“万物生长靠太阳”。在我们这颗美丽的蓝色星球上，几乎所有生物生存所需要的能量，都源自太阳的光能。然而，动物，包括我们人类，并不能够直接利用光能——晒太阳并不能填饱肚子。这就需要光合作用，将光能转化为化学能，储存在有机物质之中。
太阳光是我们这颗蓝色星球上绝大多数生物的能量之源。在晴天太阳光照条件下，地球表面每平方米的面积上每秒所接收到的太阳光能有1000瓦之多。
整个地球的表面积总共约5亿平方公里（5.1x10^14平方米），在特定的时刻，约有一半的面积能够获得太阳光的照射。以此估算，每秒钟地球表面所能接收到的太阳能总量可达2550兆亿（~2.55x10^17）焦耳之多，大约相当于我国2010年全国总用电量的50万倍。正是来自太阳的这种巨大的能量，驱动着地球生物圈中生生不息和多种多样的生命活动。
然而地球上的动物，包括我们人类，是不能够直接利用太阳能的——晒太阳并不能填饱肚子。这就需要植物和藻类等生物通过光合作用，将所吸收的光子能量，转化为其他生物可以利用的化学能，储存在糖、淀粉和纤维素等有机物质中。地球上最为常见的光合作用是在高等植物、藻类和蓝细菌这些生物中发生的放氧型光合作用。
地球陆地表面约有30%左右是由绿色植物所覆盖，它们通过光合作用固定二氧化碳，储存化学能，将水分子裂解并释放出氧气，供动物呼吸。
在植物细胞内，存在一座将光能转换为化学能的超级工厂——叶绿体。叶绿体中与光合作用有关的色素分子主要有叶绿素和类胡萝卜素两大类。叶绿素分子能够吸收和传递光能，主要发挥捕光的作用；类胡萝卜素分子主要起光保护的作用，且具有辅助性的捕光功能。
光合作用的发生过程在植物光合作用过程中，光子的能量被叶绿素分子吸收后传递给光合反应中心（由一对特殊的叶绿素分子构成），激发其电荷发生分离，实现能量转换的第一步。在这个过程中，光合反应中心释放出电子，光能转换为电子的势能，电子沿着传递链最终被用于生成能源物质（NADPH分子）。在电子传递过程中同时还造成质子（H+）在类囊体膜一侧（腔侧）的累积。
这一跨膜的质子浓度梯度是一种化学能量，可以驱动ATP合成酶生成能量物质ATP。
展望光合作用的结构机理研究始于上世纪80年代。1988年，德国科学家Johann Deisenhofer, Robert Huber和Hartmut Michel三位教授凭借解析紫细菌光合作用反应中心的晶体结构而共同获得诺贝尔化学奖。
我们相信，基于科学界多年来探索自然光合作用体系所获得的分子水平的知识，人类一定能够更加有效地开发和利用太阳能，不辜负太阳赐予我们这颗星球取之不竭、用之不尽的绿色环保的生命之源。