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发布时间:2020-06-28 15:44:16

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作者:昱天虹

出版社:九州出版社

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月球上的炊烟

月球上的炊烟试读:

前言

原始地球本来是狂风劲吹、烈日炎炎,紫外线光照横冲直入,杳无生气的星云堆积。而后,随着时空的变迁,它的体积膨胀,重力增升,逐渐形成现在规模的被称为世界的地球。

就在地球形成后,约莫又过了十一亿年,一桩惊心动魄的大事件发生了:地球迎来了称之为蓝细菌的诞生。这是一种单细胞的细菌,它有能力进行光合作用。通过光合作用过程,蓝细菌给地球大气层带来了氧气和臭氧层,使包括人类在内的需氧生物能在地球上生存、繁殖和延续千秋万代,臭氧层挡住了紫外线对地球上生物的损伤和危害。从此,地球成为人类繁荣昌盛的热土、栖息的家园。

众所周知,世界万物都要由新变旧、最终经受分崩解体的过程。这很像每个人要经历生老病死一样,无一例外。这是伴随着永不停息的时间流逝,历经千变万化所造就的结果。地球也正是如此,从它形成至今,已有四十六亿年的漫长岁月,可以说,它不再是年轻的地球,病痛缠身时有发生,一会儿地震,暴跳如雷;一会儿海啸,惊涛骇浪,使生活在它上面的我们遭灾遇难,无法逃离。至此,寻求除地球之外的第二家园的梦想油然而生。

茫茫宇宙,浩瀚无垠。在哪儿再建新家园?如何起步?这一系列思考,急待周密谋划落实。书中主人公的畅想从而萌生。

月球作为首选是有充分理由的:首先,它是地球唯一的卫星,是离我们生活的世界最近的星体,仅三十八万四千余公里。假如搭乘民航飞机抵达那里,也只花上个把月就够了,若与去火星花费的一年半载相比,要省时得多。这对于寻求第二家园的初期,可以想象,要搬迁、要建房、要兴业,万事皆在起步阶段,近距离的旅程,应该是得天独厚的优势。第二,月球的自然资源极其丰富,特别是核反应燃料的储备,举世瞩目。唯一缺欠的是大气层,没有像地球一样的大气环境。科学工作者们,根据“地球从无氧环境变为氧气含量稳定的大气层是蓝细菌的贡献”这一事实,制定了“以细菌为本,前沿科学技术为基石,联手国内外协力合作”的战略,终于在月球周围,成功地模拟了人们已适应的地球大气环境,并完善了月球磁场的不足。

全书共包含二十六个章节。第一章(序章)和最后一章(尾章)均以第一人称、由科技领域一名资深女记者身份自述;其他章节以第三人称,借助小标题,叙述之事一目了然。

第一章是以汶川大地震的话题,引申出本书写作的初衷,并牵出主人公于立荣和旭骝春。这对科学家伉俪带领着强悍的科研团队,几十年如一日,艰苦奋斗,无私奉献,与国内外同行默契协作,终于到达成功的彼岸,吹响了向月球移民的号角。

在最后一章中,女记者从童年起的成长过程中,拣出令她回味的点点滴滴说起,层层幽深。以俗称“工业的血液石油”为话题,通俗易懂融会贯通,描述了自然资源在人民生活和国民经济中的重要地位。揭示了在世界范围内,由于争占自然资源引发的战乱此起彼伏,并语重心长地发出呼吁:“停止你争我夺,将为此消耗的巨额财富用于开发自然资源的宏图大业上。”“人间正道,当是走出地球,发现新天地,开发新能源。”文中列举了当今科学界屡见不鲜的诸多发明创造。为此,她发自肺腑地感叹并阐明了当今世界已具备在历史长河中绝无仅有的经济强势。

也是在这一章中,于立荣领导的研究所,宣布了两项发明:第一项是“宇宙第四速度”问世:太空航天机有了它,就意味着,装上了能脱离现今我们居住的太阳系,有能力畅游银河星系的翅膀;第二项是研制成功“太空旅行忍耐性的灵丹妙药”:人们有了它,不论老弱病患,都具备在太空旅行的可能性。

在书的尾声中,述说了航天事业的后继者们,享用着那两桩视为“宝贝”的科研成果,昂首阔步遨游太空,向新家园的既定目标挺进着。虽只三言两语,却意味深远。

在书的其他章节中,每个小标题对应一则故事,由时间线贯穿。阐述了波澜壮阔的科学生涯;人工光合作用模型的研制成功;诺贝尔科学大奖的来龙去脉;对导致气候变暖的温室效应的忧虑;跋山涉水踏足天下的旅程;对不平凡的事迹、不平凡人生的赞颂;体外干细胞促成延年益寿的惊喜;难以割舍的友谊亲情;以及多姿娇娆、炽热如火、动人心弦的爱情故事……

在流逝的岁月中,我深切地感受到天灾人祸给人们带来的深重苦难。每每想到这些,犹如重负缠身,我期待着有一天释怀解虑、一吐方休。终于到了从科研生涯中卸肩的时刻,退休带来了大好时机。我开始写下了我要说的话。

书中的科学预想,有根有据。或许,不必等上太多的时间,梦中的美景将呈现于世间。  第一章 (序幕)初衷

这段时间,我因开个国际学术会议,正在瑞典隆德大学逗留。下榻在大学附近的奥林匹斯旅社。有一天,讨论会开到晚上十点,我上床睡觉时,已经快到后半夜了。我刚刚进入梦乡,突然电话铃响,此时的我脑子还处在沉迷深睡状态,以为是实验室拉响了警报,便立即招呼大家紧急离开实验室,疏散到外边空旷的地方,防火防毒气。这种情形在我读大学时偶有发生。过了几分钟,我才清醒过来,原来是床头柜上的电话机在响。我一边心里嘟囔,一边拿起听筒,传来的是女人急促的声音:“姐,是我,冬梅。你听说了吗?昨天下午两点半,四川汶川发生八级大地震,电台已经报道了,上万人死亡。咱家耀耀和他的新娘前几天去了九寨沟旅行结婚,计划从那儿去大熊猫的家乡汶川的卧龙参观。现在打不通他们的电话,都快急死我了!已经过去十九个小时了,你弟弟和我吃不下睡不着,不知如何是好。”听完电话里的来龙去脉,我完全清醒了,弟媳妇的儿子耀耀和新娘小芳去九寨沟度蜜月,有可能遭遇了地震。前些日子,耀耀亲口告诉过我,他俩选中了九寨沟风景区作为这次旅行的主要落脚点,因为它是闻名世界的旅游景点,“湖泊无数,白玉镶嵌,瀑布多姿,层层似梯”,他们向往已久。耀耀还兴味盎然地解释给我听,这句话中的“白玉”是指流水中富含的碳酸钙附着在湖泊中形状各异的障碍物上,洁白如玉;而“层层似梯”是形容瀑布从高处下泄时,路径高低不平的丘陵陡坡,看上去像一阶一阶浮梯,十分壮观。他还告诉我,汶川县的卧龙乡是大熊猫的故乡,那里有一百多只大熊猫,还有金丝猴、羚羊等十几种国家一级野生重点保护动物,实在太吸引人了。他们夫妻俩打算在回程途中在那儿歇歇脚,待上一两天。昨天,我刚从电视新闻得悉汶川发生大地震的消息,还没得空仔细了解,弟媳妇的电话却使我顿时紧张起来。“冬梅,明天一早我就打听,一有消息就电话速告。你不必惊慌失措,但愿他俩现在还在九寨沟那边。如果是这样的话,危险就不那么大了,毕竟九寨沟是在阿坝州的北部,而汶川县位于东南部,两地有着相当远的距离;倘若他们已去了卧龙,那可就说不准了,我得赶紧跟踪有关新闻,冬梅呀,事已至此,急也无济于事……”就这样,我说了些能尽量安慰她的话,挂了电话。

