光合系统II使用植物蛋白复合物以及蓝藻捕捉光子并分解水分子。在这个过程中，水氧化物有5种不同的存在状态，即S0、S1、S2、S3、S4态（即S态循环）。直接观察光合系统II水分解反应的单个步骤是一项重大的挑战。美国伦斯勒理工学院研究人员通过低温照明研究了三种不同捕光聚合物的光化学S2中间态，即底物水分子在这个过程中的结构变化与活化过程，然后采用先进的二维超精密相关光谱分析了顺S2态的四核锰簇与周围质子的弱磁场相互作用。并确定了五组质子与四核锰簇之间存在相互作用。这项发现为植物是如何有效地转换太阳能提供了新的研究基础。相关研究成果发表在《Energy & Environmental Science》上。

（来源：中国科学院）