在地层中留下显著的"白垩"痕迹[4]