中研院打造人工固碳循環途徑 效率更勝光合作用

（中央社記者吳欣紜台北7日電）植物行光合作用將二氧化碳轉化有機化合物過程稱作「固碳」，中研院院長廖俊智研究團隊成功設計一套人工固碳循環途徑，打破光合作用限制讓固碳效率更高，研究登上國際期刊。

目前大氣中的二氧化碳主要經由植物行光合作用轉化為有機化合物，這過程稱為「固碳」，是目前空氣中捕碳最有效的方式，但是其速度仍不夠快。

中央研究院今天發布新聞稿宣布，中研院院長廖俊智費時7年，與團隊成功打造人工固碳循環，不僅超越植物光合作用的效率，且能將二氧化碳轉化為再利用的化學品，研究成果已於2月發表於著名國際期刊「自然催化」（Nature Catalysis）。

廖俊智研究團隊、中研院生物化學研究所博士林柏亨告訴中央社記者，大自然光合作用所伴隨的固碳過程，是透過植物吸收陽光，以固碳酶來固定二氧化碳，並轉化為有機碳儲存在植物體內。

但這樣的過程有三大限制，包含固碳酶會受到環境中氧氣影響，產生光呼吸作用降低固碳效率、植物只在生長期有明顯固碳效果，以及植物在白天捕捉的二氧化碳，其中一半會經由夜晚的呼吸作用釋放出來等，讓固碳效率打折扣。

為了解決植物固碳酶也會與氧結合的問題，林柏亨說，研究團隊選取2種不受氧氣影響的固碳酶，再加上19個微生物酵素（酶）共同組合以排除「光呼吸」作用干擾，也設計讓此人工固碳途徑只利用微生物體內的酶，而不使用整個微生物，讓過程不受植物細胞生長期限制與呼吸作用影響，能有更高的固碳效率。

林柏亨也提到，這是人類史上第二次創造出與自然界不同的固碳循環，第一次則是德國一個研究團隊在2016年發表的研究，但中研院的方式是目前人工固碳效率最高的方法。

為解決日益嚴重的二氧化碳問題，除了要加緊佈建無碳再生能源之外，如何以負碳技術增加碳匯將是達到2050年淨零碳排的關鍵，林柏亨指出，團隊所設計的人工固碳循環就是一種負碳技術，能進一步將二氧化碳轉換為可再利用的化學品，不但減少碳排，同時也可以增加碳匯。

林柏亨也說，研究配合光學即時監控以及輔酶再生，能提供持續固碳的能量，可不斷將二氧化碳轉化為多種常見的化學先驅物，可用來製造多種化學原料，取代石化產品或藥品、食品。

中研院表示，此論文共同第一作者為中研院院生化所博士林柏亨，通訊作者為中研院長廖俊智，研究成員包括中研院應用科學研究中心研究員陳祺助及其團隊。（編輯：李錫璋）1110307

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