光合作用第一步量子机制能否被解释？

光合作用的第一步机制涉及太阳光吸收以及正负电荷的分离。近期重要的光合作用文献声称该机制受量子力学控制，但未提出定性或定量的科学机制。当前被接受的传统光合作用机制模型存在若干缺陷，一个重要问题是缺乏正负电荷分离的驱动力。本文为自然催化系统（如绿叶中的光合作用）中的这一第一步机制提出了一个新的定性模型。该模型利用了半导体能带工程的概念，例如半导体中的交错能带对齐。为解释自然光合作用中的初级机制，提出如下设想：入射光在叶片内部被吸收，导致电荷分离。在光照下，允许电荷分离的唯一能量构型是两种材料或分子之间的交错构型。我们解释了为何（e-，h+）相互作用电荷可以通过使用交错能量构型在光照下分离。根据该模型，植物的绿光可被视为与电荷分离所消耗的能量相关。绿色主要是一种发射而非目前所认为的反射。以下论点说明了为何我们无法基于当前被接受的模型解释光合作用的第一步机制，因此提出了替代模型。