“微藻(zao)生(sheng)物(wu)固(gu)碳”研(yan)究(jiu)儀(yi)器(qi)推(tui)薦

      2030年(nian)前(qian)實(shi)現(xian)碳達峰(feng)、2060年(nian)前(qian)實(shi)現(xian)碳中和(he)是(shi)黨(dang)中央(yang)深(shen)思(si)熟(shu)慮後做(zuo)出的(de)戰(zhan)略決(jue)策(ce)，既(ji)是(shi)對(dui)國(guo)際社(she)會的(de)莊嚴承諾(nuo)，也是(shi)國(guo)內(nei)經濟(ji)高質(zhi)量(liang)發(fa)展(zhan)的(de)內(nei)在(zai)要求(qiu)（求(qiu)是(shi)網，2022）。二氧(yang)化碳的(de)捕(bu)集、利(li)用和(he)封存（CCUS）是(shi)化(hua)石(shi)能(neng)源未(wei)來(lai)大規模減(jian)排的(de)核心技術或者(zhe)是(shi)關(guan)鍵技術，是(shi)中(zhong)國(guo)實(shi)現(xian)碳中和(he)的(de)關(guan)鍵核心技術（中國(guo)網，2021）。

      用於(yu)CO2減(jian)排的(de)方(fang)法主(zhu)要包括物(wu)理封存法(fa)、化學固(gu)定(ding)法和(he)生(sheng)物(wu)固(gu)定(ding)轉化(hua)法(fa)。但前(qian)兩(liang)者(zhe)存在(zai)環境要求(qiu)苛刻、成(cheng)本高、不可持續(xu)性等缺(que)點。生(sheng)物(wu)固(gu)定(ding)CO2技術，尤其(qi)是(shi)微藻(zao)固(gu)定(ding)CO2技術，是(shi)主(zhu)要(yao)和(he)有(you)效(xiao)的(de)固(gu)碳方式之(zhi)壹(yi)，也是(shi)壹(yi)種(zhong)經濟(ji)可行、環境友好(hao)和(he)可持續(xu)性發(fa)展(zhan)的(de)CO2固(gu)定(ding)技術。

      作為(wei)壹(yi)種(zhong)高效固(gu)定(ding)CO2的(de)微小細(xi)胞(bao)工廠，微藻(zao)具備生(sheng)長(chang)周(zhou)期短、光合效(xiao)率高等特(te)點，其CO2固(gu)定(ding)效率(lv)為(wei)壹(yi)般(ban)陸(lu)生(sheng)植(zhi)物(wu)的(de)10~50倍(bei)；同時微藻(zao)生(sheng)長(chang)速度(du)快(kuai)，環境適應性強，不占(zhan)用(yong)可耕地(di)。此(ci)外(wai)，微藻(zao)能(neng)利(li)用發電廠煙(yan)道(dao)廢氣和(he)其(qi)他工業尾氣為(wei)無機碳源，並利(li)用(yong)市政(zheng)廢水和(he)工農業生(sheng)產廢(fei)水為營(ying)養(yang)源進行低(di)成(cheng)本培(pei)養(yang)微藻(zao)，同時生(sheng)產出具(ju)有(you)高附加值的(de)微藻(zao)產品(pin)及生(sheng)物(wu)燃料。基於(yu)以(yi)上優(you)點，微藻(zao)應用(yong)於各領(ling)域(yu)CO2的(de)減(jian)排研(yan)究(jiu)己廣泛展開(kai)，如空氣(qi)凈化(hua)、發電廠等工業煙(yan)道(dao)廢(fei)氣(qi)及汽(qi)車尾氣中(zhong)的(de)CO2凈(jing)化脫(tuo)除等（周(zhou)文廣和(he)阮(ruan)榕生(sheng)，2014）。

