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匡廷云院士：永远做一个“追光的人”
来源：互联网
2024-11-12 00:14:23 版权归原作者所有，如有侵权，请联系我们
匡廷云，中国科学院院士，中科智库首批入库专家兼审核委员会委员，植物生理学家，中国科学院植物研究所研究员。
匡廷云长期从事光合作用光合膜的研究，揭示捕光叶绿素蛋白在膜上横向迁移调节激发能分配的规律，是我国光合膜结构与功能研究领域的开拓者，为我国光合作用研究走向世界作出杰出贡献。
研究光合作用，推动可持续发展
光合作用是地球生物安全而又高效地获取太阳能量的主要途径。匡廷云说，“光合作用中光能的吸收、传递和转换发生在光合膜上，是由光合膜上具有一定分子排列和空间构像的蛋白质超分子复合体完成的。”她指出，加强对光合作用的研究对解决当前人类面临的粮食、能源和环境资源等问题意义重大。经历四十多年的研究，匡廷云成为我国光合膜结构与功能研究新领域的开拓者，取得了重大学术进展，对我国光合作用的发展做出了突出的贡献，在国内外光合作用研究领域产生重要影响。
光合膜上有光系统Ⅰ和光系统Ⅱ等多个超分子复合体，是光能高效吸收、传递和转化的场所。2021年，匡廷云带领团队与浙江大学张兴团队联合研究首次解析了大麦中一个包含55个蛋白亚基的叶绿体超分子复合体的高分辨率空间结构，是目前最大的已获得高分辨率结构的高等植物叶绿体超分子复合体，并首次揭示了光合膜上这个“绿巨人”的组装原理。匡廷云说，光合作用的电子传递在光合膜上有两种类型，一种是线性电子传递，另一个是围绕光系统Ⅰ的环式电子传递。而超分子复合体就与环式电子传递链有密切关系。研究“绿巨人”的精细结构对理解光合作用光能转化调控机理有着重要的理论意义。
同时，匡廷云指出，通过模拟光合膜和人工光合器件制备，可为打造生物太阳能电池提供新思路。通过构建高效的光合水裂解系统，构建清洁低碳安全高效的能源体系，打造水光解产氢体系，为实现太阳能裂解水制氢、清洁燃料规模化生产提供新技术、新方法。她表示，目前我国科学家正通过改造光呼吸通道提高水稻光合作用效率，使改造后的水稻光合作用效率、生物量、产量显著增加，从而推动可持续发展。
因为从事光合作用研究，匡廷云被称为“追光的人”。匡廷云说，“我们要追求光明的前途，我们要追求美好的生活，心里要明亮。对大自然来讲，没有光就没有光合作用，没有光就不可能有人类社会的发展，我一直在研究太阳能的高效转换，这是科学的前沿，也与国家的重大战略需求紧密结合。我愿意永远做一个追光的人。”
建设智能化植物工厂，助力乡村振兴
匡廷云认为，乡村振兴以农业为本，对于保障我们国家粮食安全非常重要。科技创新、智慧农业，能够很好地推进乡村振兴。她说，智能化植物工厂是现代农业发展的一个趋势，是光生物学、建筑工程、环境工程、材料工程和计算机工程，多学科的集成创新，也是技术高度密集的农业生产方式，它是赋予国家乃至全球社会发展的战略。
匡廷云说，智能化农业对我们农业技术水平的提升很重要，土壤的污染以及水体的污染，都将影响到食品及蔬菜的安全，假如我们用智能化的植物工厂来生产品质好的高端的蔬菜，这对于城市和农村来说都很重要。比如目前智能化的育苗工厂，用智能化工厂育苗，不仅周期大大缩短，且品质更高。
同时，她表示，植物在植物工厂中的生长环境、条件是全自动化的控制，拥有高效生产的体系，这是颠覆传统的一个新兴战略产业，也就是说植物生长的环境，不管是光、温度、湿度、二氧化碳浓度以及营养条件都是全自动化控制的一种生产方式，而且它不受土壤的污染，气候条件的限制，可以周年连续的正常运转。
除此之外，匡廷云还认为，生物质能源的开发是解决“三农”问题的有效途径之一。生物质能源的开发利用在我国不仅具有重要的战略意义，而且有非常广阔的前景。她说，我国耕地有限，发展生物质能源首先要保证粮食安全，必须选择在边际土地上发展能源植物资源产业。而在多为干旱、盐碱、瘠薄的边际土地上发展生物质能源，更需要选择高光效、高生物量的能源植物，通过提高单位土地面积上生物质的积累来实现。（文/王慧兰）
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匡廷云院士简介
匡廷云，中国科学院院士，中科智库首批入库专家兼审核委员会委员，植物生理学家，中国科学院植物研究所研究员。
长期从事光合作用光合膜的研究，与国内外学者合作取得如下成果：1.揭示捕光叶绿素蛋白在膜上横向迁移调节激发能分配的规律2.首次证明21kD膜蛋白是光系统I长波荧光发射的最初来源3.提出光系统II反应中心可能的动力学模型4.首次发现光系统II反应中心叶绿素蛋白的组氨酸残基及原初电子受体去镁叶绿素受到光照破坏，提出了反应中心第二条电子传递链具有光保护功能的假设。
曾获中国国家自然科学奖奖、中国科学院科技进步奖、中国科学院自然科学奖。先后被评为“973”项目优秀代表、中国科学院优秀研究生导师、全国科协科普先进工作者、北京市科普形象大使、院级和中央机关优秀党员、全国城镇“巾帼建功标兵”、中科院“巾帼建功标兵”、中央国家机关十杰妇女。在中国国内外已发表论文400余篇。
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