第二天,在开会之余我就开始为此事活动起来,除了问询我周围的熟人以外,还抓紧上网查询搜索资料。不查不知道,一查可惊坏了我:八级的汶川地震已造成了几万人死亡,震幅波及大半个亚洲,受影响的地区包括周围五十公里范围内的县城和两百公里范围的大中城市,直接经济损失达兆亿。不幸中的万幸,在九寨沟的游客都平安无事。到中午,那儿已无明显震感。我看到这条消息,如获至宝,立刻拨打电话,想将这些最新消息传达给冬梅和弟弟。接电话的仍是冬梅,她的声音听上去比上次平静多了,原来已接到耀耀的电话,吃了定心丸。很巧,正当耀耀和小芳打理行装准备前往汶川的那会儿,九寨沟发生了地震,他们感受到了地动山摇。冬梅告诉我,这一对年轻人决定去震区参加救援活动。那里现在已经是热火朝天,全国各地甚至国外都在关注汶川,有钱出钱,有力出力,人民解放军成团成师开进地震中心地段,映秀镇因为道路遭到破坏,战士们被空运到那儿,从天而降。总理率先赶到灾区现场指挥,虽然余震此起彼伏,但救援的军民万众一心,将置生死于度外,救死扶伤的可歌可泣事迹比比皆是。耀耀认为,对于在温室里长大成人的他们来说,这是锻炼钢铁意志的大好时机,嘱咐爸妈无需担心太多,他们决心已下。“去定了!”听了冬梅这番话,我心里热乎乎的,那些先前储存在我脑子里的,人们与天灾斗争的壮烈场面,那些地震发生后,从废墟石堆里营救老人和孩子的情景,一股脑地翻腾出来,像幻灯片似的重现在脑海里。我很激动,为这一代年轻人能有这样的精神状态感到自豪和骄傲。夏耀耀,二十四岁,一个刚刚迈出校门的大学毕业生,他和千千万万个青年一样,是个平常人。然而,就是这样一个平常人,在关键时刻,却表现出非凡的不平常。后来我还听说,耀耀和小芳过了一个星期后才回到家,两个人的身上有大大小小的无数的青紫块。妈妈爸爸看到此情景,痛在心里。尤其是妈妈冬梅,眼泪汪汪却笑着为孩子消毒、擦洗。弟弟事后告诉我,在与耀耀和小芳重逢那时,真是心痛和高兴交织在一起,他们为有这样的孩子而感到无比欣慰。耀耀和小芳身上体现的那种精神,不就是我们祖祖辈辈推动历史车轮滚滚向前的动力所在?我们应以这样的精神面貌改造当今世界,走向未来。

