Korrigerar forskning om fotosyntes
En sammanfattningsartikel av 18 ledande internationella forskare motbevisar rön om att kvant-effekter skulle spela en avgörande roll i fotosyntesen. En av forskarna är Sebastian Westenhoff. professor i biofysikalisk kemi vid Göteborgs universitet.
Fotosyntesen är den process där solljus förvandlas till energi i växter, vilken spelar en avgörande roll för allt liv på jorden.
År 2007 publicerades en artikel i tidskriften Nature som, med hjälp av en ny typ av spektroskopi, visade att energi kan röra sig ”friktionsfritt” genom de fotosyntetiska proteinerna på samma sätt som i en kvantdator.
Att denna typ av kvantdynamik skulle vara möjligt i levande växter var så spännande att forskningsfältet snabbt expanderade. Otaliga artiklar bevisade sedan detta påstående och på olika sätt försökte förklara kvantsvängningarna. En ny era av ”kvantbiologi” utropades snart i tidningar, böcker och vetenskapsbloggar.
– Problemet är att det ursprungliga påståendet var felaktig. Signalerna berodde inte på kvantkoherens mellan olika klorofyllmolekyler, utan på ”vanliga” och väldokumenterade vibrationer i molekylerna. Signalerna från den nya spektroskopimetoden hade övertolkats. Man förstod helt enkelt inte resultaten fullt ut, säger Sebastian Westenhoff, professor i biofysikalisk kemi vid Göteborgs universitet.
Forskare tvivlade på rådande teori
Att korrigera felaktiga uppfattningar är en stor del av arbetet med att generera kunskap. Några forskare började tvivla på idéerna, som var inte förenliga med väletablerade fysiska lagar.
Genom att noggrant upprepa de ursprungliga experimenten kunde forskningsteam vid Max Planck-institutet för strukturell dynamik i Hamburg och vid Lunds universitet sedan slutgiltigt visar att de tidigare antagandena var felaktiga. Denna översiktsartikel vill nu rätta till den felaktiga bilden av kvantbiologin.
– Trots att många studier under det senaste årtiondet vilar på felaktiga premisser har det arbete som lagts ner på detta forskningsområde inte varit förgäves. Vi har uppnått en mycket djupare förståelse för hur fotosyntesen optimeras, säger Sebastian Westenhoff.
Illustration cred Max Planck Society.
Porträtt av Sebastian Westenhoff, foto Malin Arnesson.
Kontakt: Sebastian Westenhoff, professor vid institutionen för kemi och molekylärbiologi, 031-7863936, sebastian.westenhoff.2@gu.se
Artikeln finns tillgänglig som open access i Quantum biology revisited
J. Cao, R. J. Cogdell, D. F. Coker, H.-G. Duan, J. Hauer, U. Kleinekathöfer, T. L. C. Jansen, T. Mančal, R. J. D. Miller, J. P. Ogilvie, V. Prokhorenko, T. Renger, H.-S. Tan, R. Tempelaar, M. Thorwart, E. Thyrhaug, S. Westenhoff, D. Zigmantas
Science Advances 6 (14), eaaz4888 (2020)