      北(bei)京易科(ke)泰生(sheng)態(tai)技術有(you)限公(gong)司長(chang)期致(zhi)力(li)於(yu)先進的(de)光生(sheng)物(wu)反應(ying)器(qi)和(he)藻(zao)類(lei)光合生(sheng)理無損(sun)檢(jian)測技(ji)術的(de)引進、推廣和(he)集(ji)成(cheng)，特此(ci)將(jiang)“微藻(zao)生(sheng)物(wu)固(gu)碳"研(yan)究(jiu)相(xiang)關(guan)的(de)儀(yi)器(qi)設(she)備進行整(zheng)理歸納(na)，方(fang)便研(yan)究(jiu)人員(yuan)參考(kao)查閱(yue)。

1. AquaPen手(shou)持式藻(zao)類(lei)熒(ying)光測量(liang)儀(yi)

      AquaPen是(shi)壹(yi)款(kuan)藻(zao)類(lei)研(yan)究(jiu)者(zhe)的(de)小(xiao)型設(she)備。它(ta)既(ji)具(ju)備PAM葉綠(lv)素(su)熒(ying)光測量(liang)功(gong)能(neng)，又具備快(kuai)速熒(ying)光誘導(dao)曲(qu)線(xian)測量(liang)和(he)分(fen)析(xi)（JIP-test）功(gong)能(neng)，所(suo)有(you)常(chang)用(yong)葉綠(lv)素(su)熒(ying)光參數(shu)壹(yi)鍵即得(de)。比色杯(bei)式的(de)AquaPen具(ju)備OD680和(he)OD720測(ce)量(liang)功(gong)能(neng)，可對微藻(zao)的(de)葉綠(lv)素(su)含量(liang)及濃(nong)度進行快(kuai)速評(ping)估(gu)。探(tan)頭(tou)式的(de)AquaPen則(ze)可進入(ru)到培(pei)養(yang)液中(zhong)進行測(ce)量(liang)。

      獲(huo)得(de)能(neng)耐(nai)受(shou)高濃(nong)度CO2並可高效固(gu)定(ding)CO2的(de)微藻(zao)藻(zao)株是(shi)微藻(zao)固(gu)定(ding)減排CO2技術能(neng)否(fou) 實(shi)現(xian)工業化(hua)應(ying)用(yong)的(de)關(guan)鍵。AquaPen能(neng)夠(gou)用來快(kuai)速評(ping)估(gu)固(gu)碳候選藻(zao)種(zhong)在(zai)高濃(nong)度CO2下(xia)的(de)光合活(huo)力(li)和(he)光能(neng)轉(zhuan)化效率。

      在(zai)亞(ya)北極(ji)海(hai)域(yu)和(he)動(dong)物(wu)共生(sheng)的(de)微藻(zao)因(yin)其寄主的(de)呼(hu)吸作(zuo)用和(he)更(geng)長的(de)黑(hei)暗季(ji)節(jie)，所(suo)以理論上對(dui)高濃(nong)度CO2具(ju)有(you)天(tian)然的(de)適應性。基(ji)於(yu)此(ci)假(jia)設(she)，莫斯科(ke)國立(li)大學的(de)研(yan)究(jiu)人員(yuan)成(cheng)功(gong)從(cong)生(sheng)活(huo)在(zai)白海(hai)深(shen)海(hai)海(hai)底(di)的(de)水螅(xi)Dynamena pumila中(zhong)分(fen)離出壹(yi)種(zhong)新型共生(sheng)綠(lv)藻(zao)，將其(qi)培(pei)養(yang)在(zai)高濃(nong)度CO2（體(ti)積(ji)分(fen)數(shu)20%）的(de)環(huan)境中，發(fa)現(xian)共(gong)生(sheng)綠(lv)藻(zao)的(de)生(sheng)長(chang)速度(du)比大氣培(pei)養(yang)條件（0.04%CO2）下(xia)增長(chang)了兩(liang)倍(bei)，並且能(neng)夠(gou)維持碳氮同化(hua)的(de)平(ping)衡。高濃(nong)度CO2培(pei)養(yang)並不會影(ying)響(xiang)共(gong)生(sheng)綠(lv)藻(zao)光合機構的(de)超(chao)微結(jie)構和(he)功(gong)能(neng)，相(xiang)反(fan)會使其(qi)飽和(he)光強、量(liang)子(zi)效(xiao)率(lv)、光合放氧(yang)速率(lv)和(he)CO2固(gu)定(ding)率均(jun)有(you)所(suo)升高，由此(ci)證(zheng)明了該(gai)共生(sheng)綠(lv)藻(zao)天(tian)然適應於(yu)高濃(nong)度CO2環(huan)境，並表(biao)現(xian)出出色(se)的(de)生(sheng)理可塑性。該(gai)研(yan)究(jiu)證(zheng)明了高CO2耐受(shou)性的(de)共(gong)生(sheng)微藻(zao)是(shi)CO2生(sheng)物(wu)減排的(de)有(you)力(li)候(hou)選藻(zao)種(zhong)（Solovchenko et al., 2015）。

