想象一下只用阳光照射创造人造植物，来制造生产汽油和天然气。想象用这些燃料来加热我们的家，或运行我们的汽车，而不增加任何温室气体排放到大气中。通过结合纳米科学和生物学，由来自美国加州大学伯克利分校的科学家领导的研究人员，已经朝着这个方向迈出了一大步。

加州大学伯克利分校的化学教授，卡弗里能源纳米科学研究所的联合主任杨培东，领导了一个团队创造了一种人工叶子，可以产生甲烷，即天然气的主要成分，使用的是半导体纳米线和细菌的组合。这项研究，发表在八月的网络版《Proceedings of the National Academy of Sciences 》上，其建立一个最近杨和他的同事设计类似的混合动力系统，可以产生丁醇，汽油中的一个很组成成分，和多种的生化基元材料。

该研究是向合成光合作用迈进的一大进展，一个基于植物转化阳光，二氧化碳和水为糖的能力类型的太阳能。但是，取而代之糖的是，合成光合作用旨在产生可存储数月或数年的液体燃料，并可以通过现有的能源基础设施进行分配。

在关于其最近突破和合成光合作用的未来的圆桌讨论上，杨说，他的混合无机/生物系统给研究人员提供了新的工具来研究光合作用–并学习它的秘密。

“我们善于有效地利用光产生电子，但过去化学合成总是限制我们的系统。这个实验的目的之一是要表明，我们能将半导体技术与细菌的催化剂整合起来。这可以让我们理解和优化一个真正的人造光合作用系统，“他告诉科维理基金会。

赌注是很高的。

“燃烧的化石燃料是把二氧化碳到大气中，其速度远远超过自然界的光合作用可以把它拿出来的速度。这是一个把我们烧出来的每个碳从空气中抽出来的系统，并将其转换成燃料，每个碳是真正的碳中性，”参加了圆桌会议的Thomas Moore补充说。Moore是亚利桑那州立大学化学和生物化学的教授，他之前在那里领导生物能源与光合作用中心。

最终，研究人员希望能够创建一个完整的合成系统，更强大，效率与自然相比更高。为了做到这一点，他们需要的模型系统来研究自然的最佳设计，特别是在室温下将水和二氧化碳转化为糖的催化剂。

“这不是直接或夸张模仿自然，”多伦多大学研究应用科学与工程学院的副院长Ted Sargent说。他是圆桌会议第三个参与者。

“相反，这是关于学习自然的知道的过程，如何使一个令人信服效率和选择性催化学术性质的规则，然后利用这些所知来创造更好的设计的解决方案。”

“今天，自然将我们打败，”Sargent补充。 “但是，这也是令人兴奋的，因为大自然证明这是可能的。”

新材料在线编译整理——翻译：Gary       校正：摩天轮