本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点。
纵观历史，许多文化都崇拜太阳赋予生命的能量。但事实上，我们应该顶礼膜拜的不是太阳本身，而是那些学会了如何采集太阳强大能量的植物。
想想看。你曾经吃过或将要吃的所有东西，最终都可以追溯到进行光合作用的生物。 “光合作用”这个词本身就说明了一切：“从光中创造”。 而我们呼吸的宝贵氧气正是这种创造的副产品之一。
已知最古老的化石是蓝藻细菌的化石，这些微小的生物在35亿年前进化出了将水、二氧化碳和阳光转化为糖的能力，这种神奇的分子为所有细胞生命提供能量。通过与另一种更复杂的细胞的偶然相遇，蓝藻细菌最终孕育了今天被称为植物的生物的祖先。今天，那些残留的蓝藻细菌被称为叶绿体。
支持科学新闻事业
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻事业： 订阅。 通过购买订阅，您将帮助确保未来能够继续讲述关于塑造我们当今世界的发现和思想的具有影响力的故事。
大多数人都知道植物吸收水和二氧化碳，产生碳水化合物和气态氧气。 但经常被误解的是氧气分子的来源。 它们来自水分子的分解，而不是二氧化碳。
光合作用的第一步利用太阳光的能量将水分子分解成其基本组成部分；一个氧原子和两个氢原子。 被称为“光系统II”（之所以这样命名，是因为它是在过程的第二步，光系统I之后被发现的），氢质子从水分子中剥离出来，两个氧原子结合在一起作为废物释放出来。
当带正电的质子在膜的一侧积累时，就会形成一种化学电池，其电力随后用于产生富含能量的分子ATP，而ATP又被用于将二氧化碳固定成糖类，从而为地球上几乎所有生命提供能量。
现在，佐治亚大学的研究人员已经找到了一种方法来利用这些最古老的发电厂。通过将菠菜植物中分离的叶绿体膜耦合到碳纳米管上，拉马拉贾·拉马萨米及其同事成功地在光照射到样品时产生了微小的电流。
通过重组分解的水分子中的氢原子和氧原子来发电的能力已经存在很长时间了。 被称为燃料电池的这些发电站已被NASA使用了几十年，为航天器供电。 它们也被用作备用应急发电机，或用于那些脱离电网但仍需要电力的地方。 大多数希望利用绿色植物为我们未来的经济提供动力的研究人员都专注于收集光合作用分解水时产生的氢原子，然后在燃料电池中重新组合这些原子；以水为唯一的副产品发电。
拉马萨米博士的设备通过直接从植物材料本身发电来解决整个问题。 他说：“我们已经开发出一种方法来中断光合作用，以便我们可以在植物使用电子制造这些糖之前捕获它们。”
目前，以这种方式产生的电量仍然很小，但潜力巨大。 从植物叶绿体为我们国家的城市和工厂供电在短期内不会实现，但在不久的将来，这项技术可能会在偏远或孤立的地区实现发电，即使是少量的电力也足以产生影响。
三十五亿年前，藻类凭借其获取近乎无限的阳光的能力，永远改变了地球上生命的进程。 它们可能准备再次这样做。