      為評(ping)估(gu)共(gong)生(sheng)綠(lv)藻(zao)的(de)光合機構在(zai)不同CO2濃(nong)度中(zhong)的(de)狀(zhuang)態，使用AquaPen測(ce)定了不同光照培(pei)養(yang)條件下(xia)的(de)PSII最(zui)大量(liang)子(zi)產額(e)Fv/Fm。發(fa)現(xian)所(suo)有(you)組(zu)別(bie)的(de)樣品均(jun)未(wei)低(di)於(yu)0.6，而(er)飽和(he)光（250μmol/m2*s）、低(di)CO2濃(nong)度（0.04%）培(pei)養(yang)下(xia)的(de)共(gong)生(sheng)綠(lv)藻(zao)的(de)Fv/Fm大幅降低(di)，相(xiang)反(fan)高CO2濃(nong)度培(pei)養(yang)的(de)共(gong)生(sheng)綠(lv)藻(zao)在(zai)不同光照條(tiao)件下(xia)均(jun)保持較高的(de)最(zui)大量(liang)子(zi)產額(e)，表(biao)現(xian)出優(you)異(yi)的(de)光強適應性和(he)可塑性。

2. AP-kit藻(zao)類(lei)光合生(sheng)理檢(jian)測盒(he)

      AP-kit藻(zao)類(lei)光合生(sheng)理檢(jian)測盒(he)是(shi)量(liang)身(shen)定(ding)制的(de)藻(zao)類(lei)光合作(zuo)用測量(liang)方(fang)案(an)，幫助(zhu)藻(zao)類(lei)科(ke)研(yan)工作者輕(qing)松、完(wan)整(zheng)地(di)獲(huo)取藻(zao)類(lei)光合生(sheng)理數(shu)據。具(ju)有(you)小(xiao)巧便攜(xie)、易操(cao)作(zuo)、高性價比的(de)特(te)點。檢(jian)測盒(he)由(you)呼吸(xi)瓶式氧(yang)氣測(ce)量(liang)儀(yi)、手(shou)持式藻(zao)類(lei)葉綠(lv)素(su)熒(ying)光儀組(zu)成(cheng)，具備測(ce)量(liang)光合（放氧(yang)）速率(lv)、葉綠(lv)素(su)熒(ying)光參數(shu)的(de)功(gong)能(neng)。檢(jian)測盒(he)既(ji)能(neng)夠(gou)測定微藻(zao)的(de)光化學轉(zhuan)化(hua)效率(lv)，評估(gu)光合機構的(de)功(gong)能(neng)狀(zhuang)態，也能(neng)夠(gou)測定光合呼(hu)吸速率(lv)，評估(gu)微藻(zao)的(de)CO2同化(hua)能(neng)力(li)。

