光合捕光天线LH2电子态结构的量子设计原理——跨尺度调控光合囊泡粒径的优化 | 进展

本文研究光合紫细菌外周捕光天线蛋白（LH2）的电子态结构及其量子设计原理如何调控光合膜囊泡的最优尺寸。研究发现，LH2的B850色素环激子态能级结构对形变敏感，任何偏离环平面的畸变都会降低能量传递效率。实验和理论分析表明，光合细菌通过将囊泡粒径控制在50-80nm范围内，在增加捕光面积的同时维持了LH2的理想电子态结构，从而实现了高效能量传递。该研究揭示了量子效应在生物系统跨尺度优化中的作用，为量子生物学研究提供了新范式。