研究团队采用半导体与微生物相结合，首次提出了构建半人工体系的思路，开发出全新的甲烷光催化转化途径。团队利用无机半导体吸收光能和高效转化的优势，结合微生物高选择性、自繁殖等特点，构建并实现了温和条件下高选择性（液相产物100%）、高效率(转化率5%)且高稳定性（单次超过35小时）的光催化甲烷制取甲醇的半人工体系。团队设计了一种由纯氧化钛（TiO₂）和甲烷氧化细菌（Methylosinus trichosporium OB3b）组成的光催化体系，在室温、常压和模拟阳光照射下将氧化钛作为外源电子供体，经一系列电子递体传递到甲烷单加氧酶，进行甲烷转化，过程不使用任何牺牲剂、抑制剂和助剂。二者的结合位点、电子传输性质对体系性能至关重要。该体系在模拟日光照射下的甲醇产率为15761±142 μmol•g^-1•h^-1，液相产物选择性100%。这比大多数研究高出几十倍，是同等条件下光催化甲烷转化最优值的5倍。这项工作为甲烷高效、高选择性转化制甲醇提供了新的研究方式。