绿色植物或光合细菌吸收光能、水和二氧化碳，制造出地球上多数生命必不可少的两种物质：氧气和糖类。地球上的需氧生物，每分每秒都离不开氧气。糖类是营养物质之一，包括葡萄糖、淀粉和纤维素等。不仅植物要利用糖类提供的营养和能量，动物也要通过食用植物而获得糖类。光合作用对人类和绝大多数地球生命都非常重要，但对它的认识经历了漫长岁月。

17世纪，比利时科学家海耳蒙特进行了著名的“柳树实验”，一般认为，这是光合作用研究迈出的第一步。

100多年后，英国化学家普里斯特利迈出了第二步。普里斯特利把一支点燃的蜡烛放在密封的玻璃罩内，蜡烛不久之后熄灭，这时，如果把一只小老鼠放进玻璃罩中，小老鼠很快一命呜呼。然后，他把点燃的蜡烛和一盆植物同时放到一个密封玻璃罩内，发现蜡烛能长时间燃烧，而植物不仅没有死，还长出了花蕾。如果同时把小老鼠放进去，小老鼠也能活上很长时间。他认为，空气中可能存在不只一种气体：其中一种是“干净的空气”，蜡烛燃烧时，这种空气就会被污染，产生一种“污浊的空气”，而植物可以净化污浊的空气。不过，在重复这个实验时，有时候成功，有时候失败，这令科学家百思不得其解。这期间，随着气体化学研究的不断进步，人们已把“污浊的空气”命名为二氧化碳（CO2），而把“干净的空气”命名为氧气（O2）。

18世纪末，荷兰科学家英根豪茨终于解开了普里斯特利实验时而成功、时而失败的谜团：植物只有在日光下才具备净化污浊空气即放出氧气的能力，而且仅限于植物的绿色部分，在黑暗中则放出二氧化碳。“日光”和“绿色植物”是实验成功的要素。与此同时，瑞士牧师塞尼比耶证明植物在释放氧气的同时，伴随着吸收二氧化碳，他还认为，二氧化碳的吸收与营养有关。

1804年，瑞士化学家索叙尔通过精确的定量分析发现，在光照条件下，植物所吸收的二氧化碳中所含的氧，要远远少于它所释放的氧气中所含的氧，也就是说，植物所吸收的水也参与了这一释放氧气的反应。

1845年，德国物理学家尤利乌斯·迈尔指出，植物进行光合作用，是把光能转换成化学能的过程。这从能量的角度揭示了光合作用的原理。至此，科学家对光合作用的认识总结起来就是：绿色植物在光照条件下，吸收水和二氧化碳，在体内将之转化为氧气和营养物质。但这个“营养物质”具体又是什么呢？植物生理学的奠基人之一、德国植物学家萨克斯解开了这个谜。

1864年，萨克斯做了这样一个实验：把一棵天竺葵放在暗处一昼夜，让叶片中的营养物质被消耗掉，这样一来，以后检测植物新产生的营养物质时就不会被先前的营养物质干扰。然后把植物中一片叶的一部分遮住不透光，把植物搬到太阳下暴晒，叶片于是在阳光照射下进行光合作用。一段时间后，用碘蒸气喷洒在叶片表面。萨克斯发现，遮光的部分没有发生颜色的变化，而曝光的叶片部分呈现深蓝色。由于碘遇淀粉会变蓝，因此萨克斯的实验成功地证明，绿色叶片能产生糖类（淀粉等）。这就是半叶法实验。科学家又发现，光合作用产生的营养物质中含有碳、氢和氧3种元素，其中氢和氧原子数之比为2∶1，与水分子中的氢和氧比例一样，因此把这些营养物质统称为“碳水化合物”。后来发现，有些同类物质并不符合这个比例，因此将它们改称为糖类。

光合作用的出现，是地球历史上的重要事件。现在一般认为，地球在远古时代，有机物和氧气很少，后来有些原始生物演化出光合作用的能力，利用太阳光，以无处不在的水和二氧化碳作为原材料，自己生产“食粮”，自然界中的有机物不断增多。与此同时，它们所释放出的氧气也逐渐在大气中积累，导致大气层上方形成了臭氧层。臭氧层可以吸收一大部分来自太阳、对生物极为有害的紫外线，使地球环境越来越适合生物生存。再后来，植物出现在陆地上，以植物为食的陆地动物也越来越多，世界变得多姿多彩了。

现在，光合作用依然为地球绝大多数生物提供着氧气、有机物以及臭氧层保护。据估计，地球上的绿色植物每年能利用5500亿吨二氧化碳，释放出4000亿吨氧气！而我们的所有食物、煤和石油资源，归根到底都来自现代或古代植物的光合作用产物。

绿色植物为各种生物提供氧气、食物和庇护，是我们最无私的朋友。然而，我们不能认为这是理所当然的，而是更应该爱护它们，从减少纸张、木材浪费这些身边的小事做起。我们爱护的不仅仅是花草树木，更是我们人类自己。