当时，老费雪正在研究糖类化合物，意外地发现一种叫做肼的化合物〔jǐn〕肼。肼是有毒的物质，在实验中老费雪曾多次中毒晕倒在实验室里。这种为科学献身的精神，深深地激励了年轻的费雪，使他懂得只有不畏艰险，孜孜不倦的人，才能攀登科学高峰。
于是，年轻的费雪就带领一个实验小组，对叶绿素分子的结构进行测定。由于这项工作十分复杂，要一点一点地分离，一次一次地测量，来不得半点浮躁和粗心，因而有些成员沉不住气了，就半途而废，先后退出了实验小组。然而，费雪并不气馁，他几十年如一日，孜孜不倦地坚持实验。他像工人拆卸机器零件那样，把叶绿素一部分一部分提取出来分析、研究，终于发现叶绿素是由四个叫吡咯的小环组成的一个叫卟啉的大环〔吡咯bǐ luò、卟啉pǔ lín〕，大环的中央有一个镁原子。这就好像机器的四个零件组成一个总部件，零件之间用镁做“桥梁”彼此连接起来。正是因为有了它才使“工厂”的动力太阳光能像运输卡车那样一辆辆地通过镁“桥”，送往“车间”，把“机器”发动起来，进行生产。
费雪还发现，植物叶绿素的结构和动物血液中的血红素结构几乎一模一样，只是叶绿素的中心是镁原子，而血红素的中心是铁原子。这个有趣的现象告诉我们：动物和植物有共同的祖先。后来，由于环境和生活方式的改变，促进了生物的进化，才使动植物分家。在这两种重要的色素结构中，只是换上各自需要的不同“桥梁”，履行不同的功能罢了。
费雪在测定叶绿素结构的过程中，光是实验的原料就用了几十吨；每一个实验成果的取得都要通过几百个化学反应，经过几千道关口。他力求采用当时最先进的方法进行实验。有时候，他为了测定一个反应数据，竟要用上几个月的时间。就这样，费雪勤勤恳恳，不知疲倦地奋斗了30年，才把这个号称“头等化学难题”——叶绿素的结构攻下来了。这中间凝结了科学家的多少心血啊！难怪他在1930年接受诺贝尔奖金的时候，激动地掉下了晶莹的泪珠。
化学合成大师
叶绿素的内部结构研究清楚以后，科学家们又集中攻破了关于人工合成叶绿素的新课题。是谁走在前边呢？美国化学家伍德沃德经过几年的苦心钻研，破天荒地合成了叶绿素。
伍德沃德继续费雪的实验，运用现代先进的科学技术，先后合成了四个吡咯小环，然后，像高级焊接师那样，小心翼翼地把四个吡咯环“焊接”在“镁桥”上。这部奇妙的“机器”十分娇嫩，连接每个“零件”和“部件”都必须十分小心，有条不紊，一丝一毫也不能有差错，否则，就得全盘返工。伍德沃德在合成叶绿素的过程中，还发明了许多试剂来保护和检查每一道工序。经过四年的奋战，终于在1960年人工合成了叶绿素。人工合成的叶绿素和从绿叶中提炼出来的叶绿素不但物理、化学性质相同，而且还有同样的生物和光合作用的活性。
伍德沃德被人们称颂为“化学合成大师”。叶绿素的合成和胰岛素、核酸的合成一样，是近代有机物合成的三大成就。
伍德沃德所以能取得辉煌的成就，是和他从小立志做个化学家分不开的。
伍德沃德出生在美国波士顿一个职员的家里。他从小就立志向富兰克林、爱迪生等前辈科学家学习。念小学的时候，他就酷爱化学，常把零用钱节省下来，购买化学药品和简陋的仪器，在家里的地下室，办起一个小小的“实验室”。假日，他就一头钻进实验室，专和试管、烧瓶、药品打交道，沉醉在这个有无穷乐趣的小天地里，甚至往往忘了吃饭。进中学，他就赢得了“小化学家”的浑名。大学一年级时，他在化学方面显示了独特的才能，被当时麻省理工学院的教授称为出类拔萃的化学天才。
