新華社北京5月7日電（魏夢(mèng)佳,、趙旭）眾所周知,，有機(jī)生物可進(jìn)行光合作用，將太陽能轉(zhuǎn)化為生物化學(xué)能,。近期北京大學(xué)課題組公布的一項(xiàng)最新研究成果顯示,，暴露在陽光下的地表無機(jī)礦物也可吸收并轉(zhuǎn)化太陽能，從而發(fā)生礦物的“光合作用”,。這項(xiàng)研究成果近日在《美國(guó)科學(xué)院院刊》（PNAS）上全文在線發(fā)表,。

國(guó)際礦物學(xué)協(xié)會(huì)第一副主席、北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院教授魯安懷介紹,，研究團(tuán)隊(duì)通過對(duì)我國(guó)北方戈壁,、沙漠以及南方喀斯特和紅壤等典型地貌中巖石和土壤樣品的系統(tǒng)觀測(cè)分析，發(fā)現(xiàn)直接暴露在太陽光下的巖石和土壤顆粒體表面普遍被一層黑色的“礦物膜”所覆蓋,?！暗V物膜”的厚度從數(shù)十納米到上百微米不等，富含水鈉錳礦、針鐵礦,、赤鐵礦等天然半導(dǎo)體礦物,，呈現(xiàn)出“膜”狀結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征。

“我們測(cè)定這些地表巖石和土壤樣品的光電效應(yīng),，發(fā)現(xiàn)這些‘礦物膜’可以把太陽光子轉(zhuǎn)化為光電子,，產(chǎn)生靈敏、顯著,、持續(xù)的光電流信號(hào),，證實(shí)無機(jī)礦物可吸收并轉(zhuǎn)化太陽能，即太陽光一直作用于地表礦物,，發(fā)生‘礦物光合作用’,。”魯安懷說,。

研究發(fā)現(xiàn),，“礦物膜”產(chǎn)出特征和發(fā)育狀況與日照關(guān)系極為密切，如富錳礦物僅在日光照射下的紅壤礦物顆粒,、喀斯特和戈壁巖石正面“礦物膜”中出現(xiàn),。在全球陸地系統(tǒng)中，富錳“礦物膜”的分布恰與太陽光的強(qiáng)輻射區(qū)域相吻合,。

魯安懷認(rèn)為,，伴隨著地球的形成與演化，地表礦物轉(zhuǎn)化太陽能的現(xiàn)象可能一直存在,。但暴露在太陽光下地球表面的天然礦物,，其長(zhǎng)期受到太陽光輻射的響應(yīng)機(jī)制，卻一直未被認(rèn)識(shí)與利用,。此外,，除了全球陸地系統(tǒng)中太陽光輻射區(qū)域外，類地行星的表面也具有這種“鍍膜”現(xiàn)象,，如火星裸露巖石表面也存在深色富錳“礦物膜”,。

“在生物光合作用系統(tǒng)形成過程中，‘礦物膜’的‘光合作用’可能起到了一定促進(jìn)作用,，這還有待后續(xù)進(jìn)一步研究,。”魯安懷認(rèn)為,，該發(fā)現(xiàn)為研究光合作用系統(tǒng)的起源,、人工光合作用、地球物質(zhì)演化提供了新視角,，在固碳作用及全球氣候變化的研究方面也存在一定價(jià)值,，對(duì)研究太陽系中類地行星表面無機(jī)礦物轉(zhuǎn)化利用太陽能具有借鑒意義,。