所谓大千世界，无奇不有，美国阿拉斯加州安哥罗东北部的麦坦纳加山谷和苏联濒临太平洋的萨哈林岛（库页岛）是两个神奇的地方。据一本科学杂志介绍，那里的蔬菜长得硕大异常：土豆长得像篮球那么大，一个白萝卜重达20多千克，红萝卜有20厘米粗、约35厘米长，卷心菜平均有30千克重，豌豆和大豆能长到2米高，牧草也高得可以没过骑马者的头顶。由于这地方所有的植物都长得非常高大，所以被人称作“巨菜谷”。为什么这里的植物可以长得这么巨大呢？这也是科学家迫切想弄清楚的问题。从“巨菜谷”被发现的那天起，科学家们就开始了对这一反常现象的研究。一开始，有人怀疑这不过是一些特殊品种的蔬菜，但经考察研究，却发现并非如此，这些都是一些普通蔬菜。因为科学家曾做过实验，将外地的蔬菜子拿到这两个地方，只要经过几代繁衍，也会长得出奇的高大，但是如果把那里的植物移往他处，不出两年就退化成和普通植物一样。这种离奇的现象让科学家们百思不得其解。
为了解开这个谜团，科学家们做了更为深入细致的研究，也提出了各自不同的解释。有的科学家认为，这是由于这两个地方都处在高纬度地带，夏季日照时间长，所以这里的植物能够吸收到特别充分的阳光照耀，这就刺激了它们的生长激素，导致它们变态性地生长。但是，这种解释是经不起仔细推敲的。因为，还有很多地方和这两个地方处于相同的纬度，但在这些地方却并未发现有如此高大的同类植物。因此，又有科学家提出观点认为，这种奇怪现象是由于悬殊的日夜温差起作用的结果，骤冷骤热的日夜温差破坏了植物的生长系统，使得它们疯狂生长。但这种解释和前一种观点有同样的漏洞，即它也同样无法解释为什么有类似气候条件的其他地方却没有这一奇异现象。这种现象让我们想起了中国古代晏子的那句名言，“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳”。难道真的是水土的原因吗？于是科学家们的关注点从植物研究转到土壤研究。有科学家提出了这样一个假设，认为这可能是富饶的土质或者土中有什么特别的刺激生长的物质起作用的结果。为了验证这种假设，科学家们对这里的土壤进行了实地化验，但化验的结果却提供不出可用以说明这里土质特殊的资料和数据。
以上几种观点都有自己的破绽，所以有些科学家认为起作用的并不是一种原因，而是上述各种条件的综合。其他地方虽然和这两处地方处于同一纬度，但却由于不具备如此巧合的几方面条件，所以生长不出这样高大的蔬菜和植物。这种观点比起前几种观点要完善得多，但是又一个问题出现了：它无法解释为什么萨哈林荞麦在欧洲第一年可以照样长得巨大。种种假设都被人们考察的结果无情地否定了，关于这个问题的研究似乎无法再深入下去了，因此一直没有取得什么实质性的进展。
近些年，一些生物家注意到有一种寄生在植物幼芽上的细菌会分泌一种赤霉素，这种植物激素具有促使植物神速生长的奇效。这个发现给长期被这个问题困扰的科学家带来了一丝曙光。他们据此认为，这两个地方的巨型植物的出现，可能是某种适宜于当地环境的微生物的功劳。于是他们又开始了对这种特殊的微生物的寻找工作。但直到今天，仍然没有查清究竟是哪种微生物在起作用。
如果说“巨菜谷”还牵涉到植物种子的话，那么在我国也有一个地方，竟不用播种也能收获油菜子。这块不种自收的神奇“福地”在湖北省兴山县。兴山县香溪的附近，有一块面积约为200平方千米的土地，当地人每年冬天将山坡上的杂草灌木砍倒，春天时用火将草木烧掉，待几场春雨深洒后，地里就会自己长出碧绿的油菜来。到了4月中旬油菜花开季节，只见漫山遍野一片金黄，当地人对这种不种自丰收的现象自然是乐不可支。