      顆(ke)石(shi)藻(zao)是(shi)海(hai)洋(yang)中最(zui)重要(yao)的(de)鈣化(hua)生(sheng)物(wu)類(lei)群之(zhi)壹(yi)，也是(shi)主(zhu)要(yao)的(de)初級(ji)生(sheng)產者(zhe)，同時進行光合與(yu)鈣化(hua)兩(liang)種(zhong)固(gu)碳作用(yong)（兩(liang)者(zhe)分(fen)別(bie)是(shi)碳匯(hui)和(he)碳源過程），因(yin)此(ci)在(zai)海(hai)洋(yang)碳循環中(zhong)起(qi)到重(zhong)要(yao)作用(yong)（許(xu)凱，2012）。顆(ke)石(shi)藻(zao)表面(mian)往往覆(fu)蓋(gai)壹(yi)層(ceng)又壹(yi)層(ceng)的(de)顆(ke)石(shi)粒（Coccolith），形成(cheng)殼狀(zhuang)結(jie)構的(de)顆(ke)石(shi)球(Coccosphere)。英國(guo)海(hai)洋(yang)生(sheng)物(wu)協會和(he)美國北卡萊(lai)羅納大學威明(ming)頓分校聯合研(yan)究(jiu)發(fa)現(xian)：不同種(zhong)的(de)顆(ke)石(shi)藻(zao)對鈣化(hua)作(zuo)用(yong)的(de)需(xu)求(qiu)不同，破(po)壞(huai)鈣化(hua)作(zuo)用(yong)會導致(zhi)某(mou)些種(zhong)的(de)顆(ke)石(shi)藻(zao)無法(fa)維持完(wan)整(zheng)的(de)顆(ke)石(shi)球，產生(sheng)細(xi)胞(bao)周(zhou)期阻(zu)滯(zhi)現(xian)象(xiang)和(he)重(zhong)大的(de)生(sheng)長(chang)缺(que)陷(Walker et al., 2018)。

      研(yan)究(jiu)人員(yuan)使用(yong)低(di)濃(nong)度Ca2+中(zhong)斷顆(ke)石(shi)藻(zao)的(de)鈣化(hua)作(zuo)用(yong)，借助(zhu)AP-kit藻(zao)類(lei)光合生(sheng)理檢(jian)測盒(he)測(ce)定其(qi)Fv/Fm最大光化學效(xiao)率(lv)和(he)凈(jing)光合速率(lv)，發現(xian)兩(liang)個參數(shu)均未(wei)發(fa)生(sheng)顯(xian)著(zhu)變(bian)化，表明顆石(shi)藻(zao)的(de)光合活(huo)性未(wei)受(shou)到抑制，因(yin)而在(zai)壹(yi)定程度上證(zheng)明了顆石(shi)藻(zao)的(de)光合作(zuo)用和(he)鈣化(hua)作(zuo)用(yong)相(xiang)對(dui)獨立。論(lun)文發(fa)表於(yu)2018年《New Phytologist》雜誌(zhi)。

3. MC1000 8通(tong)道藻(zao)類(lei)培(pei)養(yang)與在(zai)線監(jian)測系統

      MC1000 8通(tong)道藻(zao)類(lei)培(pei)養(yang)與在(zai)線監(jian)測系統由8個100ml藻(zao)類(lei)培(pei)養(yang)試(shi)管、水浴(yu)控溫(wen)系統、LED光源控制系統及光密(mi)度和(he)溶解氧(yang)（選配(pei)）在(zai)線監(jian)測系統等組(zu)成(cheng)，可用於藻(zao)類(lei)培(pei)養(yang)與控制實(shi)驗(yan)、梯度(du)對比實(shi)驗(yan)。MC1000能(neng)夠(gou)為微藻(zao)生(sheng)物(wu)固(gu)碳研(yan)究(jiu)提供精(jing)確(que)可控的(de)培(pei)養(yang)環境（光、溫(wen)度、氣(qi)體(ti)），並能(neng)夠(gou)基於比色法在(zai)線評估(gu)微藻(zao)生(sheng)物(wu)量(liang)濃(nong)度。

