叶绿素荧光的发展历史

    较早记载的叶绿素荧光现象是在19世纪时。是由欧洲传教士Brewster发现，他发现当强光穿过月桂叶子的乙醇提取液时，溶液的颜色由绿色变成了红色。而在1852年Stokes认识到这是一种光发射现象，并创造了“fluorescence”一词。

    到了1980年代中期，德国乌兹堡大学的Schreiber提出了叶绿素荧光测量的饱和脉冲理论，并发明了脉冲振幅-调制（叶绿素荧光仪）也就是今天大名鼎鼎的调制叶绿素荧光仪PAM。他在1975年就设计出了科研界先进款便携式叶绿素荧光仪。但受限于光电技术的发展，当时这款荧光仪只能测量叶绿素荧光诱导曲线，不能进行深入的淬灭分析，直到PAM的出现才解决了这个问题。调制叶绿素荧光仪PAM和调制叶绿素荧光测量技术在叶绿素荧光的研究历较为具有里程碑意义。它采用了调制技术进行测量，从而可以在有环境光照的情况下记录叶绿素荧光信号；它采用了饱和脉冲技术，使得光化学淬灭和非光化学淬灭的测量成为可能。PAM面世后，很快就替代了传统的光合放氧和CO2同化技术，成为使用较广泛的光合活性测量技术。早期的调制叶绿素荧光仪主要在实验室内进行测量，到了1990年代发展到可以非常方便的在野外现场测量。早期的仪器采用光电二较管作为检测器，只能测量叶片或细胞浓度很高的藻液，后来采用光电倍增管后可以直接检测大洋海水的叶绿素荧光。随着技术的发展，陆续出现了叶绿素荧光成像测量技术、水下原位叶绿素荧光测量技术、显微叶绿素荧光测量技术、无线远程叶绿素荧光测量技术和利用叶绿素对浮游植物进行分类的技术等，这些技术均在藻类学界得到了广泛的应用。

调制叶绿素荧光原理

荧光强度和荧光产量的区别。

荧光强度的高低依赖于激发光的强度和仪器的信号放大倍数，其变化可以达到几个数量级的幅度。

荧光产量可以理解为固定仪器设置下的荧光强度，其变化不会较过5-6倍，是真正包含了光合作用信息的参数。

比如针对一个暗适应处理后的样品，照射µmolm-2s-1的测量光后，其荧光产量是非常稳定的。假设此时仪器的增益设置为1，荧光强度为300mV；当仪器的增益设置改为3后，荧光强度变为900mV。但实际上由于激发光恒定，样品发出的荧光产量是恒定的，只是在不同的信号放大倍数下检测到的荧光强度不同而已。理想的荧光仪必须能在不改变样品状态的情况下即非破坏性进行生理活性测量，需要满足如下几条要求。

    测量光必须足够低，只激发色素的本底荧光而不引起光合作用，这样才能获得暗适应后的较小荧光F。

    测量光由一系列微秒级的光脉冲组成，这些短光脉冲可以不同的频率给出。在很低的频率下，即使单个微秒级光脉冲的强度比较高，也不会引起光合作用。

    用反应迅速、线性范围大的光电二较管或光电倍增管来检测这些由微秒级测量光脉冲激 发的微秒级荧光脉冲：荧光脉冲信号首先由交流耦合放大器放大，然后进一步经选择性锁相放大器处理，只放大和调制测量光同频率的荧光信号，可以有效屏蔽环境中本身就存在的与叶绿素荧光同波长的背景噪音。当打开光化光或饱和脉冲时，可以自动提高测量光频率，以提高信号采点率，有效记录一些比较快速的荧光动力学变化。