将一株植物在黑暗环境中放置48小时，然后将一片叶子的叶脉切断（如下图所示），在阳光下照射4小时，再将叶片脱色处理后用碘液处理，发现a部（上部）叶呈棕色，b部（下部）叶呈蓝色，

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对自然的认识是一个不断修正和完善的过程．请阅读以下材料，回答问题：

材料一：2400多年前古希腊学者亚里士多德提出，植物生长发育所需的物质全部来自土壤；

材料二：17世纪，比利时海尔蒙特把一棵2.5千克的柳树种在装有90千克泥土的木桶里，只浇水．经过五年，再次称重，柳树质量已达80多千克，而泥土减少却不到100克，如图甲所示．

材料三：18世纪，英国普利斯特利通过如图乙实验发现，A钟罩内的小鼠很快死亡，B钟罩内的小鼠却可活较长时间．

材料四：1864年，德国萨克斯发现绿色植物在光下还能合成淀粉等物质.1897年，人们首次把绿色植物的上述生理现象称为光合作用．

①光合作用     ②呼吸作用      ③蒸腾作用      ④根的吸水作用

材料1：如图所示为我国科学家研发的循环制氢和贮存氢气的新工艺。

材料2：为了促进氢能利用，科学家设计了如图所示的人工光合作用系统，模拟植物利用太阳能合成糖类的过程。