      今年美-巴能(neng)源高級(ji)研(yan)究(jiu)中(zhong)心(USPCAS-E)的(de)研(yan)究(jiu)人員(yuan)報道(dao)了兩(liang)種(zhong)新型微藻(zao)：它(ta)們(men)能(neng)夠(gou)在(zai)高濃(nong)度CO2（體(ti)積(ji)分(fen)數(shu)4%）培(pei)養(yang)環境中提升生(sheng)物(wu)量(liang)產量(liang)，保持高生(sheng)長(chang)速率(lv)和(he)高固(gu)碳率，因(yin)而具(ju)備CO2生(sheng)物(wu)固(gu)定(ding)的(de)潛力(li)。研(yan)究(jiu)人員(yuan)對比了MC1000 8通(tong)道藻(zao)類(lei)培(pei)養(yang)監(jian)測系統和(he)實(shi)驗(yan)室常(chang)規反應(ying)器(qi)對(dui)微藻(zao)的(de)培(pei)養(yang)效率(lv)和(he)功(gong)能(neng)表(biao)現(xian)。發(fa)現(xian)在(zai)相(xiang)同CO2濃(nong)度下(xia)，使(shi)用MC1000培(pei)養(yang)的(de)兩(liang)種(zhong)新型微藻(zao)的(de)生(sheng)物(wu)量(liang)濃(nong)度、比生(sheng)長(chang)速率(lv)和(he)CO2固(gu)定(ding)率均(jun)顯(xian)著(zhu)高於實(shi)驗(yan)室常(chang)規反應(ying)器(qi)(Khan et al., 2022)。

      MC1000多通(tong)道藻(zao)類(lei)培(pei)養(yang)監(jian)測系統優秀的(de)表(biao)現(xian)和(he)更(geng)高的(de)效(xiao)率得(de)益於其*的(de)設(she)計和(he)多樣的(de)功(gong)能(neng)，能(neng)夠(gou)提供精(jing)確(que)的(de)水浴(yu)控溫(wen)和(he)均(jun)質(zhi)光照，且內置(zhi)OD測量(liang)功(gong)能(neng)。實(shi)測(ce)結(jie)果(guo)表明(ming)生(sheng)物(wu)量(liang)濃(nong)度—OD680擬合相(xiang)關(guan)系數(shu)高，因(yin)此(ci)無(wu)需(xu)取樣即可定期監(jian)測微藻(zao)生(sheng)物(wu)量(liang)濃(nong)度變(bian)化，用以計算(suan)生(sheng)長(chang)速率(lv)。

4. FMT150藻(zao)類(lei)培(pei)養(yang)與在(zai)線監(jian)測系統

      FMT150藻(zao)類(lei)培(pei)養(yang)與在(zai)線監(jian)測系統是(shi)國(guo)際將(jiang)藻(zao)類(lei)光生(sheng)物(wu)反應(ying)器(qi)技(ji)術與藻(zao)類(lei)生(sheng)理監(jian)測技(ji)術（葉綠(lv)素(su)熒(ying)光技術、光密(mi)度測量(liang)）結(jie)合起(qi)來(lai)的(de)系統，集成(cheng)了目前(qian)幾乎(hu)所(suo)有(you)主(zhu)要(yao)的(de)藻(zao)類(lei)在(zai)線培(pei)養(yang)與生(sheng)理監(jian)測技(ji)術。它(ta)能(neng)夠(gou)為微藻(zao)固(gu)碳研(yan)究(jiu)提供精(jing)確(que)可控的(de)培(pei)養(yang)環境（光、溫(wen)度、氣(qi)體(ti)，可選恒(heng)化(hua)及恒(heng)濁培(pei)養(yang)），能(neng)夠(gou)在(zai)線評估(gu)微藻(zao)生(sheng)物(wu)量(liang)濃(nong)度、光合生(sheng)理狀(zhuang)態及監(jian)測培(pei)養(yang)液溶解CO2濃(nong)度。

