柳佃义教授及其团队在西湖大学成功研发了一款“人工生物叶片”，这款叶片能够像天然叶片一样进行光合作用，将二氧化碳转化为食物，同时具备了独立支撑和漂浮的能力。这一创新成果不仅展示了新型可扩展的生物人工光合作用系统，还具备操作简单、材料稳定、便于回收、易于规模放大等优势。
这种“人工生物叶片”是基于有机半导体薄膜和非光合细菌共同孵育形成的菌膜，能够将光能转化为化学能，产生乙酸盐等高附加值产品。这种技术的应用前景广阔，比如在后端生物合成上，可以用工程化细菌规模化生产稀缺药物分子，而前端的人工叶片系统则可以生产乙酸或甲醇，具备产业化价值。
此前，人们对于“人工叶片”的研究主要集中在功能上实现与天然叶片类似的功能，但很少有研究涉及到生命成分的引入。柳佃义团队则希望创造一片真正的“人工叶片”，具有生命、能够自我繁殖，并且具有和天然叶片同样形态和功能。他们利用有机半导体薄膜作为吸光材料，与非光合细菌共同孵育，形成了一种菌膜，并在此基础上构建了“人工生物叶片”。
此外，柳佃义教授团队还在有机太阳能电池领域进行了探索，这一方向与人工光合作用体系的基础科学知识相同，都是利用光电半导体材料吸收光能，然后将光能转化为不同形式的能量。他们成立了一家公司——西湖光电科技（杭州）有限公司，致力于有机光伏和透明光伏技术的产业化推广，这也展示了柳佃义教授在科研与产业结合方面的努力。
