硅藻是一种真核单细胞藻类，它的细胞最外层是硅质（主要是二氧化硅）细胞壁，因此硅藻细胞常常形成美丽、规则的几何形状。根据硅藻壳的结构和形状，可分为辐射对称的中心纲和两侧对称的羽纹纲。
图1硅藻（图片来自网络）
硅藻可以在海水、淡水、半咸水和潮湿的土壤中生存，特别是在海洋中，数量巨大，多达10万种，是海洋浮游藻类的主要组成。同时，由于其在海洋中巨大的生物量，每年可以为地球提供20%左右的初级生产力，在全球气候变化和元素循环（碳、氮、氧、硅等元素）中发挥重要作用。
在海洋中，可见光的穿透作用会随着海水深度的增加越来越弱，而其中蓝绿光和绿光的穿透力最强。为了捕获和利用更多的太阳光能，浮游藻类各显其能，蓝藻和红藻等进化出藻胆体来捕获绿光，而硅藻、甲藻和褐藻等演化出特有的捕光天线体系。
硅藻的捕光天线是独特的岩藻黄素-叶绿素a/c蛋白（fucoxanthin-chlorophylla/cprotein:FCP），其特殊色素组成可以使硅藻在水下弱光时捕获更多的蓝绿光用于光合作用。硅藻一般呈红褐色，与绿藻和绿色植物等光合生物相比，其FCP捕光天线具有大量特殊的类胡萝卜素，如岩藻黄素，硅甲藻黄素和硅藻黄素等（图2）。而在叶绿素的组成上，硅藻含有叶绿素a和叶绿素c，而不是绿色植物中常见的叶绿素a和叶绿素b。
图2绿藻与硅藻
近期，来自中国科学院植物研究所的研究人员通过培养海洋硅藻细胞，分离其叶绿体类囊体膜，并提纯得到了硅藻的光系统I（photosystemI:PSI）和外周FCP捕光天线的超大色素蛋白复合体（PSI-FCPIs），之后通过单颗粒冷冻电镜技术解析了PSI-FCPIs的2.38埃分辨率的三维结构。年10月8日，在《自然·通讯》杂志发表了题为StructuralbasisforenergytransferinahugediatomPSI-FCPIsuper