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　　近日，我校材料與能源學(xué)院2017級(jí)博士研究生李唯為第一作者，劉應(yīng)亮教授和雷炳富教授為共同通訊作者的研究論文“Enhanced Biological Photosynthetic Effciency Using Light Harvesting Engineering with Dual-Emissive Carbon Dots”（DOI: 10.1002/adma.201804004）在材料領(lǐng)域頂級(jí)期刊《Advanced Functional Materials》 (SCI工程技術(shù)一區(qū)，影響因子13.325)上在線發(fā)表，我校為論文第一通訊作者單位。

　　碳(量子)點(diǎn)作為一種新興的碳納米熒光材料，具有良好的水溶性、生物相容性和光穩(wěn)定性，使其在生物成像、藥物載運(yùn)、生物傳感器以及基因治療等方面具有巨大應(yīng)用潛力，相對(duì)于動(dòng)物細(xì)胞而言，碳點(diǎn)在植物細(xì)胞生物學(xué)中的應(yīng)用較為滯后。在本研究中，通過(guò)將生物質(zhì)——川黃柏粉進(jìn)行一步水熱反應(yīng)，獲得在水溶液中呈藍(lán)光和紅光雙發(fā)射的碳點(diǎn)。植物中的葉綠體是進(jìn)行光合作用的主要細(xì)胞器，為了提高葉綠體的光合作用，該研究第一次報(bào)道將所制備的雙發(fā)射碳點(diǎn)與提取的葉綠體相結(jié)合以增加葉綠體對(duì)有用光的吸收。碳點(diǎn)可以吸收葉綠體利用率低的紫外光，并發(fā)射出和葉綠體吸收光譜相匹配的藍(lán)光和紅光，從而增加葉綠體的光捕獲能力并使得葉綠體光系統(tǒng)II中的電子轉(zhuǎn)移速率提高25%，ATP產(chǎn)量增加至2.8倍，從而提高了光合作用效率。此外，將這類碳點(diǎn)對(duì)活體植物進(jìn)行培養(yǎng)，也發(fā)現(xiàn)碳點(diǎn)處理過(guò)的植物葉片內(nèi)具有較高的電子轉(zhuǎn)移速率，增加了光合作用活性。這一方法和策略將納米(量子點(diǎn))發(fā)光材料和植物功能化很好地結(jié)合在一起，擴(kuò)展了雙發(fā)射碳點(diǎn)在植物上的新用途。

　　該論文是劉應(yīng)亮教授團(tuán)隊(duì)在繼Advanced Materials(2016, 28, 312-318)上發(fā)表的碳點(diǎn)制備與應(yīng)用方面研究的又一高水平研究成果，為開拓納米(量子點(diǎn))發(fā)光材料在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域特別是植物光合作用方面的應(yīng)用提出了新的方向。