光系統I-捕光天線復合體在光合作用中負責將光能轉化為化學能。由于光合生物對不同光環境的適應性，該復合體在結構和大小上呈現顯著差異。特別是從海岸帶向“陸”和“洋”兩個方向的環境適應過程中，光系統I-捕光天線復合體更是經歷了深刻的演化。顆石藻起源于古海岸帶，于中生代征服遠洋并達到繁盛，對當今全球的氣候和生態意義重大。其中，赫胥黎艾氏藻（Emiliania huxleyi）是顆石藻類群中最著名的模式生物，是海岸帶生物學中的重要研究對象。因此，赫胥黎艾氏藻光系統I-捕光天線復合體光能利用分子機制的研究對于海岸帶生物適應性進化的研究意義非常重大。

9月12日，中國科學院煙臺海岸帶研究所王春德研究組王寅初工程師，與中國科學院植物所王文達研究團隊等合作，在國際頂尖學術期刊《Science》發文揭示了赫胥黎艾氏藻光適應進化的重要機制（圖1）。

圖1 Science封面報道以及赫胥黎艾氏藻的PS I-FCPI超復合體模型

該研究報道了來自赫胥黎艾氏藻的光系統I-巖藻黃素葉綠素a/c結合蛋白（PSI-FCPI）超級復合物三維結構與色素蛋白特征，分辨率為2.79 ?。該結構顯示了一個由51個蛋白亞基和819個色素分子組成的、分子量高達1.66兆道爾頓的巨大超復合物。飛秒瞬態吸收光譜結果表明赫胥黎艾氏藻PSI-FCPI在不同光波段下的光能量子轉化效率超過95%。該研究首次在原子層面揭示了顆石藻通過擴展和優化其光系統結構來適應海洋光環境的獨特策略，是光合生物光適應進化研究中的一個重大發現（圖2）。

圖2 基于光系統I-捕光天線復合體的結構比較與亞基組裝關系展示典型光合生物在“陸”和“洋”兩個方向上的光適應進化

研究成果以《Science》封面論文形式發表了題為“Structure and function of a huge photosystem I-fucoxanthin chlorophyll supercomplex from a coccolithophore”的研究論文，煙臺海岸帶所王寅初為文章共同第一作者。王寅初致力于數據庫技術驅動的海岸帶植物資源演化研究，其創建的中國海岸帶植物資源數據庫于2021年成功入選國家基礎學科公共科學數據中心，使海岸帶科學在科學數據領域成為公認的基礎學科。在配合數據庫的海岸帶學科建設上，遵循海岸帶生物的“起源、登陸、征洋、共存”四部曲架構，本研究補齊了數據庫多年學科建設中的第三部曲“征洋”篇。