光合作用是生物学里最重要的反应，它直接或间接地驱动和维持着地球上的几乎所有的生物的生命。它从阳光中摄取能量，是我们食物和燃料供给的主要来源。地球上的大气组成以及许多互相交织的生态系统的基础也都与其息息相关。它通过从这种取之不尽的光源中获得能量，让细胞增长、演化。
对光合作用的研究不仅能让我们了解生物是如何利用光线来驱动其新陈代谢的，也能为可持续能源技术的进步开辟道路。光合作用最早开始于30亿年前，早于氧气存在于地球大气层的时间。光合作用是通过使用专门的膜蛋白——光合反应中心——来运转的，它们利用从光中收集的能量，让电子穿越生物膜，从一个细胞电子载体被泵入到另一个载体上，从而将电磁波能转换成化学能，供有机体使用。
最近，来自美国亚利桑那州立大学和宾夕法尼亚州立大学的科学家，Kevin Redding, Raimund Fromme 和 Christopher Gisriel 使用近原子尺度的高分辨率X射线，对一种原始细菌的蛋白质进行了成像，人们或终得以瞥见光合作用在约30亿年前的最早版本。如果他们是正确，那么这次的发现或许将改写我们对光合作用的进化过程的理解。
这一新结果的重要线索来自于嗜中温日光杆菌（Heliobacterium modesticaldum），它是已知的光合细菌里最简单的一类。科学家认为，它们的反应中心是最接近原始生物的。自从《一个对称光合作用的中心光合系统的结构》一文发表在今年7月的《科学》杂志之后，相关的专家学者便开始了对光合作用的演变究竟意味着什么这一课题的深入研究。
科学家也将注意力集中到现有的有机体上，如研究绿色植物、藻类以及一些细菌是如何进行光合作用的分子细节，再比如分析它们之间的进化关系，试图为这一反应拼凑出一个令人信服的故事。大量研究已经表明，这些反应中心曾在地球上以单一形式出现，之后才分化出更多元的样貌以行使不同的化学功能。尽管现在的反应中心多种多样，但它们仍保持了相同的整体架构，这也一定程度印证了它们拥有共同的起源。
在仔细拍摄结晶化反应中心的图像后，研究小组发现，尽管反应中心被识别为光合系统I，但其实更像是两种系统的混合。它们并没有想象中那么像I型，论文作者之一的Gisriel 说：“或许可以称之为1.5型吧。”这一结论产生的原因是涉及到一种被称为醌的分子，它们的作用在于转移光合反应中心的电子。迄今为止所有对反应中心的研究都是用束缚醌分子作为电子转移过程中的媒介。
研究人员的后续研究计划之一就是找到这种不对称和紧密束缚醌分子出现的时间点，这对于确定产氧光合作用的产生非常关键。但一些研究人员已经不想再等下一个结构的发表了，毕竟这一次的结果就花了七年。他们正在寻求综合实验。例如 Rutherford 和他的同事就正在使用一种“逆向进化”的技术：他们希望用像Redding 等人创造的结构信息来预测缺失链反应中心的序列，以了解其架构。