40年代，他最先合成了治疗疟疾的特效药奎宁，后来又合成了番木鳖碱，从而崭露头角。50年代，又合成了胆固醇。到了60年代，他成功地人工合成了叶绿素。1965年他荣获了诺贝尔化学奖金。
当时，有人问他成功的秘诀，他郑重地说：“缜密规划，力促其成。”也就是说，在进行研究之前，要认真总结前人的经验，周密部署，订出规划，并且利用一切先进的工具、仪器、方法等等。这句话应该成为科学工作者的座右铭。
从威尔斯塔特提取叶绿素、费雪测定叶绿素结构到伍德沃德巧夺天工地合成叶绿素，经历了半个多世纪，科学家呕心沥血，艰苦奋斗，才逐步揭开“绿色工厂”的秘密，特别是叶绿素合成，为人工模拟绿色植物的光合作用开辟了光辉的前景。
在植物体里，由叶绿体合成叶绿素。合成的步骤和动物血液中的血红素合成很相似。只不过合成叶绿素需要加入一个镁原子。可是，叶绿素的生物合成跟铁也有关系，当培养植物的土壤中缺乏铁的时候，叶绿素就不能合成，叶片上出现“缺铁现象”。如果往叶片发黄的盆花里加入一些硫酸亚铁，叶片就慢慢地恢复绿色了。至于铁在什么步骤以什么形式参与叶绿素合成的，目前还不清楚。
希尔试验
叶绿体在叶片细胞中，只要有太阳光，它就能正常生产。能不能把它从绿叶中搬出来生产呢？
19世纪中期，有许多科学家力图把叶绿体从活细胞中分离出来，看看它能不能继续生产。可是，实验接二连三地失败了。他们发现叶绿体一旦离开活细胞，就不能吸收二氧化碳，也不能放出氧气，光合作用立即停止。于是，有人振振有辞地说：“叶绿体只有在上帝创造的生命体内，才能赐给众生食物。”
年轻的英国科学家希尔，不相信这种宗教胡说。但是，叶绿体从细胞中分离出来以后，到底还能不能继续进行光合作用呢？他决心进一步研究这个问题。
1939年秋天，希尔采集了几十片野芝麻的绿叶，细心地撕去叶脉，把叶子切成碎片，放进研钵中，加上30毫升食盐磷酸盐溶液和少量的石英砂，用力研磨后，用两层纱布滤去残渣。把滤过液装进试管，在小离心机上旋转半分钟，然后除去砂粒和碎叶片。再把剩下的滤过液离心旋转以后，在试管下部沉淀下来的就是叶绿体了。最后，再取5毫升的食盐磷酸盐溶液，把叶绿体倒进去，叶绿体就悬浮在盐溶液中，从而做成了叶绿体悬浮液。
接着，希尔用两只试管，各装进2毫升叶绿体悬浮液，再分别加进去1毫升黄色的草酸铁溶液。然后，把一只试管放在阳光下照射，另一只放在暗箱里。3分钟以后分别取出，放在沸水中加热两分钟，再放进离心机里旋转，使叶绿体沉淀。
取出试管以后，看到照光的溶液变成了桔红色，而暗箱里的那只试管颜色没变。桔红色的溶液是什么呢？原来，阳光照射叶绿体以后，经光合作用放出的氧和草酸铁进行了化学变化，使得黄色的草酸铁变成了桔红色的草酸亚铁；在暗箱里的叶绿体没有进行光合作用，所以试管里的颜色没改变。同时，希尔还测到了在阳光下的那只试管里放出了氧气，不过数量很少。这个轰动世界的“希尔实验”证明：“车间”搬出来以后照常可以生产。
不过，美中不足的是，希尔在提取叶绿体的时候，把叶绿体的外被膜也就是“车间”的“围墙”给破坏了，进行卡尔文循环的酶流了出来，这样就不能和二氧化碳结合了。以后，科学家们细心地用种种方法保护了叶绿体，在试验过程中不使“围墙”破坏。这样搬出来的“车间”，还是能够和二氧化碳进行化学变化的。
希尔把叶绿体从细胞里搬了出来，这在光合作用的研究中起了突破作用。首先是他把细胞给打开了，这对于后来深入地研究光合作用内部反应的各个环节，都起到了开路先锋的作用。