光合作用裂解水的催化中心是目前人类所知唯一能够利用太阳能高效、安全地将水裂解，释放出氧气，并获得电子和质子的生物催化剂。人工模拟这一生物催化中心的结构和功能，不仅对认识自然界这一重要催化剂的微观本质具有重要的理论科学意义，而且还具有潜在的重要应用价值。显然，该研究是极具挑战性的科学前沿。中国科学院化学研究所张纯喜研究组自1997年以来一直从事光合作用裂解水催化中心的结构和机理研究。近期，他们在人工模拟该生物催化中心研究中取得重要进展，成功地合成获得结构和性能均与自然界光合裂解水催化中心Mn4Ca簇类似的人工模拟物。这一研究成果于2015年5月8日以“A synthetic Mn4Ca-cluster mimicking the oxygen-evolving center of photosynthesis”为题在线发表在《科学》（Science, 2015, 348: 690-693. DOI:10.1126/science.aaa6550)期刊上。该期刊同期还配发了题为“A closer mimic of the oxygen evolution complex of photosystem II”的评论文章 (Science, 2015, 348: 635-636)。
该研究得到了国家自然科学基金（批准号：20973186，31070216，21076049，91427303）和中国科学院项目（KJCX2-YW-W25）等的资助。