什么是PSI

PSI（Pneumatic System International）原意为“国际空气压缩系统”。是澳大利亚国际气动系统有限公司名称缩写及研究并生产制造出的管路清洁、管路穿线设备的商标标识。

有什么用途？：为客户提供世界一流管路设备、工程服务

众所周知，数十亿年来，植物可通过光合作用系统，将太阳能转化为生物化学能。除此以外，还有其他可能吗？

近日，北京大学地球与空间科学学院教授鲁安怀等通过与美国学者合作，率先证实无机矿物也可转化太阳能系统，即存在“矿物光合作用”。此项发现为研究光合作用系统的起源和人工光合作用提供了新的视角，该成果已于2019年4月22日在《美国科学院院刊》（简称PNAS）在线发表。

地球陆地上有机生物和无机矿物共同暴露在阳光下。数十亿年来有机生物进化出复杂而精巧的胞内光合作用系统，可将太阳能转化为生物化学能。然而，在自然界尚未观察到非生物的太阳光收集与利用系统。

鲁安怀等率先在自然界发现了无机矿物转化太阳能系统，提出太阳光不仅作用于地表生物发生经典光合作用，也一直作用于地表矿物发生非经典“矿物光合作用”。

通过对中国北方戈壁、沙漠以及南方喀斯特和红壤等典型地貌中岩石/土壤样品的深入系统观测分析，研究者发现，直接暴露在太阳光下的岩石/土壤颗粒体表面普遍被一层铁锰（氢氧）氧化物“矿物膜”所覆盖。

“矿物膜”厚度从数十纳米到上百微米不等，其结构构造与化学成分显著区别于被包覆的岩石或土壤，富含水钠锰矿、针铁矿、赤铁矿等天然半导体矿物，呈现出“膜”状结构构造特征。

尤其值得注意的是，“矿物膜”产出特征和发育状况与日照关系极为密切，如富锰矿物仅在日光照射下的红壤矿物颗粒、喀斯特和戈壁岩石正面“矿物膜”中出现，常见于半导体性能优良的层状结构水钠锰矿，而无光照的岩石背面则不富集水钠锰矿。在全球陆地系统中，深色富锰“矿物膜”的分布恰与太阳光的强辐射区域相吻合。此现象在类地行星表面也有发现，如火星表面同样发现深色富锰“矿物膜”存在于裸露岩石表面的证据。这一发现还表明，在锰化合物光电转化性能上，岩石/土壤表面接受太阳光辐射的富锰“矿物膜”与生物光合作用系统PSII光反应释氧活性中心为锰簇（配）合物，具有异曲同工之妙。

研究人员通过应用将微区与原位光电测试手段，直接测定天然“矿物膜”半导体光电效应，获得“矿物膜”与基岩高空间分辨率（微米）光电流信号面分布结果。研究还发现富铁锰“矿物膜”区域表现出显著的光电流信号，而无铁锰元素富集的基岩不产生光电流响应，这揭示出天然“矿物膜”具有稳定、灵敏的日光光子—光电子转换能力，获得其在一定波长下具有恒定光电转化效率的新认识，证实地球陆地上无机矿物也是太阳光能量吸收与转化的一类重要物质。

课题组还提出，在阳光照射下地表铁锰氧化物“矿物膜”是地球上分布最广的太阳能薄膜“新圈层”，无疑承载着吸收转化太阳能并驱动地球化学元素循环、地球物质演化与地球环境演变等重要功能。

他们还新提出，矿物光电子是除了太阳光子、元素价电子之外，地表普遍存在的第三种能量形式的理论。这一新发现拓展了经典光合作用模型，为地球生命活动能量来源及地表地球化学过程吸收利用太阳能提供了新模式，也为太阳系中类地行星如火星表面无机矿物转化利用太阳能提供了重要借鉴，将产生深远的影响。

中国科学院光生物学重点实验室主任林荣呈认为，此项发现大大拓展了我们对自然界太阳能利用途径的新认识，即天然无机矿物也存在与有机光合作用相当的太阳能转化利用系统，同时，对研究光合作用系统的起源和人工光合作用提供了新的视角。

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