春夏交际之间,阳光明媚,四处一片生机盎然,即便我们现在处在疫情的封锁之下,但是生命的故事又一次在萌发!
当我第一次知道植物光合作用可以产生我们赖以生存的能源物质(糖类)时,我就一直想入非非:如果人也只需要晒晒太阳就“饱了”,是不是会很美好!
显然,这只不过是年少时的我,在毫无基础的前提下,漫无目的地遐想。
然而,实际上,我的这种想法其实很多伟大的科学家早就“畅想”过了。
而针对光合作用的重大科学研究,就足足诞生了六枚诺尔贝奖,可见光合作用对于人类认知世界的重要性。
发现光合作用历史年鉴(编注:其中含有很多专业词语,不懂不要紧,快速略过即可)
17世纪以前,人们看到植物将根系插入土壤,故不假思索地认为,植物生长的所有元素应该都来自于土壤。
17世纪中叶,荷兰科学家Van Helmont在大盆里种了一颗柳树,然后连续给它浇水,等柳树长大以后,他将柳树称重得到75kg,而土壤基本没变化,只有0.1kg差别。
Helmont的试验
Helmont很好奇植物额外多出来的74.6kg应该来自哪?但是,很可惜,他简单地认为这部分重量来自灌溉的水。
而1771年,英国化学家J·Priestley将老鼠和蜡烛放在一个密闭的钟罩里,老鼠很快会死亡,而蜡烛会熄灭。随后,他在密闭钟罩里放了植物,结果老鼠没有死,而蜡烛也不会熄灭。
Priestley的试验
于是,Priestley得出结果:“植物可以净化空气!”
但是,令Priestley比较苦恼地是,他后来重复了好多试验,结果并不能总得到一致的结论。
那是因为他第一次做实验时,是在有光照的情况下做的,而其它几次却是没有在光照下进行的。
后来,荷兰医生J. Ingenhousz通过多次试验,指出了这一点。
也就是,从那开始,光合作用被人类发现了。
1782年,瑞士人Jean Snebier用化学方法发现:二氧化碳是光合作用必需物质,氧气是光合作用产物。
1804年,瑞士人N. T. De Saussure通过详细试验和称重,证实光合作用还有水参与反应。
1864年,J. V. Sachs发现照光叶片遇碘会变蓝,证明光合作用形成碳水化合物(淀粉)。
也就是说,人们到此之时,基本知道光合作用的原料是空气中的二氧化碳和土壤中的水,通过光照,产物有糖和氧气。
但是,人们对于光合作用的具体机制还不清楚。
上世纪初,随着显微镜等技术的发展,终于在1915年,Wilstatter提取出植物的光合作用的结构单位——叶绿体。
于是,Wilstatter获得了诺尔贝奖(第一枚)。