汶川大地震使我万分震惊和悲伤。据官方报道,这次地震夺走了六万九千二百余人的生命,近四万人受伤和失踪,造成直接经济损失达八千四百五十亿元,是新中国成立以来破坏力最大的一次地震。这使我对地震的历史产生强烈的求知欲望,总想抽空查它个水落石出。这是多年养成的职业习惯,但凡遇到重大事件,首先着手做的是调研,查历史看实况,然后再综合分析做出论断。于是,我开始关注近一个世纪以来,世界范围内地震发生的情况。统计结果表明,六点五级以上的有三十余次,一九七六年七月二十八日发生在唐山市的那次地震遇难人数最多,达二十四万两千余人;其次是在日本,一九二三年九月一日关东地区大地震,死亡和失踪的人数为十四万两千之多。以经济损失而论,汶川地震为破坏力之最。如果以十年为一个单位,将这个世纪分成十个段落,浓缩每十年中地震情况的所有可能收集到的数据,然后加以比较,不难看出,无论从地震的频率还是力度而言,近十年都明显高于前十年,更不要说近百年的平均值了。除了地震以外,统计下来,水灾、旱灾、台风、火山、海啸等自然灾难也有同样的趋势。过去几十年里,大约平均每月发生一次重灾,而近年里这个平均值变为半个月了。这是多么惊人的变化! 我们面对如此严峻的状况,怎么能掉以轻心,高枕无忧呢!我不禁向自己发问:地球,这个我们祖祖辈辈赖以生存发展的家园是怎么了?谁都知道,世界上一切生命体都有个体的生老病死过程,谁也无法逃脱这一规律。当完成这一过程后,死亡后的生物仍不休闲下来,他们的残骸投向大自然永不停息的碳素循环,再次参与在分子水平上的生命合成过程。与生物相比,地球却只是一个无生命实体,与世界上万物一样,它必将要经受从形成发展到衰变的过程,就像我们周围的每件东西,无不从新变旧,从旧到损,最后支离破碎,参加到碳素大循环中。只是对于每个实体来说,经受这个衰变过程的时间长短不一,可以是秒、分、时,也可以是万、亿、兆年。一言以蔽之,无论是有生命还是无生命的,“变”是它们的共性。只是由于人们对周围万物的变化敏感程度不同而已。近年来,我们称之为“世界”的庞然大物,它的变化加剧是人所共知的。“地球”这个我们每个人出生的地方,栖息的场所和世代相传的家园,追根究底,早在四十六亿多年前就已形成,原始的它只不过是由尘埃和气体混合在一起被称为星子的大大小小的颗粒组成。后来,在太阳引力作用下,在绕太阳运行过程中,星子间互相碰撞,大星子吞并小星子,使其体积和半径逐渐增长。随之而来的是自身引力增加,这使大星子有更大威力吞并它周围的小星子,变得越来越大。在互相碰撞过程中,黏合和捕获频有发生,经过漫长的岁月后,其质量和密度足够大以致成为近似圆形的巨实体。这就是那个刚刚出世的地球。由于它自身不发光又不能进行核聚变反应,只能在绕太阳运转过程中获取能量和阳光。这个实体有结构分明的分层构造:固态铁的核心,液态铁和镍的外核,硅酸盐的地幔和各类岩石薄壳包裏着的外层岩石圈。岩石圈是地球最表层,由地壳和部分地幔结合而成。由于它不是整体一块而是由六大板块拼成,这种板块结构不稳定,板块之间有着挤压、拉涨、摩擦等种类繁多的相互作用,这就是造成愈演愈烈的灾难的原因。雏形的地球上没有生命存在,大约又过了十亿年,单细胞原核生物才出现,这是最简单的生命体。这些最简单的原核生物不断繁殖和发育,改变着地球周围的大气层结构,特别是后来能够进行光合作用并放出氧气的兰绿藻的出现,为需氧生物的诞生创造了条件。这以后,又经过漫长的岁月,我们的祖辈才出现在这个世界上。此后,人类以自己无与伦比的智慧和非凡的创造力,使这个世界变得越来越光彩夺目和宏伟壮观,它成为我们世袭万代的美好家园。然而,地球毕竟走过了它漫长的岁月,经受着从新到旧的变迁,它结构中的各大层次都有着动荡的趋向,特别是外壳层,六大板块拼凑的牢固性早已动摇不定,即使板块间发生不那么严重的挤压和张拉,都会给生活在它上边的我们带来灾祸。这些年来,世界范围内的大小自然灾难屡见不鲜,不是这里水灾旱灾,就是那里地震海啸。更令人担忧的是,灾难的频繁程度和它的力度都愈演愈烈。谁能预料到,将来的情况如何呢?诚然,人类对地球资源无止境地开发索取和原生态的破坏肯定会导致令人不安的后果。从现在开始,世界各国,采取措施,爱护地球的一草一木,为使地球延缓衰老做出努力,这是举足轻重的战略措施。然而,延缓毕竟仅是使地球放慢衰老的脚步,随着时间的流逝,地球的衰老不可阻挡。况且,上述列举的那些自然灾难还只是由于地球表层几大板块相互作用引起的动荡所致,尚不知在它的内层结构或外部空间是否会发生任何不测。地球仅是太阳系的一颗行星,与地球均在太阳系的大行星就有八颗,至于小行星、大小卫星、矮行星、彗星和星际尘埃等更是个不可数的数字,它们之间的相互作用和严重撞击又是否会导致更加严重的恶果?我强烈意识到,当今这个五彩缤纷的世界,仅是祖辈创建和发展的第一个家园,为了千秋万代,寻求和开拓人类第二家园的重任势在必行。这是一项意义深远的宏图大业,是前无经验可循,完全崭新的构思。今天的世界已不再贫穷和落后,无论是物质财富还是精神财富,都已为开拓新家园打好了坚实的基础。

由汶川地震起因,我陷入无休止的思考,情不自禁地跟踪着在这块广阔的科学园地里发生的一举一动,憧憬着开拓除地球以外的人类第二家园蓝图的雏形和内容:应该选择哪个天体合适?从哪里入手起步?谁是绘制蓝图的总设计师?谁又是实践的先行者……直到有一天,我无边无际的遐想终于画上了句号。原来,早就有科学工作者为第二家园辛勤耕耘着。他们有远大理想,为实现研究目标锲而不舍地努力工作,他们默默无闻,从不计较金钱和地位,不惜奉献一切甚至生命。在这里,我很荣幸地告诉我们的读者,这本书的主人公就是这样一对伉俪科学家。于立荣和旭骝春,这对科学家伴侣以及与他俩并肩走过几十个春秋的科学精英们,为人类能有第二个美好家园,以科学为本,奋斗不息,终于使昔日视为仙女天堂的月球上空,飘起了缕缕炊烟。

这本书,我将讲述这一对伉俪的传奇故事。

于立荣出生在一个中医世家。父亲于东壁(字鸿书)从祖父那里获得做中医师的良好教育。刚满二十岁时就在当地独立行医并开了一处药店,在镇上算是小有名气。从药店门前高挂的三块大匾足可见证,那匾上雕刻的金色大字是“妙手回春”“功同良相”和“和缓移风”。这是立荣的父亲治愈重病患者后,病人家属以匾为礼,表示对医生的感谢之情。据说挂匾的仪式相当隆重,不仅鞭炮连珠,锣鼓齐鸣,还将红绸带挂满药店的门楼和窗口,这是立荣父亲最感荣耀的时刻。他常告诫后代,救死扶伤是他终生的追求,他的子女必须以此为本。

于立荣的母亲赵新源,善良贤惠。她虽识字不多,但长期的熏陶,使她对中医中药的悟性很高。哪一味药有哪些性能,治什么病有效,她常能对答如流。她能有这样的本事,还有另外一个原因,那时的公爹传授医术给下一代,优先儿媳而不是女儿。因为儿媳是家族的永久成员,而女儿出嫁后另属别姓。为此,立荣的母亲常可得到旁听公爹给儿子们讲解医书和传授医学经验的机会。立荣童年的成长离不开母亲的启蒙和领路。她三四岁开始认字,能流畅地背诵《百家姓》和《三字经》;到五六岁时,妈妈教她一些中药知识,能背诵《汤头歌》《本草纲目》的一些章节。那时的小立荣,记忆超群,两个哥哥和一个姐姐常常不是她的对手,她为此深得双亲的宠爱。她在当地小学和中学完成学业后,通过了全国统考,被录取到苏联莫斯科大学土壤生物系就读,专业为生物物理,一学就是五年。在这期间,她第一次系统地了解到生命现象的真谛,萌发了对生命奥秘追根求源的欲望。她常常对植物光合作用的奥妙遐想联翩:“绿色植物叶子里含的叶绿体细胞器,能将太阳光吸收,然后光能在那里会转换成化学能储存到植物果实中,提供给我们吃穿用,这是多么伟大而神奇的功能!要是我们能模仿这个过程,体外人工模拟,那么,太阳光能的利用不就简而易行且源源不断!如果植物的光合作用过程能提高它对太阳光吸收的效率,那么,农业增产不就指日可待了……”后来,当她升到高年级,随着自身知识的增加,她意识到,早先自己的想法很是幼稚,对于植物光合作用的认识相当肤浅。其实,植物光合作用过程的重要性,早已引起科学工作者的注意,对于这一过程的研究已延续二百多年了。尽管如此,起始至今,仍有许多在机理方面的重大难题未解。世界上不少科学家正为揭示这些秘密做着不懈的努力。立荣这才明白了,自己原初的想法,确实有些天方夜谭了。

