中研院首創「二碳植物」！固碳效率提升50％ 產量也倍增
中研院首創自然界未曾有的「二碳植物」，使固碳效率提升達50％，生長速度與油脂合成量更突破極限，為未來減碳、增進能源與糧食安全開啓新方向。
中研院首創植物雙固碳系統 登《科學》期刊
植物光合作用所吸收的碳，占地表吸碳量的絕大部分；然而，植物固碳的效率仍有很大的改善空間，如何更有效率地固碳，是當前國際科學界關切的課題。
為此，中研院研究團隊精心設計人工固碳「McG循環」，並陸續在細菌、光合菌中試驗成功。團隊再進一步將McG循環應用於植物中，以阿拉伯芥進行實驗，與既有的「卡爾文循環」協同運作，構建出嶄新的「雙固碳系統」，成果超乎預期，成為自然界未曾演化出的新型固碳系統。此項成果已發表於國際頂尖期刊《科學》（Science）。
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「二碳植物」固碳效率大幅提升、生長加速
中研院院長廖俊智表示，植物光合作用所吸收的碳，是人為碳排放量的10～20倍，但光合作用進行的同時，也會釋放二氧化碳；此外，在植物合成油脂類化合物時，又會排出二氧化碳，此兩機制導致固碳效率降低。
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廖俊智說明，中研院團隊創造出將三碳植物轉成「二碳植物」，並發現效果遠比預期好，不但固碳效率大幅提升、生長速度更快，且生產大量油脂，生長量增加2至3倍；若後續研發成功，或可為未來永續航空燃油，甚至其他化學品提供可能料源。
廖俊智強調，此研究突破生物界限制，開創基礎代謝反應途徑，為基礎科學的重大突破，但目前尚無法立即解決全球碳排放與糧食安全的問題，欲實際應用仍有多項研究問題須解決，如性狀穩定性、對環境的影響，如何以基因編輯取代基因轉殖技術，以及如何在經濟作物中，複製此成功經驗等。
經濟作物將導入二碳植物新機制
研究共同作者農生中心主任葉國楨表示，自然界演化出2種機制，來減輕一般三碳植物光呼吸作用的負面效應，一種是將三碳植物演化成四碳植物，如玉米、甘蔗、狼尾草等；另一種是所謂CAM植物，如仙人掌、鳳梨、蘭花、火龍果等。研究首創出新型二碳植物機制，已整合院內專家，持續投入此方向的研究，期待能將此概念導入經濟作物，如稻米、番茄、蘭花等。
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◎ 圖片來源／中研院提供
◎ 諮詢專家／廖俊智院長．葉國楨主任
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