美国国家航空航天局（NASA）的火星移民计划还有 16 年倒计时，在生存环境经费和技术上却面临着重重困难。氧气和能源，就是两项首要的挑战。人工光合作用，或许是一种解决方案。
10月 28 日，美国科学院院士、美国艺术与科学院院士、纳米材料学家杨培东在未来科学大奖年会上向澎湃新闻（www.thepaper.cn）介绍道，他的团队在研究人工光合作用时主要考虑应对地球气候变暖问题，而现在看来，火星可能是个更有潜力的应用场景。
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杨培东 资料图
杨培东团队在 3年前取得了人工光合作用领域的“划时代”成果，利用半导体纳米导线和细菌组成的系统，在自然光照下将二氧化碳和水转化成醋酸酯，效率与自然界的叶片相当。
这立刻引起了 NASA 的注意。火星大气层中的二氧化碳含量高达 96%。人工光合作用能把二氧化碳和水转化为氧气和各种化学品，把太阳能转化为能量密度最大的化学能。
为此，NASA 在杨培东所在的加州大学伯克利分校设立了太空技术研究院，专攻人工光合作用。初步构想是在 5-10 年内，帮助解决最早一批登陆火星的宇航员的氧气和能源问题，以及种植植物的肥料问题。
杨培东去年还在苏州工业园建立了纳米材料方面的研发和孵化机构。比起美国高昂的制造业成本，杨培东认为，中国的土壤更适合孕育材料和能源领域的新技术，可谓天时地利人和。
纳米材料：中国将进入科研新阶段
提高人工光合作用的效率，纳米材料功不可没：半导体纳米导线吸收光，依靠含有金属纳米颗粒的催化剂进行能量转化。
杨培东介绍道，纳米科技是从 80年代初兴起的前沿科学，在这个过程中，从量子点到碳 60到碳纳米管到半导体纳米导线到石墨烯，再到现在的二维材料，基本上每过几年就会有一类新的材料出来，并马上成为一个大的研究方