万物生长靠太阳，太阳是地球上一切生命活动的能量源泉，而绿色植物是将太阳光能转化为生物可利用的能量形式的工厂，叶绿体是能量转化的车间，叶绿素是能量转化的机器，而光合作用则是机器工作的工艺流程。叶绿素是一类与光合作用有关的最重要的色素。叶绿素实际上存在于所有能营造光合作用的生物体，包括绿色植物、原核的蓝绿藻（蓝菌）和真核的藻类。叶绿素从光中吸收能量，然后能量被用来将二氧化碳转变为碳水化合物。

        德国化学家韦尔斯泰特，在20世纪初，采用了当时最先进的色层分离法来提取绿叶中的物质。经过10年的艰苦努力，韦尔斯泰特用成吨的绿叶，终于捕捉到了叶中的神秘物质——叶绿素，正是因为叶绿素在植物体内所起到的奇特作用，才使我们人类得以生存。由于成功地提取了叶绿素，1915年，韦尔斯泰特荣获了诺贝尔化学奖。

理查德·维尔施泰特(Richard Willst tter)

        大海的生命之源——叶绿素

        如果说地球海洋生态系统是一个蓝色巨人，那么大海中的叶绿素便是巨人体内的绿色血液。

        在海洋上层有光亮的水体中，充满了无数形态各异的单细胞植物性浮游生物，这些浮游植物是在水中营浮游生活的微小植物，是海水中叶绿素的主要来源，是海洋最主要的初级生产者,  承担着地球上一半的光合作用任务。浮游植物正是海洋生态系统食物链运转的动力来源，也就是食物链传递流程中的基础。浮游植物个体微小，在显微镜下有着迥然不同的美丽形态。从俱今32亿年前就出现的原核藻类—蓝藻，到慢慢演化出现的绿藻、红藻褐藻、金藻……它们组成了绚丽多彩的藻类世界。藻类进行光合作用，放出大量氧气，地面上形成了臭氧层，减弱了日光中紫外线对地球生物的威胁，使水生生物发展到陆地成为可能，也为低等生物兴起提供了食物。

        叶绿素与初级生产力

        海洋中，大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃浮游动植物，根据海洋食物链的能力传递，1千克高级鱼类大致需要1000千克浮游生物。浮游生物多的海域，鱼就多，而浮游生物之所以多，必然是靠大量叶绿素来维持的。浮游植物依靠自身所含的叶绿素，利用太阳光进行光合作用，将海水中的无机物转化成有机物而生存，这就是海洋中的初级生产力。浮游植物贡献了全球总初级生产力的 45%—50%。海洋初级生产者包括细菌和藻类，初级生产力的高低变化主要受到光照，温度，营养物质（碳氮磷硅和微量元素），海水垂直混合，浮游植物数量和种类以及浮游动物的牧食作用的影响。

2014年叶绿素浓度分布变化

2003年~2014年平均净初级生产力分布

        海洋叶绿素的重要性与测定方法

        叶绿素的测定方法包括：荧光法、高效液相色谱法、遥感法等，最常用的是荧光法。海洋调查过程中，利用采水器采集不同水层的海水，过滤后用特定孔径的滤膜抽滤，丙酮萃取后，利用叶绿素荧光仪测量浓度。初级生产力测定主要采用的是14C同位素培养法。

海上叶绿素抽滤

丙酮萃取后的叶绿素（14年采集于中国长江口）

初级生产力14C同位素现场培养

        叶绿素a浓度与海洋初级生产力有直接关联，渔场通常就在富含叶绿素a的地点，因为富含叶绿素a就表示藻类聚集，于是浮游植物、小鱼小虾也聚集于此，饵料充足，各种洄游的经济鱼种便觅食聚集于此，成为渔场，所以测量叶绿素分布可以应用在渔业资源保育方面。另外，测量叶绿素浓度也可以监测有害藻类的大量繁殖，虽然藻类大量繁殖时经常吸引大量鱼群，然而藻类的过度繁殖引起藻华会危害海洋生态系统，使鱼类及其他海洋生物因缺氧而窒息。

        蓝色海洋，美丽而壮阔，神秘而富饶，然而叶绿素，却是大海的生命之源，让大海充满了生机与活力。

        参考书籍：王东晓主编，走进南海—中国海洋学家南海考察笔记. 武汉:湖北科学技术出版社，2016.8