那年,于立荣大学毕业了,刚通过论文答辩就迫不及待回国,投入科研工作中。她被分配到中国科学院上海生理生化研究所,从事她所喜欢的植物光合作用机理的研究。她聪智好学,思路活跃,在基础研究的同时,注意考虑实际应用的可能性。她看好植物富含的多种色素具有的光学特性,渴望在激光调控上得以应用。根据对植物叶绿素及其衍生物的了解,她确定这些能从植物体身上获取具有色彩各异的物质,在合适的条件下可能自己发射称为激光的单色光。为了验证她的这些想法,她与同事们走访调研,寻求合作伙伴。在与光机所的合作研究中,获得了用叶绿素及它的衍生物,将红宝石激光器的输出功率提高近千倍的成果;更为激动人心的是,她把叶绿素结构稍加修饰,在合适的泵浦下,制作出叶绿素的激光器,它可以在近红外波段发射出激光。初步的尝试和可喜的成绩使于立荣信心十足。她开始构思,如何能巩固和扩展这些成果。她想,叶绿素来源于植物叶片,廉价并易于获得,这是应用的优势;叶绿素可以做成多种衍生物,在它们的结构中,发射光的分子集团各异,有可能成为具有不同波长的激光物质,覆盖从可见光区到红外光区的波段范围。至此,有望做成频率可调的一系列激光器件,在工农业和国防各领域应该有广泛的应用前景。皇天不负有心人,在征战宇宙的进程中,在通往月球的路途中,立荣将超大功率的连锁激光系列应用在激光诱导的核聚变这一大项目中,使它发挥了超常的威力。

在光合作用基础理论研究方面,于立荣将她的精力集中在光反应和放氧原理的探索上。从那时候起,她着手全面模拟光合作用过程的课题,与杭州大学的光电学专家陈则根教授,成功地用内、外电场,模拟植物光合作用放氧和光合磷酸化部分光反应,获得了成功。后来,她得到在瑞典南方的隆德大学生化系进修的机会。在著名的科学家阿尔伯特教授领导的实验室,继续光合作用过程的模拟研究。阿尔伯特是创建双水相分离技术的奠基人,这项技术的神奇和独到之处在于,生物体在细胞和分子水平上分离后的微细结构,其功能保持自然的原样而不被干扰和破坏。两年的进修,学习和实践,使立荣深深领悟了,双水相分离生物体的微小区域,是她多年欲求而未得到的技术,对模拟研究具有得天独厚的应用前景。她决心与阿尔伯特教授建立长期合作的伙伴关系,联合申请科研基金,为光合作用过程的人工模拟开创新路。当来自瑞典和中国的两笔数目不菲的科研基金到位以后,于立荣得以在隆德大学和北京植物生态研究所各组建了一个小规模实验室。在隆德,近水楼台先得月,利用阿尔伯特的分离技术,将菠菜所含的能独立进行光合作用的叶绿体膜片(称为类囊体)分离成各种尺寸的区域,根据模拟的需要,拆拆合合,可以充分理解这类生物膜各部位所执行的光合功能。然后,对每个区域的机理,在分子水平上进行分析以及相关基因的鉴定;在北京,利用基因合成和重组的生物工程技术,再造光合作用过程中的几个必需的蛋白色素复合体,包括锰蛋白复合体在内,再将它们整合在一起,鉴定光合功能水平,以此达到人工光合作用全过程的模拟目的。这就是后来“于氏模型”诞生的基础。

旭骝春,于立荣的丈夫,出生书香门第。父亲,旭圭方,是一位德高望重的知识分子。早年毕业于南京金陵大学园艺系,一生从事教育事业,桃李满天下。母亲,吴惠琴,在当地一所中学施教,是音乐教师。她吹得一口漂亮的口琴,方圆三五十里内的人,提起吴老师,无人不晓。骝春的家乡位于太湖旁边还不到百户人家的一个村落。山清水秀,幽静美丽。就在这里,他的父母自由恋爱结成连理。这在当时很为少见,为此曾惹起闲言碎语和议论风波。然而,这对青梅竹马证明了他们的姻缘是多么美满。

旭骝春在五个兄弟姐妹中排行老二。在这个双亲均以育人为职的家庭中,没有棍棒和强权,孩子们是在父母的言传身教的影响下长大成人。他从幼童时候起,禀性淘气,天真活泼,酷爱各类小动物,对花草树木也很上心。升入初中后,他的个头突然窜上去,成为高个子男生。他的爱好也发生了截然不同的变化。他酷爱体育,还被选上参加体育培训班,投掷和体操是他的强项,曾荣获全县手榴弹投掷冠军,这项纪录曾在县里保持多年。与此同时,他的各科学习成绩也名列全班之首,以此得到免试升入高中的殊荣。

