中研院首創植物「雙固碳系統」 登《科學》期刊

植物行光合作用的「固碳」過程可減緩氣候變遷，但如何更有效率地「固碳」，是當前國際科學界關切的課題。中研院今天(16日)舉行記者會指出，研究團隊除了首創「雙固碳系統」，也首度創造自然界未曾有的「二碳」(C2)植物，使固碳效率提升達50%，研究成果於9月登上國際頂尖期刊《科學》(Science)。

中研院指出，植物光合作用所吸收的碳是人為碳排放量的10至20倍，但光合作用進行的同時也會釋放二氧化碳，稱為「光呼吸作用」。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。

為突破這兩項瓶頸，中央研究院院長廖俊智領導的跨領域研究團隊以合成生物學方式設計人工固碳系統「McG循環」，再結合既有的「卡爾文循環」協同運作，構建出嶄新的「雙固碳系統」，首度創造自然界未曾有的「二碳」(C2)植物，使固碳效率提升達50%。

廖俊智進一步解釋，自然界演化出兩種機制來減輕一般「三碳」(C3)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」(C4)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。

此次中研院團隊創造出第三種機制，將「三碳」植物轉成「二碳」(C2)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。廖俊智說：『(原音)植物可以長到比原來2至3倍大，而且產很多油，不只在種子裡面產很多油，連葉片也產很多油，二氧化碳吸收量也比原來的野生種增加了50%、60%左右。』

廖俊智表示，若後續研發成功，不但能為未來減碳、增進能源與糧食安全開啓新方向，也可為未來永續航空燃油、甚至其他化學品提供可能料源。

中研院農生中心主任葉國楨表示已整合院內專家，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。(編輯：宋皖媛)