一棵动物就是一座绿色的化工场。在那座绿色的化工场里，停止着一种重要的化学感化， 那就是动物的光协感化。光协感化是决定人类保存的重要的化学反响。
为什么说动物的光协感化是决定人类保存的化学反响呢？其次要原因是：
(1) 绿色工场是大天然的优良调剂师，它能吸收空气中的二氧化碳，而排出氧气;人和动物 则刚好相反，则是吸进氧气唤出二氧化碳。
两者刚好珠联璧合、相得益彰，从而包管了空气中主 要成分构成根本恒定，此中氮占78。09% (体积比，下同），氧占20。 95%，氩占0。93%……不然的 话，地球就会变得像土星一样，二氧化碳四处都是，成为死一般沉寂的世界。
(2) 绿色工场是人类食物的赐与者。
如今全世界已有几十亿生齿，那么多人要食饭、穿衣， 那么，粮食、蔬菜、肉、禽、蛋等从哪里来呢？显然，次要靠动物的光协感化来消费，没有动物的光 协感化，人类就会没有饭食、没有衣穿。
(3) 绿色工场是人类的能源宝库^过往，动物的光协感化给人类供给了大量的煤炭、石油、 天然气、木材等，至今人类仍在利用;此后，还要依靠绿色动物供给大量的生物量能。
据估量，每 年全世界动物的光协感化可以固定大约2 xlO11吨碳，含有大约3 xlO21焦耳能量，那一能量大约 是世界每年能耗总量的1〇倍。绿色动物大规模地获取太阳能并使之贮存起来，使生活在地球 上的人类受益良多丨
动物的光协感化如斯重要，那么，它事实是如何停止的呢？为模仿动物的光协感化并揭开 那个谜底，无数科学家斗争了数百年。
古时候，人们对“动物事实是若何长大的”那一问题毫无所知，还认为动物生长离不开土 壤，认为动物是靠食土长大的。
1782年，瑞士的科学家雷内比做了如下尝试:把一只老鼠放到木材燃烧后的空气里，老鼠 很快就死掉了，但是假设在那种空气里放上几棵活着的小花树，气体就会连结别致，小老鼠就可 以活下往。
那是为什么呢？他百思不得其解。
雷内比没有结论的尝试引起了瑞士另一位科学家沙斯修尔的极大兴致。沙斯修尔是一 位擅长笼统思维的人，他想，假设雷内比尝试无误的话，很可能是动物具有吸收二氧化碳、排 放氧气的能耐;不然，老鼠不会愉快地活着^为了证明本身的推理，1804年他又做了如许的 尝试:在一个大玻璃瓶中充有必然比例的氧气和二氧化碳，然后把一棵盛开的小花树放在瓶
中并加以密封。
10天后，沙斯修尔从头对瓶中的气体停止丈量阐发，惊异地发现二氧化碳几 乎全没了，而氧气却大大增加了。他又进一步对小花树停止了阐发，发现此中碳占45%、氧 占42%、氮占6。 5%。尝试事实足够证明他的推理完全准确，动物确实具有吸收二氧化碳、排 放氧气的能耐。
沙斯修尔的重要发现颤动了科学界，从此人们才起头晓得动物会吸收二氧化碳而排放氧 气。人类不只食饭需要动物，并且唤吸也需要动物，可是，动物又是如何消费粮食的呢？那个更 有意义的神异课题，吸引了更多的科学家往研究、往尝试。
更先获得研究功效的是德国科学家沙克斯。
他用尝试证明，动物能把吸收的水和二氧化碳 酿成淀粉，那次要回功于叶子。他曾把差别时间摘下的叶子放在酒精中煮，当绿色叶片变白时， 在上面别离滴上几滴碘液。他发现，此中薄暮摘摘的叶子变蓝最深，而下三更摘摘的叶子变蓝 最浅。淀粉与碘相遇会变蓝，上述尝试阐明叶子中含有淀粉，并且薄暮摘摘的叶子里含的淀粉 最多，到了下三更淀粉被输送到动物其他部位，所以那时叶子里含的淀粉起码。
在沙克斯尝试研究的根底上，许多科学家颠末进一步研究熟悉到，动物叶子中的叶绿素神 通广阔，它能操纵太阳的能量，把根部吸收的水分与叶子从空气中吸收的二氧化碳造成淀粉，同 时放出氧气。
科学家们没有称心于已获得的研究功效，而把目光转向深进研究光协感化的原理。
在摸索光协感化原理的征途中，美国加州大学化学系的开尔文做出了严重奉献。在开尔文 研究之前，英国动物心理学家希尔发现，别离的叶绿素在光照之后能把3价的铁离子复原并释 放出氧。那一发现使人们天然地揣度出如许一幅光协感化的原理图:光合反响领受光能，从水 中释放出氧，同时产生化学能;暗反响消耗化学能，把二氧化碳复原成为碳水化合物。
但是，那 一揣度关于光协感化中的许多详细过程并未停止阐明。例如，动物吸收二氧化碳之后的产品究 竟是什么等许多问题仍然存在，因而，关于光协感化还需要停止深进的尝试和切磋。
寡所周知，要晓得二氧化碳是如何参与反响的以及反响的产品是什么，就必需起首晓得参 与反响的同化过程，但同化过程在动物体内是看不见也摸不着的，那使得对它的深进研究碰着 了很大的困难。
然而，年轻的开尔文知难而退。他博摘寡长，擅长立异。当开尔文得知物理学家刚刚发现 了一种新的同位素14C时，立即联想到使其为己所用，用14C跟踪光协感化的过程。理论证明， 他的设想十分胜利，他将物理上研究的最新功效移植到动物心理学的研究中，为揭开光协感化 的奥秘开垦了一条新路。
用14 C跟踪碳的同化转换过程较为顺利，但对碳的同化产品是什么却力所不及，此中关键 的问题是若何将同化产品别离出来。开尔文曾用过多种办法停止别离，成果都是白搭。
合理尝试难以陆续下往时，擅长捕获信息、借鉴新手艺的开尔文，从一篇新文章中领会到用 纸上层析法能够别离氨基酸，那实是“踏破铁鞋无觅处，得来全不费功夫”。
他立即将纸上层析 法用于别离本身所造得的物量，颠末频频尝试，最初判定动物吸收二氧化碳后，最后的同化产品 是二磷酸核酮糖。
1957年，开尔文末于用更先进的物理办法(放射性同位素法）和先辈的化学阐发法（纸上层 析法），第一次描画出光协感化中碳轮回的原理，使人类在领会动物光协感化方面又大大前进了 一步。
1961年，他因而荣获了诺贝尔化学奖。