旭骝春的大学五年是在上海复旦大学渡过的,所读的专业叫分子遗传学,这是他多年的愿望:“能录取到这个专业深造,探索生命的奥秘和生命起源,是多么幸运啊!”他学习刻苦,满腔热情,很快成为全班的学习尖子,还被同学推选为班长。大学生活,对于每个青年学生来说,是黄金年华,是为一生事业打根基的时刻,对于骝春也是一样。在这五年的岁月中,他终生难忘的是遇到了他的恩师申成荣教授。旭骝春的年级论文,大学毕业论文和博士论文,均在申教授指导下完成。申教授学识渊博,口才出众,他讲课时细致入微,让听众入神。学生们爱听他讲的课,只要该是他的大课,教室外等待开门的学生总是挤满成患。申教授每年为学生论文作指导,名额极为有限,少时仅有一名,至多二到三名。能获得这样机会的学生,要通过他的严格考核。据说,由申教授作三期论文指导,最后成为他的博士毕业生的学生,仅有一位。那就是旭骝春。回忆这段经历时,骝春总是从第一次与教授长谈说起,那是在大学二年级期终考试的口试考场上,他抽签抽到的考题是“三羧酸循环”,他当即用图解将这一循环的各个步骤作了准确的回答。通常,把签上的题目回答圆满后就可通过口试,可申教授并未就此给分数让他通过,只是随口说,签上的题目是老师和学生对话的引子,需要问的还在后面。当时,骝春有些紧张,尽力克制自己,嘴上还是脱口而出,“教授请问,我很高兴回答您的任何问题。”于是,长达近两小时的一问一答就这样延续开来。教授的第一个问题,是关于创建一个具有独特遗传特性的某个生物体,应该如何入手。骝春听后,心神镇静了很多,这正好问到了他知识优势的范畴,因为感兴趣,他课外阅读了很多有关资料。申教授的话音刚落,他就流畅地作了回答:首先要获得带有预想的遗传信息的基因(DNA)片段,通常称之为目的基因,通过化学合成,或者从生物体分离的技术得到这段基因,然后将它接连到能够自身复制的载体分子上,获得重组基因(DNA)分子;第三步是要将重组基因(DNA)分子转移到它能生存和繁殖的场所,即为宿主细胞,在那儿让它扩增;最后,从其中筛选出带有重组基因片段的纯系,称为克隆。教授插话告诉他,他说的这些可归于基因工程。明年上半年,他就要给他们上这门课,那时会详细讲到每个步骤的操作技术,还会有实验课穿插在理论课中。接着这个话题,教授又问他,是否想过基因工程的实际应用。旭骝春有些腼腆地告诉教授,自己在阅读有关这方面文章时,常常情不自禁地联想翩翩,可能都是些空想罢了。教授面带微笑很好奇地追问“空想”二字的含意,这位即将升为大三学生的他,这才又大胆地夸夸其谈下去。谈得兴致勃勃,几乎忘记了他是在考场上与一位德高望重的教授考官对话。他说到基因工程如何前景可观,在工农医各领域如何大有作为。为了使自己的谈吐不显得空洞,他举例加以说明,诸如用新基因以毒攻毒抑制致病基因,治疗不治之症;研制出能增加植物光能利用效率的基因组,将它引进农作物中去,增加光合作用光量子产量;在科学研究不同领域,构建定向的生物模型,等等。为了达到这些预定的目的,建议加强基础理论研究,特别是各种基因组的序列分析。旭骝春讲得滔滔不绝,看上去,申教授对他的长篇大论没有厌烦的表情,还不时插话补充。他问骝春的最后一个问题:“谁将‘基因’一词引进中国的?”骝春当时停顿了一会儿,脑子里没有现成的答案,他得猜猜看。片刻以后,他回答说,是谈家祯,谈校长。申教授点点头告诉他,谈校长早年从师于世界级遗传学大师摩尔根,摩尔根是遗传学第三定律的揭秘者,是他确立了遗传单位在染色体上的连锁和交叉交换反应。说完这段话,申教授这才想起看自己的手表,又向旭骝春要了计分册,在上面写了个五分。还对他说,欢迎他以后参加教研室每周一次的学习交流。骝春当时揣测,这也许是沈教授对他的第一次全面考核吧。当他走出考场时,守在门口的几个同班学友都急不可待地迎上去,问他发生了什么,怎么占用了这么长时间,他两手捧着通红的面颊,微笑着说了句:“烤煳了。”

旭骝春在申永荣教授的指导下,出色地完成了题为《固氮基因遗传图谱和功能的初探》的博士论文,被分配到中国科学院上海植物生理生化研究所,继续从事与分子生物学有关的课题研究。就在那儿,他遇上了终身伴侣于立荣。改革开放后,他是首批赴美做访问研究的学者,先后在纽约州的罗斯威尔派克医学中心、加州理工学院等单位进修和合作研究。他在美国的最后一站是闻名于世的马诺维茨实验室,他在那儿逗留了足足两年,率先将合成基因的途径通向工农医各个领域。旭骝春对这个实验室的兴趣浓厚,夜以继日地投入工作,终于掌握了这套错综复杂的技术流程。就是这套技术,使他后来与于立荣联手构建了植物光合作用过程中负责放氧功能的锰蛋白复合体模型,并将这一成果整合到能进行人工光合作用全过程的“于氏模型”中。

于立荣和旭骝春,凭借缘分走到一起,相濡以沫,献身科学,一起走过了半个世纪的人生历程。他们在科学上的成就令人惊叹。

于立荣和旭骝春,一个是河北省秦皇岛市人,大学教育在莫斯科大学完成;而另一个是江苏省无锡市人,就读的学校是上海复旦大学。巧合的是,毕业后,他们俩不但分配到同一个单位,还在同一个研究室做着同一个研究课题。更巧的是,当他俩刚刚迈进科学院的大门时,正赶上知识分子下乡锻炼的热潮,两个人又被分配到上海郊区的同一个县里的同一个大队体验生活。不可不谓是天赐良缘。我曾听不少人说过,恋爱结婚就像一起化学反应,两个人好比化学反应前的两剂成分,遇到合适的温度,压强和湿度,化学反应就会发生,两个人这才熔融成为一体。我琢磨着首要的条件应该是这对男女必须得有机会接触,再加上那三个条件,才能引起反应的发生和继续。于立荣和旭骝春,从毕业后分配到同一个单位,到一起下乡锻炼,越走越近。“碰撞”的机率无疑变得越来越高。那段时间,规定下乡的职员每个月都能享受三四天的休假,可以回上海家里休整。于立荣和旭骝春总是约好同来同往,他们在乡下锻炼的基地是崇明岛上的棉场大队。为了回到上海,从他们住地赶到码头,需要一个多小时,花费差不多的时间从码头轮渡到上海吴淞口。这样,路上足足费时三个小时,回程也是如此。对于互相有着好感的一对男女青年来说,真是求之不得的聊天机会。他们总是有说不完的话,有时讨论科研上的问题,有时评论时事和新闻,有时也会天南海北无所不及。旭骝春告诉于立荣,他初中以前好动淘气,说的第一桩事就是斗蟋蟀。为了寻找蟋蟀,他整天翻墙爬树,总算抓到十七八只,他兴致勃勃拿到镇上,挤进水泄不通的人群中,在大人腿的夹缝里窜来窜去。可惜的是,他的蟋蟀,经不起一斗,都以失败逃离斗场,这使小骝春十分伤心。后来,他父亲的一个山东籍弟子,从家乡探亲回校,带给他一只叫黑玲的蟋蟀,黑玲在一次角斗中,以十战十胜的优秀成绩,成为蟋蟀之王,博得“黑头将军”的美名。小骝春也因此在大人眼里不再是纨绔之童,承认他确实也是斗蟋蟀活动的一名大员了。除了斗蟋蟀,在梅子成熟的季节,他会到郊区摘梅子,有时带回家满满一口袋,说是妈妈爱吃。他还经常下河摘菱角、挖藕头。因为这样的事,他常常身上弄得很脏,甚至感染生小疮。他身上多处坑坑洼洼的小麻点,就是那时候留下来的。说着,他卷起裤子,让于立荣看腿上的几处疤。有时,于立荣也讲起她小时候的趣事:在八岁之前,她成了家里最受宠的人。那时候的她,上有两个哥哥和一个姐姐,哥哥们忙于钻研医书,像张仲景的《伤寒论》和李时珍的《本草纲目》,都是他们必须熟读之书。每天除了读医书,还要帮助父亲打理药店的生意。姐姐是长女,学针线活儿和料理家务是她的“天职”。小立荣没有压在肩上的“任务”,人又十分乖巧和聪颖,深得双亲的疼爱。有一年七月大暑天,太阳已偏西,大家围坐吃着中饭,可是两个哥哥仍在药房,手上捧着书,脚下还踏着碾药的磙子,满身大汗。因为还没接到父亲让停下来的“命令”,仍在苦干。调皮的小立荣看到此情景,眉头一皱,计上心来:她对父亲说,听到药房里有老鼠活动的声音。父亲信以为真,放下筷子就随立荣去药房查看,她将父亲领到两个哥哥那儿,让他听,然后故作镇静地说:“呃!原来这声音是从两个哥哥肚子里发出的咕噜声啊。”父亲听后哭笑不得,明白小立荣的意思,就让哥哥们停下活儿去吃饭。事后,两个哥哥夸她机灵,还常常求她帮些他们难于向父亲启齿,而她却轻而易举能办到的小忙……刚入小学那年,家里添丁一口,那真像年画上走下凡间的胖娃娃,俊俏而可爱。立荣当上了姐姐,一瞬间,她也成了家中的大人,整天为照管小妹妹欢天喜地地忙个不停。

