光合作用为我们的世界提供动力，但是什么推动了这一基本过程？

光合作用的重要性怎么强调都不为过，光合作用是植物、藻类和某些细菌将太阳能转化为有机物质的生化途径，为整个生物圈提供营养。但科学家们仍在努力了解光合作用功能的某些方面。扩大他们的知识可以帮助改善农业和应对气候变化

光合作用通过使我们的大气富含氧气为地球上的生命提供了基础；它还可以隔离人类活动造成的碳污染，并形成食物链的基础

卡内基科学藻类专家Adrien Burlacot解释说：“在分子水平上，光合作用有两个组成部分。”。“有阳光驱动的水分子分裂，产生所有细胞使用的能量分子，以及将大气中的二氧化碳固定成有机物质或生物质，消耗化学能。”他补充道，“但有一个脱节引起了数十年的争论。这是因为为这一过程的后半部分提供动力所需的化学能——将二氧化碳转化为生物质——与分裂水分子产生的能量货币不同。将基本能量分子转化为用于合成糖的能量的过程仍然是神秘的。”阳光转化为生物质。虽然一棵树或一棵草通常能够使用0.5%到1%的太阳能，但微藻能够使用高达5%的太阳能。“植物的光合作用非常低效，”Burlacot补充道。“因为藻类在这方面做得更好，它们在理解如何改善这一基本过程方面具有重要潜力，这一过程支撑着我们星球上几乎所有方面的生命。”

部分秘密在于藻类拥有一个特殊的生化系统，用于在光合装置内浓缩二氧化碳。在过去的几年里，Burlacot的实验室一直在研究藻类如何通过研究衣藻来增强这种碳浓缩能力，衣藻是一种光合藻类，在全球各地的淡水和咸水、潮湿土壤甚至雪地表面都有发现

最近，他们扩大了这一范围，研究了基本能源货币如何转化为藻类碳固定过程本身所需的化学能

在发表在《植物细胞》上的论文中，Burlacot的团队揭示了三种生化能量回路为衣藻的碳固定提供动力。他们的研究表明，这三种途径都可以维持高糖产量。然而，这三条电路的效率并不都一样

Burlacot说：“三分之二的途径浪费的能量是最有效途径的两倍。”。“有趣的是，这两种最有效的途径在作物中并不存在。”

展望未来，该小组希望阐明这三种机制中的每一种的贡献，并在这些途径和其他光合生物中的类似途径之间建立联系。一个大问题仍然是，物种之间光合效率的差异是否与它们使用的能量回路有关

Burlacot总结道：“我们正试图了解藻类如何捕获二氧化碳的生化和生物物理步骤，这可以使我们提高重要作物的效率，并增强碳捕获解决方案。”。“还需要做更多的工作，我们正在揭示碳固定是如何被推动的。”