光合作用

2月2～4日黃喉貂現身屏東保力溪 創台灣最南端分布紀錄農業部林業及自然保育署屏東分署表示，與嘉義大學生物資源學系副教授邱郁文團隊合作於屏東縣保力溪環境調查時，拍到黃喉貂身影，這是目前台灣最南端的影像分布紀錄。邱郁文團隊表示，此調查地點也是山羌頻繁出沒位置，這兩種物種出現的關聯性，還有待進一步研究與分析。林保署強調，發現處所的保力溪及鄰近里海地區，是恆春半島重要的海岸林保育軸帶，紀錄到黃喉貂顯見逐步推動保育綠色網絡有了成效。（中央社、自由時報報導）屏東3濕地整合維護 生態保育里程碑

具有「水陸兩棲」能力的台灣水韭，為台灣特有的原始石松類植物，全台只在陽明山國家公園夢幻湖可見到它的蹤影。如今科學家進一步揭開神秘面紗，林試所昨（10）宣布，台美研究團隊自2018年起對台灣水韭進行基因組定序，發現台灣水韭與沙漠植物類似，都可在夜間吸收二氧化碳進行「景天酸循環」光合作用。研究成果已在去（2021）年11月正式刊登於國際權威期刊《自然通訊》（Nature Communications）。林試所表示，未來也將擴大研究範圍，探討其他水生植物是否也能行「景天酸循環」。水生植物為何耐旱？ 台美團隊解密台灣水韭罕見光合作用機制林試所指出，水韭起源於距今約2.5億年前，過去水韭曾有高大樹狀近緣植物類群，不過現在已全數滅絕，僅存低矮草狀的水韭。而台灣水韭除了能生存在水中，也能在極度乾燥條件下休眠一年後復水甦醒，也被稱為是「水陸兩棲植物」。林試所為釐清台灣水韭的耐旱機制，自2018年起與國立清

英國獨立報報導，科學家發明了一種人工的光合作用型態，可以吸收大氣中的二氧化碳，減緩全球暖化。植物利用陽光將二氧化碳變成糖，這個新裝置則是用紫外線和空氣產生兩種形式的燃料，可用於產生能量。研發學者指出，這個裝置可以安裝火力發電廠旁，「回收自己排放的二氧化碳。」中佛羅里達大學教授烏里貝-羅莫（Fernando Uribe-Romo）和他的學生們用鈦金屬、一些有機分子和一顆藍色LED光反應器，打造出這台看起來像日曬機的發光圓管。烏里貝-羅莫介紹他的研究時表示：「就像光合作用中，植物吸收陽光和二氧化碳轉成糖。在這個裝置中，我們用能吸光的材料取代植物，並把二氧化碳轉換成類似糖的物質。」「（火力）發電廠因燃燒燃料而製造大量二氧化碳。電廠排放出的二氧化碳可以被轉換成燃料，再進入發電廠，等於是回收自己排放的二氧化碳...有助減少排放、取得能源，對抗全球暖化。」烏里貝-羅莫說。這個裝置使用一種叫做「金屬有機

受到植物光合作用的啟發，加州理工學院開發出一種導電氧化鎳薄膜，可以將光線轉換成裂解水，安全地製造出氫燃料。植物的光合作用機制將陽光、水和二氧化碳轉換成氧和碳水化合物。人工光合作用系統則複製這樣的機制。用氧化鎳薄膜作為矽等半導體材料的保護膜，能改善甲烷、氫等太陽能燃料的製造過程。「這種新薄膜可以讓太陽能燃料的製造過程更有效率、穩定、安全，不會產生容易爆炸的氫氧混和物。」研究作者、加州理工學院化學系特聘教授Nate Lewis說。氧化鎳薄膜讓人工光合作用系統──又叫太陽能燃料發電機或「人工葉子」──的發展，往前邁進一大步。找到合適材料 人工葉子有譜了

中國科學院大連化學物理研究所20日發佈消息稱，該所的人工光合研究專案實現了利用太陽光分解水制氫氣和氧氣的反應，使「利用人工光合系統生產潔淨太陽能燃料」的構想成為可能。人工光合研究專案的構想源於綠色植物的光合作用。人類賴以生存和發展的氧氣、食物、能源來自光合作用，而在化石能源逐漸枯竭、全球生態環境惡化的壓力下，科學家寄望於構建出高效的人工光合系統生產潔淨的太陽能燃料—氫氣。「建立自然光合和人工光合的複合體系，利用太陽能直接全分解水放出氧氣和氫氣。其中高能量的氫氣燃燒後生成水，整個體系清潔可生」。中國科學院李燦院士解釋說。據悉，李燦等人的研究成果已發表於近期的《自然通訊》（Nature Communication），這是國際上首例研製出「自然—人工」雜化光和系統實現太陽能分解水制氫氣和氧氣的研究報導。

日本九洲大學和東京大學理化學研究所團隊，近日對植物做出新研究。九州大學的特聘助理教授橋本美海，使用十字花科的阿拉伯芥，針對葉子表面的「氣孔」進行研究。最後發現了控制氣孔開闔的基因「PATROL1」。若活化這個基因，並且把氣孔打開到最大，使二氧化碳吸收量增加的話，就能幫助植物增加約30%的重量。目前為止，雖然也有將氣孔打開並幫助植物成長的類似技術，但卻有乾燥時水份迅速消失並枯萎的缺點。此次的基因活性化研究，增加了依據環境變化而控制氣孔開闔的機制。九州大學的射場厚教授表示，「很多植物都有這個基因，在應用上則可幫助許多農作物和樹木的數量增加」。此論文也已刊登在英國自然通訊（Nature Communications）7月30日發行的電子版期刊上。