就这样,两个人聊着各式各样的话题,各自的故事,说的人说得认真,听的人听得投入,常常忘掉下船和上岸的时间,有好几次,船上服务人员来招呼,才算没有误事。

在乡下劳动锻炼体验生活结束后,于立荣和旭骝春回到研究所,精神饱满地投入科研中去。说起来奇怪,两个人在他们所从事的研究课题的设想上,总是不谋而合,尽管他们的所学不甚相同。课题研究的总目标是探索绿色植物是怎么将太阳光的能量转换为化学能,最终将能量储存在粮食和其他产品中的过程。他们的研究成果不外乎应用于两个目的,其一是通过提高植物吸收太阳光能的效率增加农业产量;其二是模仿植物光合作用过程,将来人为操作这一过程。这两位年青学者正全身心地投入其中。此后,他们申请到巨额的基金,建立了由于立荣和旭骝春牵头的人工光合作用重点实验室,以于立荣所熟知的兰细菌做耙子。这类细菌结构简单,是首次向地球大气层提供氧气的原核生物体。由于兰细菌的诞生,使包括人类在内的需氧生物得以成活和发展。它们提供氧气的方式是通过自身的光合作用过程。于立荣实验室将兰细菌整合到各类其他细菌有机体上,包括特种类别的嗜热菌、固氮菌、嗜寒菌和噬菌体等。兰细菌与这些细菌共生后,获得双重功能,不但能在太阳光照射下放出氧气,又能有耐热、固定碳元素、耐寒等特性。利用噬菌体这类微小病毒,还可以将需要的特殊信息带进细菌中为我所用。这些具有双重功能的细菌,后来是重建月球大气层强有力的帮手。于立荣常对她的同事说,细菌的威力无穷,在征服月球的进程中,细菌是我们唯一强劲的武器。与此同时,旭骝春在分子生物学领域的强势,使他对基因工程的一整套前沿技术游刃有余。他采用了人工合成基因的手段,一直到克隆基因的表达等步骤,成功地把人工光合作用过程的主要部件放氧蛋白复合体、二氧化碳固定所需酶系统等组装到模型中,后来成为“于氏模型”支撑结构和功能的主要部分。

从人工光合作用过程的“于氏模型”问世,到营造月球大气层,使这个距离地球三十八万公里的地球卫星成为人类第二家园的梦想成真。于立荣和旭骝春,花了整整半个世纪。 

就在迈进研究所大门的第五个年头,于立荣和旭骝春结了婚。他们感情世界的又一次升华。于立荣,这个之前还是一位恪守贞操的青年女性,当她依偎在自己心爱的男人怀抱里,回味着每一次在他们之间发生的瞬间,那种甜和美交织在一起,难以平息;为人之夫的旭骝春,每天都是笑容可掬,这无疑是出自他内心的喜悦和真情。后来,他们有了两个男孩,老大取名为旭昊,老二旭阳,四口之家,享受着天伦之乐。

我常听说,一对青年男女,在结婚典礼上互相许诺:“不管穷和富,健康和生病,都将成为你终身伴侣。”我觉着,这段誓言的重头在于“终身”。两个人成为伴侣并不难,在现今社会更不难。结婚后三五个月,一年半载,就离异各奔东西的大有人在。要做到终身伴侣,两个人志同道合和情投意合是根本。这八个字又相辅相成,志不同道不合,何以能情投意合?而情不投意不合,怎能志道一致?于立荣和旭骝春正是这样的一对。他俩的共同志向是献身科学事业,为人类开拓第二家园,在各自岗位上发挥着聪明才智,携手将人生的航船驰向成功的彼岸。

不知过了多少个春秋,那是一个艳阳天,锣鼓声、音乐声、人群的喧闹声交织在一起,各色彩旗迎风招展,鞭炮声、爆竹声、礼炮声,响彻云霄。现场云集了许多人,他们当中有各级领导;有慷慨解囊资助这项耗费巨大的各财团老板;有为此辛勤奉献的科技骨干;还有各报社记者和相关的亲朋好友等。他们正急切地期待着首批一百人队伍移居月球启航的那一激动时刻,在拥挤的人群中,有一对耄耋之年的伴侣,坐在人群的前排椅子上,满面笑容,阳光不时斜射到他俩深刻着抬头纹的宽宽额头和饱经风霜的面颊上,他们的面色显得红润而光亮。登机启航前,队伍中的每一位队员都走向两位老人,握手告别,双方在说些什么,我们不得而知。欢迎的人群一直目送着载人航天飞机离开地球,消失在人们的视野中。

我一直很好奇,在告别的一瞬间,他们到底说了什么。后来我终于如愿以偿,打听到了究竟。原来,他们已约定在月球上重逢的日程表。  第二章 记者招待会

那是两千年伊始的春天,和暖的阳光普照大地,唤醒了万物的勃勃生机:禾苗争相破土;嫩芽挂满树梢;一望无际的草原,开始脱去身上的冬装,换上淡绿色的春衫;柳絮漫天飞舞,似乎在迎接着北归的大雁。就连蓓蕾待放的郁金香,在这一年的立春时节,也显得格外绚丽,多姿娇娆。

