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基于人工和自然光合成中的科学问题,概述了光合作用中光能转化以及CO_2固定过程,并综述了光合膜蛋白、酶催化和全细胞耦合的自然-人工杂化光合体系的研究进展。提出通过自然与人工光合体系之耦合,认识和学习自然光合作用中太阳能转化的基础科学,从结构仿生与功能仿生工方面道法自然,发展高效的人工光合成体系。