生命循环的光和作用

地球表面布满了各种绿色植物，他们是地球碳氧循环的支柱，是地球天然的氧气制造工厂。但是，人们对植物光合作用生命现象的认识却经历了几千年的漫长过程，也是各国科学家共同努力的结果。

一粒种子，在适宜的条件下便可萌发生长，植物的生长构筑了地球上生物链的基础，为地球上的人类和许多动物提供了维持生命的能量。那么，植物生长所需的营养物质是从哪里来的？人们在早期对这个问题并不了解，认识也十分朦胧。

2000多年前，人们受古希腊著名哲学家亚里土多德的影响，认为植物体是由“土壤汁”构成的，即植物生长发育所需的物质完全来自土壤。

18世纪早期，人们一直以为植物体内的全部营养物质，都是从土壤中获得的，并不认为植物体能够从空气中得到什么。比利时医生海尔蒙脱用实验来证明，植物是用水作为食物的。他把90千克的土壤放在花盆中，然后种上2千克重的柳树，并经常浇水，5年过去了，柳树长到76千克重，是刚栽种时的33.8倍，而花盆中的土壤只少了62.2克。根据这个实验，赫尔蒙特认为，植物是利用水来制造“食物”的。至于是怎样制造的，他并不知道。

首先想到植物的生长与空气的作用有关的，是英国的一位植物学家斯蒂芬·黑尔斯，而最先用实验方法证明绿色植物从空气中吸收养分的，是英国著名的化学家约瑟夫·普利斯特利。

1727年，斯蒂芬·黑尔斯才提出植物生长时主要以空气为营养的观点。1771年，约瑟夫·普利斯特利通过一个实验发现，将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在一个密闭的玻璃罩内，蜡烛不容易熄灭；将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内，小鼠也不容易窒息而死。他证明，植物能“净化”因燃烧或动物呼吸而变得污浊的空气，使空气变好，这就是后来人们才知道的植物在光合作用中释放出氧气的缘故。然而，他却把这种现象归因于植物缓慢的生长过程，而且并不知道植物更新了空气中的哪种成分，也没有发现光在这个过程中所起的关键作用。后来，经过许多科学家的实验，才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物。

由于约瑟夫·普利斯特利的杰出贡献，且该实验完成于1771年，因此，人们把这一年定为发现光合作用的重要纪年。

人们在初步认识光合作用后，疑问依然存在。此后，又有许多科学家通过大量科学实验研究，才进一步认识到叶绿素的作用、光的作用及光合作用的过程。

几代科学家历经200多年，才对光合作用的生理过程有了比较清楚的科学认识。可见，科学的发展道路是很艰难，这里不仅包含着科学家们的艰辛劳动与智慧，还与社会科学技术的进步与发展密切相关。