如果人類想在火星或者其他沒有生命的星球上長期生存，就需要解決食品問題，而從地球上運輸食品并非好的解決辦法。今天，技術能夠實現的一個解決辦法就是通過人造光合作用，利用太陽光直接将水和二氧化碳，在納米催化劑的作用下，合成出澱粉等碳水化合物和氧氣。這項技術的可行性已經被證實。2021年9月中科院天津所在人工合成澱粉方面取得重大颠覆性、原創性突破：國際上首次在實驗室實現二氧化碳到澱粉的從頭合成。而且通過以納米材料為催化劑的人工光合作用，能量轉換率可以達到植物光合作用的10倍左右（分别為10％和1％）。這項技術不僅可以為太空旅行的人類提供能源和食物，還能徹底解決因二氧化碳含量上升引起的全球氣候變暖問題，并且能夠在很大程度上解決人類所需的能源。
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