3月24日晚，由南开大学化学学院、天津市化学会和南开大学化学科普基地联合推出的“带你走近物质科学”系列科普讲座的第三十二期“向阳而生——自然和人工光合作用的分子机制探究”成功举行，南开大学化学学院青年学术带头人阳科研究员带来了一场精彩纷呈的科普讲座。该讲座旨在介绍自然和人工光合作用的分子机制，引导中学生了解光合作用在碳氧循环和太阳能利用中的重要性，激发同学们对道法自然的人工光合作用和清洁可再生的太阳燃料的生成的研究兴趣。

阳科研究员首先从人教版七年级生物教科书上关于光合作用的讨论出发，回顾了光合作用的研究历史以及这个过程作出重要贡献的科学家。以光合作用中叶绿素化学、二氧化碳还原机理、光合磷酸化机理，光合反应中心蛋白质结构解析等获得诺贝尔化学奖的成果为例，说明在20世纪中对光合作用的研究取得了丰硕的成果。

阳科研究员接着介绍了21世纪以来在更微观的层次对光合作用的研究，包括的进行光合作用的四种光合膜蛋白：光系统II、光系统I、细胞色素b6f和ATP合成酶，以及他们进行光化学反应的机制。着重介绍了光系统II中水氧化中心复合物锰簇结构并探讨其催化水氧化的机理，详细介绍了华人科学家沈建仁在2011年首次解析出的近原子精度的光系统II的结构，并以文献中两种主流机理，即水分子亲核进攻和氧-氧基自由基耦合为例讨论了光系统II中水氧化的可能机理。

仿效自然光合作用，阳科研究员探讨了人工光合作用通过光能催化水氧化并还原CO2制取液态太阳燃料的可能性和其中的重要理论问题。以利用理论化学计算结合光谱模拟并与实验光谱进行对照得出一类铱蓝色溶液中高效水氧化催化剂的结构，并为后续实验合成所证实的例子，表明理论与计算化学在研究像水氧化这样的复杂催化体系和揭示光合作用的分子机制中的重要作用。

最后，以1937年诺贝尔生理学奖获得者Albert Szent-Györgyi的名言“Life is nothing but an electron looking for a place to rest”结合光合作用中光电子传递的Z链来说明光合作用中能量转化和存储的本质并鼓励同学投入到自然和人工光合作用的研究中来。同时向有兴趣的同学推荐了《Molecular Mechanisms of Photosynthesis》和《太阳能转化——科学与技术》两本经典书籍。至此，讲座圆满结束。