据当地老农说，这里有20多个村庄，每户人家每年都可收野生油菜子60多千克，基本上可满足当地人的生活用油。1935年当地山洪暴发，坡上的树都被连根拔走了，可第二年春天这里依然到处是野生的油菜。
不少科学家曾到此做过考察，也做过种种解释，但始终没有一种理论能确切地解释这里出现的奇迹。这些地方的植物为什么能不种自收、不劳而获呢？至今仍是无法揭开的谜，这一旷日持久的探索或许还要继续下去。
光合作用探秘
作为地球上最重要的化学反应，光合作用对大多数人来说，好像并没有什么太大的秘密，它的过程无非就是吸收二氧化碳，放出氧气。然而，尽管光合作用的发现距今已有200多年的历史，并且已有多位科学家在光合作用前沿研究上频频摘取诺贝尔奖，但其内在复杂机理仍被重重谜团笼罩。科学家坦言，要真正揭开“绿色工厂”的全部谜底，仍有很长的一段路要走。
为什么科学家们要对光合作用进行研究呢？这是因为人类所需要的各种生产生活资料都是由光合作用产生的，如果没有光合作用就不会有人类的生存与发展。所以，对光合作用的研究是一个重大的生物科学问题，同时又与人类现在面临的粮食、环境、材料、信息问题等密切相关。现在世界上每年通过光合作用产生2200亿吨生物质，相当于世界上所有能耗的10倍。要植物产生更多的生物质，就需要提高光合作用效率。通过高新技术转化，我们甚至可以让有些藻类在光合作用的调节与控制下直接产生氢。根据光合作用原理，还可以研制高效的太阳能转换器。
光合作用与农业的关系同样密切，农作物干重的90％～95％来自光合作用。高产水稻与小麦的光合作用效率只有1％～1.5％，而甘蔗或者玉米的效率则可达到50％或者更高。如果人类可以人为地调控光能利用效率，农作物产量就会大幅度增加。
近年来，空气里面二氧化碳不断增加，产生温室效应。光合作用能否优化空气成分，延缓地球变暖，也很值得探索。光合作用研究，还可以为仿真模拟、生物电子器件、研制生物芯片等提供理论基础或有效途径，对开辟21世纪新兴产业产生广泛而深远的影响。正是这些，使得光合作用研究在国际上成为一大热点难点。
早在一个多世纪以前，科学家就已经知道了光合作用，但真正开始研究光合作用还是在量子力学建立之后，人们也越来越为它复杂的机制深深叹服。
现在，科学家们已经知道，光合作用的吸能、传能和转化均是在具有一定分子排列及空间构象、镶嵌在光合膜中的捕光及反应中心色素蛋白复合体和有关的电子载体中进行的。但是让科学家们觉得不可思议的是，从光能吸收到原初电荷分离涉及的时间尺度仅仅为10—15～10—17秒。这么短的时间内却包含着一系列涉及光子、激子、电子、离子等传递和转化的复杂物理和化学过程。
更让人惊奇的是，这种传递与转化不仅神速，而且高效。在光合膜系统中，在最适宜的条件下，传能的效率可高达94％～98％，在反应中心，只要光子能传到其中，能量转化的量子效率几乎为100％。这种高效机制是当今科学技术远远不能企及的。
那么，光合系统这个高效传能和转能超快过程到底是如何进行的？其全部的分子机理及其调控原理究竟是怎样的？为什么这么高效？这些都是多年来一直困扰着众多科学家的谜团。有科学家说：要彻底揭开这一谜团，在很大程度上依赖于合适的、高度纯化和稳定的捕应中心复合物的获得，以及当代各种十分复杂的超快手段和物理及化学技术的应用与理论分析。事实上，当代所有的物理、化学最先进设备与技术都可以用到光合作用研究中。
