2020年5月8日Science报道，德国马克斯·普朗克陆地微生物研究所的Tobias J. Erb教授团队开发了一种人造叶绿体自动化组装平台，可以根据需求制造不同人造叶绿体，不仅可以吸收空气中的CO2，还可以根据不同应用场景合成不同的有机物。
此前，科学家已经实现了人造叶绿体的合成，能够分解水并固定二氧化碳，然而如何重现植物叶绿体的复杂性和光合效率，一直是困扰科学家的难题。
植物类囊体被封装在直径约90微米的微滴中，这些半合成的叶绿体配备了一套酶，可以利用太阳能固定二氧化碳（马克斯·普朗克陆地微生物研究所）。
2016年Erb教授团队开发了一种人造碳固定方案——Cetch循环，通过一系列自然和工程化酶将二氧化碳转化为有机分子，比天然植物固定碳的效率更高。此次，研究团队在此基础上进行创新，将从菠菜中提取的叶绿体膜和Cetch循环耦合，合成了细胞大小的液滴，这种液滴能够吸收太阳能并固定CO2。研究者还开发了人造叶绿体组装平台，不仅实现自动化生产人造叶绿体，还能根据需求通过添加不同的酶来生产具备不同功能人造叶绿体，通过光来控制人造叶绿体合成不同的物质。研究表明，该平台合成的人造叶绿体吸收CO2的速度比之前合成生物学方法快100倍。
该研究中的人造叶绿体具有光合作用的基本特征，即利用光能把无机碳生成有机物，是合成生物学领域的一项重要进展，向构建自养合成细胞的迈出重要一步。人工利用光能把CO2固定为多碳化合物也为许多其它领域的技术应用奠定了基础，例如人造生物反应器合成小分子或药物。
