因此，科學家們一直希望能夠跳出植物的視角，能夠人工利用太陽光來“山寨”光合作用，人工光合作用就是收集“液態(tài)陽光”的一個過程，通過清潔、綠色過程來減少二氧化碳并生產(chǎn)高價值化工產(chǎn)品，將太陽光轉化為液態(tài)燃料存儲起來。

人工光合作用其中一個方法是將細菌與無機半導體結合，納米半導體粒子主要是收集陽光，這模擬自然界光合作用中葉綠素的作用。

在最近的第?254?屆美國化學會全國會議暨博覽會上，來自美國勞倫斯伯克利實驗室的?KelseyK.Sakimoto?團隊提出一種新型微型太陽能板，其是由細菌組成的混合系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用硫化鎘（CdS）納米粒子改造非光合作用的細菌Moorellathermoacetica，太陽能電池板表面是由可以捕獲太陽光子硫化鎘納米粒子組成，光激發(fā)硫化鎘CdS后可以產(chǎn)生光生電子-空穴對，并用于參與人工光合作用中的化學反應。

隨后他們表示，該CdS-Moorellathermocatica系統(tǒng)可以利用光將二氧化碳還原為乙酸。乙酸是一種通用型的化學原料，可以用于制造聚合物、藥物以及液體燃料，并且廚房里醋5—20%是由乙酸構成。Sakimoto團隊也將致力于將二氧化碳轉化為其他化學燃料如，甲醇、液氫等液體燃料存儲起來。

Sakimoto?說：“一旦這些微型太陽能電池板‘裝上’這些細菌，這樣細菌就可以全部通過太陽能生產(chǎn)食物、燃料以及塑料”。那么為什么需要太陽能電池板這樣一個媒介呢？因為只有光伏電池可以將所有太陽光轉化成電子流，而自然光合作用只是將其轉化成植物生長所需要的食物。

而這樣一個細菌-半導體混合的人工光合作用的效率有多高呢？Sakimoto?說，“可以超過80%”。而且得益于細菌這樣一個生物體，該系統(tǒng)可以進行自我復制和繁殖，從而可以長期穩(wěn)定進行人工光合作用。不同于許多人工光合作用裝置，這樣一個系統(tǒng)裝置不需要花費巨大的固體電極，因為在進行化學能轉化過程相對于整個裝置是獨立的，只需要一個桶就可以在太陽光下進行反應。

這樣一個高效的人工光合作用無疑為人類的能源未來制定一份B計劃。一向看好新能源的比爾·蓋茨也格外關注人工光合作用。他認為這項技術具備光明前景，并稱該技術很“奇妙（magical）”。2015年，他還和多位全球商界名人聯(lián)合成立了一個旨在全球范圍內(nèi)開發(fā)清潔能源的機構——突破能源聯(lián)盟(BreakthroughEnergyCoalition)。馬云、馬克·扎克伯格、貝佐斯等都是該基金會的投資人。