日本國立科學博物館最近發表一種全球首見的蘭花交配種，這種蘭花是用一種會作光合作用和另一種不作光合作用的蘭花交配而成。2006年時，科學家把經由光合作用開花的「駿河蘭」，和不經由光合作用開花的「摩耶蘭」，透過人工交配培植，持續在玻璃瓶中培育。經過5年後的現在，這些蘭花在10月中旬開出3~4公分的花朵，花瓣上布滿淡黃綠色和紫紅色的斑點。一般來說，植物利用太陽光進行光合作用，製造出營養。但是蘭花和水晶蘭皆屬於蘭科家族等，不進行光合作用而是利用獨特的進化程序製造營養。目前世界上廣為人知不透過光合作用的維管束植物，大約接近400種。散布於日本和東南亞等地，摩耶蘭也是其中之一，無葉的紅茸等也寄生於此。

植物和細菌透過光合作用可將陽光轉化為養分和能量，現在科學家表示，利用渦輪發電刺激「人工葉片」中的光合作用，可產生大量能源供應商業用電。美國亞利桑那州立大學（Arizona StateUniversity）助理教授暨生化專家瓊斯（Anne Jones）本週末在美國科學促進會（AAAS）溫哥華的會議上表示，光合作用「很可惜效能並不高」。但她說：「事實上，目前所有的石化燃料都是光合作用的產物。」，我們「可以透過提高光合作用效能的方式，來增加糧食或永續生質燃料的生產」。預料在未來40年，全球能源消耗將飆升100%。研究人員更表示，石油和天然氣儲量料將耗盡，他們正衡量多種方法，希望利用光合作用的能量作為引擎動力。科學家表示，因為光合作用效能低，理論上小麥或甜菜等主要作物的光合作用能量產出最多僅約5%。但如果能把效能往上提升，那怕是只有幾個百分點，都可能大大增加生質燃料的生產潛力。

根據最新研究報告，森林、植物和土壤從空氣吸收的二氧化碳能力被低估，這項發現讓計算溫室氣體問題的基準，面臨挑戰。聖地牙哥加州大學（University of Californiaat San Diego）斯克里普斯海洋研究所（ScrippsInstitution of Oceanography）的威爾普（Lisa Welp）和團隊，找出新法來測量植物吸收/釋放的二氧化碳量。根據傳統估計，土壤和植物透過光合作用，每年吸收約1200億噸的碳。新研究發現，土壤和植物的攝入量可能提高約25-45%左右，來到每年1500-1750億噸。這項研究發現刊於「自然」（Nature）期刊。

波士頓大學的Abraham Miller-Rushing博士及同仁在十月號的美國植物學期刊( American Journal of Botany)發表文章，指出大氣中二氧化碳濃度增加可能會影響樹木、水以及碳循環。植物氣孔密度隨大氣中二氧化碳濃度增加而減少，此現象導致光合作用率提高以及水分流失率降低。Miller-Rushing博士說氣孔密度和水分利用效率的變化可能會引響土壤濕度、逕流、河流流量增加、植物耐旱力增強。團隊研究證實近百年間二氧化碳濃度增加29%，而麻州研究基地的樹林氣孔密度減少、保衛細胞長度增加、但水分流失率無明顯變化。博士表示此研究將有助於未來對氣候變遷之預測。

根據今天公布的一項研究報告，讓充滿煙霧和煤灰的天空變乾淨，將大幅降低植物吸收二氧化碳和減弱全球暖化的能力。植物─特別是熱帶森林─大約會吸走人類釋放在大氣中全部二氧化碳的1/4，所以在遏制氣候變遷上扮演了重要的地位。植物透過光合作用，可以將陽光、二氧化碳和水轉化為醣類營養素。以往一般都認為以微粒形式的空氣污染阻擋太陽光線─一種稱為「全球黯化」（global dimming）的現象─將阻礙光合作用，但新的研究顯示，空氣污染會促進光合作用才是正確的。英國氣象辦公室哈德雷氣象預測研究中心（MetOffice Hadley Center）研究員、這項研究的主要作者麥卡多（Linda Mercado）說：「令人意外的是，大氣污染的效應從1960年到1999年，似乎已提升了全球植物25% 的生產力。」麥卡多在一項聲明中說：「這導致儲存在大地中的碳淨增10%」。

高雄市近來外來入侵種植物危害嚴重，外觀酷似滿天星的毒草銀膠菊，更蔓延市區人口稠密處，花、葉、莖深具毒性，引發市府單位高度重視，呼籲民眾小心留意，透過馬上辦中心協助處理。 農委會上週發佈毒草銀膠菊威脅本土植物生態警訊，市府養工處展開轄區清查，並派員協助剷除毒草，最近適逢銀膠菊開花期，種子散播蔓延迅速，規劃20天修剪1次，呼籲民眾提高警覺，以免造成危害。 農委會指出，銀膠菊莖、葉佈滿微毛細狀物「銀膠素」，民眾觸摸會引起皮膚發炎、紅腫，花粉會造成過敏及支氣管炎，吸入過量造成肝臟及遺傳病變，牲畜接觸或食用大量銀膠菊，更可能因此中毒死亡。 中山大學生物系教授劉景煌強調，銀膠菊容易讓人誤認為是滿天星，且會干擾其他作物成長，為蔓延快速主要原因，民眾應戴手套拔除，再放火燒掉，避免皮膚接觸。 另壽山風景區出現小花蔓澤蘭蹤跡，雖不直接影響人體，但攀爬纏繞路樹，無法進行光合作用，影響其他植物生存，由於土地均屬於