4、光电效应与光化学
光系统II有四大功能：①吸收光能、②光生电并输送到指定位置、③拆开水分子、④精确分拣原料。
这几大功能，如果做成机器人来实现，我们可以脑补一下，它该有多复杂。
但光系统II只需外天线、内天线、反应中心三个部分就搞定。真正的结构简单，功能强大。
先是捕捉和传递光子，流程：外天线→内天线→反应中心。
光子被捕获后，一路传递到反应中心，能量转化效率超过95％，损失不到5%。效率高到没朋友。人类的光伏技术，实验室最高转化率只有47%，实际应用能达到30%就很牛了。
到了反应中心，发生光电效应，也就是光生电，拆掉水分子（光化学），并且把零件分发出去——排出氧O、压入氢H+，输走电子e-。
捕光，是上百个色素分子之间的击鼓传花；拆分，也是上百个分子的协作流水线。这一系列复杂的物理和化学过程，发生在10-15~10-7秒，也就是皮秒甚至飞秒之间。
皮秒什么概念？光1秒能绕地球7圈半，但1皮秒只能走0.3毫米。
那么，H+和e-去哪儿了呢？
5、电子操控——微流控技术
先说e-，我们管它叫电子甲吧。它被送进“电路II”，精准快递到“光系统I”。这里用到的是微流控技术。
人类是1970年代提出这个技术的，简单讲，就是利用微型管道，操控微小的流体。目前，我们可以用它操纵细胞，比如细胞分离、分选、聚焦等等。
每个细胞，都是百万亿至十亿亿个原子组成的大家伙。而电子在原子面前，就像乒乓球VS鸟巢体育场。能操纵细胞，人类已经牛得动不动就叉腰了。
话说电子甲，被送到光系统I干嘛呢？精准抢夺电子乙的位置。电子乙亏了吗？没有。光系统I给了它一个光子的能量，成为“获能电子”，进入“电路I”，执行下一个光荣任务去了。
可想而知，植物精确操纵电子的微流控技术，是有多变态。
但更变态的，还在后面。
6、微型水电站——膜技术、能量转换技术
电子通过电路II时，它的一部分能量，用来把H+泵入内囊体腔。干嘛呢？给水电站蓄水。
物质分布，总是倾向于平均。所以，物质总是倾向于从浓度高的一方，流向浓度低的一方。就像水水往低处流一样（势能）。
电子不断把H+泵入内囊体腔——那么，腔内的H+浓度，就比腔外高。墙里秋千墙外道，墙里H+，要往墙外跳——这就相当于水坝蓄水。
那么H+从哪儿流出腔呢？从指定通道。这里就要用到膜技术。
膜技术的功能，就是“选择性分离”。最简单的比如滤纸，可以过滤掉杂质。医学透析就是一种比较粗糙的膜技术。
我们体内的膜技术，那就不知道高端到哪里去了。最简单的，比如细胞膜，允许水、氧、有用的蛋白质进入，同时拒绝无用的蛋白质、病毒等。
类囊体膜技术也不遑多让，它不仅集成了精细复杂的装置，还能准确分离氧、氢、碳、电子等粒子，让它们各安其位。
H+的指定通道，在“ATP合成酶”里。这是一种分子级的小发电机。
H+流过，带动这台小马达，以大概100转/秒的速度，装配电池ATP。在微米级的空间顺畅运转，完美实现了“势能→机械能→化学能”的转换。
电池有了，原材料呢？
7、葡萄糖装配——分子组装技术
该电子乙“获能电子”出场了。集齐两个获能电子，就可以把流出来的H+，安装到快递小哥“NADP+”身上（还原辅酶）。快件就是e-和H+。
聊到这儿，我们不得不佩服整套工艺设计之巧妙。这套能量转换科技不仅黑，还很鸡贼——电子e-、氢离子H+不仅是动力，还是原料，真是物尽其用，吃干榨尽。
现在关键来了，核心材料C呢？这就要用到另一项黑科技了。
分子组装技术：利用原子、分子的作用力，以及运动规律，制造出具有特定功能的产品和器件。
目前人类正在积极探索这项新技术，可以制造一些简单的结构，比如这个小马达——
灰色部分可以旋转，驱动这个小车。由于制造分子机器，三位科学家获得了2016年的诺贝尔化学奖。非常了不起。但比起生物体，就是蹒跚学步阶段。
分子自组装技术，只是生物体的基操。DNA、蛋白质等复杂、精细、功能强大的结构，都是分子自组装的杰作。比如刚才那个精细美妙到天际的发电机。
下面要聊的，就是葡萄糖分子自组装技术——暗反应（没有光子参与）。
简单讲，就是抓取空气中的二氧化碳，利用快递小哥送来的e-和H+，以及电池ATP、中间商“RuBP”等，组装成葡萄糖。整个工艺很复杂，就不细聊了，看图，留意一下C的动向就好——
暗反应的流程，是从3个RuBP与二氧化碳组装开始，制造出产品后，到再生3个RuBP结束，然后重新来过，是个如假包换的“循环”。
这个循环是卡尔文发现的，所以叫“卡尔文循环”。
每一次循环，输出一个产品G3P，是3碳体。集齐两个G3P，就可以组装一个葡萄糖——6碳体。
接下来，就是葡萄糖被磷酸化，“淀粉合成酶”等各种酶出马，八仙过海各显神通，把葡萄糖组装成淀粉了。暗反应过程很耗能，最终固定到淀粉中的化学能，大概不超过所吸收光能的2%。
整个工艺流程也是一言难尽，我们就聊聊装配工——能干的“酶酶”吧。