      印(yin)度科(ke)學和(he)工業研(yan)究(jiu)委(wei)員(yuan)會中央(yang)采礦研(yan)究(jiu)所(suo)（CSIR-CIMFR）的(de)研(yan)究(jiu)人員(yuan)從采礦區的(de)水塘中分(fen)離和(he)鑒(jian)定出數(shu)種(zhong)淡水藻(zao)類(lei)，並基(ji)於(yu)高生(sheng)長(chang)速率(lv)和(he)光合速率(lv)、對其(qi)他(ta)痕(hen)量(liang)組(zu)分(fen)氣(qi)體(ti)的(de)高耐受(shou)性、高溫(wen)度耐(nai)受(shou)性、生(sheng)產高價值產品(pin)的(de)潛力(li)等多個指(zhi)標(biao)，對(dui)適用於(yu)工業廢(fei)氣(qi)（包(bao)括(kuo)熱電廠和(he)天(tian)然氣處(chu)理廠尾氣）CO2固(gu)定(ding)的(de)藻(zao)種(zhong)進行了篩(shai)選。本(ben)研(yan)究(jiu)中(zhong)400mL的(de)FMT150和(he) 25L的(de)ET-PSI光生(sheng)物(wu)反應(ying)器(qi)被(bei)用(yong)來(lai)進行淡(dan)水藻(zao)的(de)培(pei)養(yang)、在(zai)線監(jian)測和(he)CO2的(de)固(gu)定(ding)。研(yan)究(jiu)結(jie)果(guo)表明(ming)絲(si)狀(zhuang)藍藻(zao)Oscillatoria是(shi)工業廢(fei)氣(qi)生(sheng)物(wu)固(gu)碳的(de)理想(xiang)藻(zao)種(zhong)，其CO2捕(bu)獲能(neng)力(li)較高的(de)時期出現(xian)在(zai)16-32h，即遲緩(huan)期後期和(he)對(dui)數(shu)期，並在(zai)pH為7-9，溫(wen)度25-30℃的(de)培(pei)養(yang)條件下(xia)能(neng)夠(gou)獲得較高的(de)CO2捕(bu)獲效(xiao)率和(he)生(sheng)物(wu)量(liang)產量(liang)(Anguselvi et al., 2019)。

5. ET-PSI多功(gong)能(neng)藻(zao)類(lei)培(pei)養(yang)與在(zai)線監(jian)測系統

      ET-PSI多功(gong)能(neng)藻(zao)類(lei)培(pei)養(yang)與在(zai)線監(jian)測系統由大型平板(ban)式培(pei)養(yang)器(qi)（標(biao)配25L，可選配(pei)100L或(huo)定制其(qi)它(ta)容(rong)積(ji)大小）、控制系統及在(zai)線監(jian)測系統組成(cheng)，集光養生(sheng)物(wu)反應(ying)器(qi)技(ji)術、葉綠(lv)素(su)熒(ying)光監(jian)測技(ji)術、水體(ti)／藻(zao)類(lei)光合呼(hu)吸監(jian)測技(ji)術、營養(yang)鹽(yan)在(zai)線監(jian)測技(ji)術等先(xian)進科(ke)學技(ji)術於壹(yi)體(ti)。

      在(zai)微藻(zao)固(gu)碳研(yan)究(jiu)中(zhong)，同FMT150的(de)功(gong)能(neng)壹(yi)致(zhi)，ET-PSI能(neng)夠(gou)提供精(jing)確(que)可控的(de)培(pei)養(yang)環境（光、溫(wen)度、氣(qi)體(ti)，可選恒(heng)化(hua)及恒(heng)濁培(pei)養(yang)），在(zai)線評估(gu)微藻(zao)生(sheng)物(wu)量(liang)濃(nong)度，光合生(sheng)理狀(zhuang)態及監(jian)測培(pei)養(yang)液溶解CO2濃(nong)度。同時較大的(de)容(rong)積(ji)利(li)於(yu)優(you)質(zhi)固(gu)碳微藻(zao)(尤其(qi)是(shi)基(ji)因(yin)工程微藻(zao))的(de)藻(zao)種(zhong)培(pei)養(yang)，以及大規模固(gu)定(ding)煙氣(qi)CO2用(yong)以(yi)生(sheng)產微藻(zao)及高附加值微藻(zao)產品(pin)。

