氨基酸有一定的排列順序和空間結構。蛋白質的合成跟核酸有關係。核酸有去氧核糖核酸和核糖核酸兩種。去氧核糖核酸是遺傳的基礎物質，核糖核酸是製造蛋白質的模型。氨基酸作為原料可通過模型複製蛋白質。

    地球上的綠色植物是一個龐大的有機物“製造廠”，每年都有大宗的產品出“廠”。

    那麽，這個“工廠”的年產量有多大，怎樣計算呢？經過科學家研究認為，地球上那麽多的綠色植物，不可能計算出準確的產量，隻能估計，求出近似值。好，讓我們一步一步來估算吧！

    太陽光照射到地球上的能量大概是這樣的：在大氣層以外每年大約有1.3×1024卡，落到地球表麵每年大約有6.5×1023卡，陸地植物每年可以接受2.5×1022卡，而海洋植物每年可以接受9×1022卡。如果以2%的光能利用效率計算，陸地植物的光合作用的年產量大約是1.7×1012公斤碳水化合物，而海洋植物的年產量大約是13×1013公斤碳水化合物。

    這些數字是怎麽得來的呢？原來，每年在大氣層以外的1.3×1024卡的能量中，比較多的是紫外光，而紫外光的大部分被臭氧層吸收了。每年落到地球表麵上的6.5×1023卡的能量，如果以每分鍾來計算，那麽每平方厘米的麵積上大約有0.5卡的能量。而這裏麵還包含60%的遠紅外光和紅外光，它們是不被綠葉利用的，這樣每年隻剩下2.

    6×1023卡的能量有可能被利用。其中，每年有1.8×1023卡的能量落在海洋上，隻有8×1022卡的能量落在陸地上。但是，陸地上有一半以上的土地是不能生產或者產量很低的，比如高山等地。這樣七折八扣下來，植物利用的光能每年大約隻有0.5×1021卡，約等於1.7×1012公斤碳水化合物儲藏的熱能。

    海洋裏生長著大量浮遊生物，它們中不少能進行光合作用，利用的太陽光能每年大約有1.8×1021卡，約等於13×1013公斤碳水化合物儲藏的熱能。

    估計海洋裏“綠色工廠”的年產量比陸地上的多得多，所以充分地開發和利用海洋資源，是21世紀人類的主要任務之一。

    二、光合作用的探索軌跡

    “問渠那得清如許，為有源頭活水來”，關於光合作用的基礎知識，都是前人長期在生產鬥爭和科學實踐中總結得來的。先驅者勇於探索的精神、實事求是的態度，以及設計科學試驗的思想方法，是很值得我們學習的。讓我們循著前人探索光合作用的曆史腳步，來回顧這個探索的曆史過程吧！

    揭開序幕

    如果把科學家探索“綠色工廠”之謎的曲折曆程比做一幕曆史的長劇，那麽，它的序幕也隻是在二百多年前才拉開。

    17世紀荷蘭的凡·海爾蒙，發現植物主要從水中取得養料。他稱量180斤的砂土，放到一隻大木盆裏，栽上一棵4斤半重的小柳樹，每天隻給它澆一些雨水。過了五年，柳樹長得又高又大。他把柳樹拔出來，稱了一下樹重達516斤，曬幹以後的土壤隻減少了半兩多一點。

    於是，凡·海爾蒙否定了植物是靠泥土長大的傳統說法，他猜想植物是靠吃水長大的。但他的認識隻限於這一點，還不知道光合作用，更不知道光的性質，以及空氣、水和“綠色工廠”的關係。

    好空氣與壞空氣

    凡·海爾蒙以後，人們在繼續探索“綠色工廠”的秘密。

    1774年8月1日，英國化學家普利斯特列興致勃勃地把從朋友家要來的一包黃色的粉末三仙丹（氧化汞），放到一隻大玻璃瓶裏，再把玻璃瓶倒放在水銀槽裏，隔絕空氣。用凸透鏡把太陽光聚集在玻璃瓶上，加熱三仙丹。過了些時候，他驚訝地發現：粉末好像被人吹動似的微微顫動，幾分鍾以後，出現了小水銀珠，三仙丹因受熱發生變化，分解出一種氣體來。當時，他認為這是一種新“空氣”。

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