如果人类想在火星或者其他没有生命的星球上长期生存，就需要解决食品问题，而从地球上运输食品并非好的解决办法。今天，技术能够实现的一个解决办法就是通过人造光合作用，利用太阳光直接将水和二氧化碳，在纳米催化剂的作用下，合成出淀粉等碳水化合物和氧气。这项技术的可行性已经被证实。2021年9月中科院天津所在人工合成淀粉方面取得重大颠覆性、原创性突破：国际上首次在实验室实现二氧化碳到淀粉的从头合成。而且通过以纳米材料为催化剂的人工光合作用，能量转换率可以达到植物光合作用的10倍左右（分别为10％和1％）。这项技术不仅可以为太空旅行的人类提供能源和食物，还能彻底解决因二氧化碳含量上升引起的全球气候变暖问题，并且能够在很大程度上解决人类所需的能源。