      例(li)如華(hua)盛(sheng)頓大學Advanced Coal & Energy Research Facility安裝(zhuang)了5套100L ET-PSI多功(gong)能(neng)藻(zao)類(lei)培(pei)養(yang)與在(zai)線監(jian)測系統，以利(li)用藍(lan)藻(zao)和(he)真核藻(zao)類(lei)的(de)光合作(zuo)用捕獲(huo)和(he)消耗(hao)廢氣(qi)中的(de)CO2進行生(sheng)物(wu)量(liang)生(sheng)產。整(zheng)套設(she)備既(ji)能(neng)夠(gou)使用存儲(chu)的(de)廢(fei)氣獨立工作，也能(neng)夠(gou)和(he)燃燒(shao)裝(zhuang)置(zhi)相(xiang)連(lian)進行系統的(de)研(yan)究(jiu)及整(zheng)合優(you)化(CCCU, 2016)。

6. FluorCam葉綠(lv)素(su)熒(ying)光成(cheng)像(xiang)系統

      FluorCam葉綠(lv)素(su)熒(ying)光成(cheng)像(xiang)系統在(zai)二十(shi)世紀末由(you)捷克PSI廠家研(yan)制成(cheng)功(gong)，是(shi)壹(yi)臺商(shang)業化(hua)的(de)葉綠(lv)素(su)熒(ying)光成(cheng)像(xiang)系統。自面(mian)世(shi)後，FluorCam廣泛應用於(yu)植(zhi)物(wu)葉片及果(guo)實(shi)等其(qi)它(ta)植(zhi)物(wu)組織(zhi)、整(zheng)株植(zhi)物(wu)或培(pei)養(yang)的(de)多株植(zhi)物(wu)、苔蘚(xian)地(di)衣(yi)等低(di)等植(zhi)物(wu)，實(shi)現(xian)了綠色(se)組織(zhi)光合時空異(yi)質(zhi)性的(de)快(kuai)速靈(ling)敏檢(jian)測。對(dui)於(yu)微藻(zao)，FluorCam則(ze)提供了高通(tong)量(liang)光合活(huo)性檢(jian)測的(de)有(you)效(xiao)手(shou)段，既(ji)可用於高通(tong)量(liang)篩(shai)選光合突(tu)變(bian)體(ti)，用(yong)於光合基(ji)因(yin)表達(da)調控的(de)研(yan)究(jiu)；也可用於高通(tong)量(liang)篩(shai)選高光化學效(xiao)率(lv)、低(di)熱耗(hao)散的(de)高效固(gu)碳藻(zao)種(zhong)。

      Perin等人采用FluorCam葉綠(lv)素(su)熒(ying)光成(cheng)像(xiang)系統初步(bu)篩(shai)選微擬球藻(zao)（Nannochloropsis gaditana）的(de)高光效突(tu)變(bian)體(ti)。研(yan)究(jiu)小(xiao)組使用化(hua)學引變(bian)劑乙基(ji)甲(jia)烷磺酸鹽(yan)(EMS)誘(you)導突變(bian)和(he)插(cha)入(ru)突變(bian)兩(liang)種(zhong)方式生(sheng)成(cheng)突變(bian)體(ti)庫(ku)，使(shi)用(yong)FluorCam高通(tong)量(liang)檢(jian)測其(qi)光合活(huo)性的(de)可能(neng)變(bian)化，測量(liang)參(can)數(shu)包括(kuo)最小熒(ying)光F0、最大光化學效(xiao)率(lv)Fv/Fm、有(you)效(xiao)光化學效(xiao)率(lv)ΦPSII、光系統調節(jie)能(neng)力(li)NPQ（Perin et al., 2015）。四(si)個參數(shu)分別(bie)用來篩(shai)選細(xi)胞(bao)葉綠(lv)素(su)含量(liang)降(jiang)低(di)（利(li)於(yu)在(zai)人工培(pei)養(yang)環境中提高藻(zao)液光透過率(lv)）、PSII最大光化學效(xiao)率(lv)升高或者(zhe)保持不變(bian)、在(zai)更(geng)高的(de)光強下(xia)使(shi)光合作(zuo)用飽和(he)（即(ji)φPSII升高）、NPQ降低(di)無(wu)法(fa)結(jie)構性激活過(guo)量(liang)能(neng)量(liang)耗(hao)散（在(zai)光限制嚴重(zhong)的(de)人工培(pei)養(yang)環境中更(geng)有(you)利(li)）的(de)突(tu)變(bian)株系。