鸟语花香的大自然,带给中国科学院光合与航天研究所的是满园春色。全所上上下下,无论是谁,个个满面微笑,都在紧锣密鼓地准备着该所主办召开的大型记者招待会。所长于立荣研究员,副所长兼首席科学家旭骝春以及各室组负责人,裘文英、膝小刚、石磊等,携全所员工,全力以赴地投入筹划中。他们各尽其职,为自己承担的那部分任务忙碌着。在这次记者招待会上,他们将向世人宣告,植物光合作用的过程模拟成功。这项科研成果,影响深远,意义非凡:它标志着,人类成功开拓了用人工掌握和控制途径进行过去只有植物能够进行的光合作用的过程。简言之,利用阳光和水,加上这个研究所多年研制成功的多个光合作用模拟组件,在合适的条件下,就可以获得人们生活的必需品碳水化合物和它的最终产品粮棉油。更令人欣慰的是,人工模拟的效率与植物体内进行的这一过程,具有可比性。这次招待会结束后,于立荣和她的同事们,已做出详细规划,打算将模拟光合作用过程推向社会。这其中的含意重大,谋略深远:其一是,走出实验室发展规模效应,粮食生产工厂化;与此同时,为营造月球大气层,发挥不可替代的功效。

招待会当天,于立荣很早就起床。下午三点,她将是这次不同寻常的会议的主讲人。届时,她将亲自宣布举世瞩目的科学成果:那个叫做植物光合作用过程的人工模型,已在她的实验室构建成功。与此同时,她将一一回答各方人士所提出的问题。说实话,她太激动了,这是她和丈夫一生的目标,是她追求的梦想,这里边凝聚着她年复一年长达将近半个世纪的滴滴汗水。

昨夜,她几乎一夜未眠,虽然按时就寝,可在床上辗转反侧,那几十年的初梦一幕幕重演了:记得那是在大学读三年级后半学期的时候,按校方规定,三年级结业后,每个学生必须选好自己的年级论文题目和指导老师。立荣就读的是生物物理专业,这是一门新兴的边缘学科,其中包括生物电学、生物光学、微细结构等分科。早在高中毕业那会儿,她想报考北京农业大学。那是由于她亲眼所见家乡那年农业遭灾,颗粒难收的情景。后来,教导主任找她谈话并通知她,基于她高中优秀的学习成绩,已为她填写“留苏预备部”为第一志愿。可立荣没有淡漠对农业的关注。第二志愿填写的仍是北农大,后来的几个志愿才是清华电机系等当时热门专业。此刻,她又面临年级论文课题的选择时刻,她多么希望与以前的初衷有所挂钩!令她高兴的是,她如愿以偿了!莫斯科大学生物物理教研室的一位植物光合作用专家里特温教授,接受了她,并决定,不仅指导她的年级论文,还将作为立荣毕业论文的指导老师。自那时起,于立荣与植物光合作用结下不解之缘。

青少年的立荣在五星红旗下长大成人。那时候,常听老师语重心长地教导学生,能上学的机会来之不易,要好好珍惜。老师的话她铭记在心并付之行动。在北京外语学院学俄语的那年,她有幸参加了新中国成立十周年的国庆大典。那是一次全国上下万众一心,各行各业十年腾飞的展示。还处在想入非非年龄段的她,为新中国如此快速的繁荣昌盛感到自豪。在莫大留学期间,中国驻苏使馆的一位教育参赞告诉他们,大约需要靠一百位农民一年的汗水,才能够浇注一个留学生幼苗在这里成长……一想到这些,立荣暗下决心,一定要发奋学习,学成报效祖国。

完成了五年留苏生活后,于立荣终于回到了她梦寐以求为之报效的热土。祖国对待她的孩子是那么亲昵,那么无微不至。七名莫大生物物理专业的学子,由国务院分配到单位,发挥着自己的专长。于立荣被分到中国科学院上海生理生化研究所。那里聚集着中国顶尖的植物光合作用研究专家,实验室装备齐全、技术先进,有望成为世界一流的光合作用研究单位。立荣得到通知后,马不停蹄地从北京赶往上海报到。到该所的第二天,她就遇到研究所负责人戴所长,他曾是一位战功累累的英雄好汉:在解放战争期间,由于打仗勇敢又善于谋略,从一个战士步步高升为大校军官;新中国成立后,转业到该所做领导。那天,他一连串问了许多有关植物光合作用的问题。令立荣至今记忆犹新的是,戴所长想象力惊人:“如果人的皮肤上都涂上植物用来吸收太阳光的各种色素,那多解决问题!打仗行军时就不用背着沉甸甸的干粮袋了。士兵通过光合作用获得碳水化合物,既减轻了负担又能利用太阳光能养活自己。你是专家,你说这法子行不行?……”看着戴所长那颇带诙谐而又认真追问的神情,立荣毫不迟疑地做了简单易懂的回答。在言谈话语中,面对一位外行的领导,她很理解对方,并耐心地解释和阐述了植物光合作用过程的真谛。最后,她充满信心地告诉戴所长,光合作用机理的深入研究,会给人们铺平通向人工模拟这一过程的道路。总会有一天,人们会用人工方法模仿植物光合作用过程,将太阳光能利用工厂化,生产人类所需。

在生理生化研究所,于立荣一干就是二十年,无论在机理的研究,实际的应用以及人工模拟植物光合作用方面,都有了长足的进展。到了二十世纪末叶,中国又迎来了科学的春天,发展科学和教育事业受到前所未有的重视。在改革开放政策的鼓舞下,不少科学工作者走出国门,面向世界。在这样的形势下,于立荣得到出国的机会应瑞典国皇家科学院院士阿尔伯特教授的邀请,来到位于该国南方的隆德大学生化系做访问学者。这次机会对立荣今天的成功真是太重要了。正是这次机缘,使她迎来又一个二十年的稳定的科学研究环境:一个她可专心致志地攻克的光合作用研究课题;一个装备先进的实验室,特别是有阿尔伯特教授组建的实力雄厚、人才云集的研究团队的支持,她如鱼得水,大显身手。就在这期间,模仿植物光合作用过程的模型诞生、发展、完善,终于大功初告。

正当她的科研工作进展热火朝天时,一个从天而降的巨大推动力,使她更加夜以继日地疯狂工作《科学》杂志报道了月球上有大量冰的储备这一惊人发现。立荣为此激动不已。她意识到,她的模型有望为月球开发研究做出贡献。冰就是水源,而水是植物光合作用过程的初始原材料。光合模型的初衷就是利用植物光合作用原理,将水分解为人类赖以生存的氧气和固定二氧化碳的还原力。从那时候起,她更加精神抖擞,信心百倍地朝着心中的大目标,踏实工作。

