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生物膜上的蛋白质分子作为生命体行使特定生理功能的分子机器，在细胞活动和生命过程中扮演着非常重要的角色。其在行使特定生理功能时，往往包含氢键等分子间作用的断裂和重新形成，光合作用、能量代谢等重要生命过程中的能量与电子转移等过程。从分子水平上深入研究蛋白质能量与电子转移等过程是揭示生物大分子重要生理功能物理化学机制的关键，对超快时间尺度内的界面表征技术提出了重要需求。