      左圖展(zhan)示了微擬球藻(zao)熒(ying)光強度（最(zui)小(xiao)熒(ying)光F0）的(de)篩(shai)選結(jie)果(guo)：紅(hong)圈(quan)為(wei)野生(sheng)型，白圈(quan)為(wei)篩(shai)選出的(de)、熒(ying)光過低(di)或(huo)過(guo)高的(de)突(tu)變(bian)體(ti)；右(you)圖(tu)展(zhan)示(shi)了不同突(tu)變(bian)體(ti)上述(shu)4個篩(shai)選參(can)數(shu)的(de)差(cha)異(yi)。

參(can)考(kao)文獻(xian)

1.周(zhou)文廣, 阮榕生(sheng). 微藻(zao)生(sheng)物(wu)固(gu)碳技術進展和(he)發(fa)展趨(qu)勢(shi)[J]. 中國(guo)科(ke)學：化(hua)學, 2014(1):16.

2.許(xu)凱.顆(ke)石(shi)藻(zao)固(gu)碳作用(yong)對(dui)海(hai)洋(yang)酸化與UV輻(fu)射響(xiang)應(ying)的(de)研(yan)究(jiu)[D].廈門(men)大學,2012.

3.李玉國(guo), 李芳(fang). 燃煤煙氣微藻(zao)固(gu)碳減排技術現(xian)狀(zhuang)及發(fa)展(zhan)[J]. 皮(pi)革(ge)制作(zuo)與(yu)環保科(ke)技, 2021, 2(14):2.

4.中(zhong)國網，許(xu)世森：CCUS是(shi)中(zhong)國(guo)實(shi)現(xian)碳中和(he)的(de)關(guan)鍵核心技術.[EB/OL] (2021-09-30)

5.求(qiu)是(shi)網.正確(que)認(ren)識和(he)把(ba)握我(wo)國(guo)發(fa)展(zhan)重(zhong)大理論和(he)實(shi)踐(jian)問題(ti).[EB/OL](2022-05-15)

6.Anguselvi V, Masto R E, Mukherjee A, et al. CO 2 capture for industries by algae[M]//Algae. IntechOpen, 2019.

7.Khan T A, Liaquat R, Khoja A H, et al. Biological carbon capture, growth kinetics and biomass composition of novel microalgal species[J]. Bioresource Technology Reports, 2022, 17: 100982.

8.Solovchenko A, Gorelova O, Selyakh I, et al. A novel CO2-tolerant symbiotic Desmodesmus (Chlorophyceae, Desmodesmaceae): Acclimation to and performance at a high carbon dioxide level[J]. Algal Research, 2015, 11: 399-410.

9.Walker C E, Taylor A R, Langer G, et al. The requirement for calcification differs between ecologically important coccolithophore species[J]. New Phytologist, 2018, 220(1): 147-162.

10.Perin G, Bellan A, Segalla A, et al. Generation of random mutants to improve light-use efficiency of Nannochloropsis gaditana cultures for biofuel production[J]. Biotechnology for biofuels, 2015, 8(1): 1-13.

11.Consortium for Clean Coal Utilization,[EB/OL](2016-10-20)