瑞典国不大,人口不足一千万,国土仅是中国的二十一分之一。然而,由于人们受益于免费教育,再加上政府鼓励再受教育的政策,凡是闲散人口,包括失业者在内,不满意自己现在的工作而想转行的人,以及在职职工等,均可免费获得进入成人学校的机会,失业者还同时享受生活补助金的待遇。至此,人们的文化素养一般较高,对科学研究普遍重视,无不以一年一度的诺贝尔授奖盛况引以为荣。不少巨富以诺贝尔为楷模,将大笔的积蓄捐赠给科研单位和大学。隆德大学每年通过这一渠道,可获约千亿克朗的经费。这也是于立荣科研资金的主要来源。近年来,她又与我国光合作用研究的主要单位联手合作,取长补短,更加促进了研究进展。在新千年伊始,立荣索性将自己实验室的一大半搬回北京,与她多年的好友王云云教授,合建了以人工模拟光合作用为主攻课题的实验基地。立荣曾对云云透露过自己搬回北京的心绪,似乎又找回当年从莫斯科返京时那种感觉,不过相隔已是几十年。今天的她,不再是那个充满激情和幻想的毛丫头,那年月,她常用自己最为欣赏的名人警句作为座右铭,贴在书桌上来鞭策自己,还大段抄录诺贝尔奖得主的心得体会,视为行动指南。而今的她,更多的是把那些激情藏在心底,做脚踏实地的工作。即将步入花甲之年的她,似乎不大介意她的年龄,而科学实验的失败与挫折,却常会使她困惑难眠,直到琢磨透彻为止。

随着光阴飞逝,于立荣与她的同事们,与时俱进,按着既定目标坚持不懈,加上集思广益的巧干,终于获得了重大突破。在今天的大型记者招待会上,这一科学成果将揭示于众,那就是首次在实验室里,实现了人工模拟植物光合作用的整个过程,并具备与自然界中植物进行这一过程相差无几的效率,人们习惯称它为“于氏模型”。

本届招待会预计不少于千人,参加者,除了与这方面研究课题有关的各方人员外,还有中国科学院分管这一领域的副院长一行十五人;有能源研究所的季所长和他的同事;有开发部部长一行。此外,各院校的专家学者络绎不绝来到会场。招待会预期下午三点开始,在此前,将有一个关于植物光合作用过程的科普视频(DVD)讲座,目的在于使那些不在这一行当的先生和女士能有一个初步概念。不到两点,大厅里已挤满了人,大家都在为招待会占好的座位。

下午两点三十分整,科普视频(电影)讲座开始,在宽大的银幕上,展示出一幅植物光合作用过程的示意图,形象地描绘出这一过程的全貌。

一轮普照大地的太阳,在它光芒四射的谱线下,正是一片生长旺盛、波浪起伏的麦田,那些沉甸甸的麦穗垂下,构成一片金秋景观。再接着,便看到一台联合收割机,将麦穗变成一卡车米粒的动态系列画像。在这些画面的夹缝中,不时地出现解说注释,诸如,“植物就是这样,将水和二氧化碳在阳光的参与下变成供人们吃、穿、用的粮食、棉花、蔬菜和水果,并释放出维持人类生存的氧气……”在那此起彼伏的麦浪中,有一片放大了的绿叶子,在它上面详细地描绘了光合作用过程流程。视频(DVD)解说员对每一个步骤都做着说明,她清纯的嗓音回响在大厅的每个角落;一束红色激光亮点伴随着解说,在绿叶上移动着:“在植物的叶子里,有一个叫做叶绿体的细胞器,为了便于理解,我们可以将叶绿体想象为组装精密的机器,在它的里边装配着进行光合作用的全部元件,可以说,叶绿体是植物进行光合作用的独立机构;将叶绿体从植物叶子分离下来,在水和二氧化碳参与下,只要有太阳光或者其他可见光照射,叶绿体就会进行光合作用,产生碳水化合物并放出氧气。简单概括这个过程的几个步骤:首先,太阳光辐射到大地上有红橙黄绿青蓝紫七色光,铺天盖地的绿色植物,先利用叶绿体所含的叶绿素将光吸收,这些色素分子吸收了阳光,获得了能量就此活跃起来,从它们原来在黑暗中所处的稳定状态跳到高位,在这个高位上,既不稳定又非常活跃,随时可能失去得到的能量而返回原处。我们将处在高位的分子称为激发态分子,而处在原位的称稳态分子。激发态分子,总是在极短的时间内,将它得到的能量传递给它的近邻分子,自己回到原位,又变回为稳态分子,继续接受太阳光而重复上述过程;获得能量的近邻分子,升到能量高位,成为激发态分子……这样,叶绿素分子经历着从稳态到激发态,再从激发态到稳态的得此失彼的过程,就如同接力赛跑。” 解说员继续说到这样的接力赛的最后一棒,那是被称为反应中心叶绿素分子,它原是位于能量最低的状态。许多处在激发态的邻近分子,都会争先恐后地将能量传给反应中心叶绿素,就像水往低处流的道理一样,因为反应中心叶绿素是处于谷底,它的任务是集中各方传来的能量,不再往下传,而是将自己获得的能量兵分两路,称为电荷分离(包括电子的传递和正电荷的聚集)。电荷分离是植物叶绿体进行光合作用过程的枢纽。如果将反应中心叶绿素想象成一所战时指挥司令部,那么,它所获得的能量将组建两路大军,去完成如下任务:其中一路是电子的传递;通过一系列电子传递体,将电子一步接一步的传递,直到最后传给辅酶(缩写为NADP),使它具有超强的还原能力,最终由它实现二氧化碳还原为淀粉等产物的功能;与此同时,一部分电能转化为化学能,储存在高能磷酸键中(缩写为ATP),因为ATP携带着丰富的化学能,它将对二氧化碳的还原助以不可缺少的一臂之力。这路电子传递的最终结局,是还原力和高能化学键的形成。在一系列酶的参与下,NADP和ATP在暗里将二氧化碳还原为碳水化合物。

电荷分离的另一路,正像前边说到的,电子已传走了,剩下正电荷通过由金属元素锰和蛋白结合成的复合体,巧妙的四步构型变化,将四个正电荷加合在一起,形成足够强的氧化能力去裂解水分子,放出氧气。

简言之,解说员停歇了一会儿又接着说:“在太阳光的驱动下,还原辅酶,形成固定二氧化碳的还原力,这是其一;正电荷聚合体的形成,提供裂解水足够的氧化力,这是其二,这就是植物进行光合作用过程的关键所在。”

半小时的科普视频(DVD)讲座后,记者招待会正式开始。王云云教授作为会议主持人首先发言,她简单扼要地将于立荣在“模型”中的贡献作了概括:“于立荣研究员解决了两个至关重要的模拟步骤,首先当属对有机半导体的巧用:她精选了多种有机半导体,替代在叶绿体中吸收太阳光的叶绿素,并构建成半导体与蛋白的复合体。

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