想象一下，能夠種植能從地球大氣中吸收更多二氧化碳的植物，這將能幫助解決世界的氣候問題。幾千年來，人類一直在選擇、培育和優化植物以增加糧食產量並確保我們人類的生存。
但地球上最重要和最基本的生命功能–光合作用–直到現在才跟植物選擇或培育有關，而這個時代人類活動造成的溫室氣體排放正在威脅着我們的星球。憑藉目前已有的新技術，來自世界各地的科學家們現在正努力了解驅動光合作用的植物內部過程。
在科學雜誌《PNAS》上發表的一項新研究中，哥本哈根大學植物和環境科學系的研究人員發現，植物葉細胞中的一組蛋白質即CURT1，其在光合作用中發揮的作用比曾經認為的要重要得多。
“我們發現，CURT1蛋白從種子階段就開始控制植物的綠葉發育。因此，這些蛋白質對如何有效地建立光合作用有着重大影響，”該研究的論文主要作者Mathias Pribil副教授解釋道。
啟動光合作用的蛋白質
以前人們認為CURT1蛋白髮揮的作用較小，只存在於完全發育的葉片中。但通過利用最先進的成像技術（攝影和計算機設備），研究人員得以將一系列實驗性擬南芥(Arabidopsis)植物的生長情況放大了30000倍。這使他們能在分子水平上研究這些植物。研究人員可以看到，CURT1蛋白在植物生命的最初階段就已經存在。
“從土壤中出來是植物的一個關鍵時刻，因為它受到陽光的衝擊，迅速需要進行光合作用來生存，”Mathias Pribil說道，“在這裡，我們可以看到CURT1蛋白協調了啟動光合作用的過程以使植物得以生存，而這是我們以前不知道的。”
光合作用在葉綠體中進行，葉綠體是植物細胞中0.005毫米長的橢圓體，它們是植物葉片細胞中的一種器官。在每個葉綠體內，有一層膜存放着蛋白質和其他使光合作用成為可能的功能。
“CURT1蛋白控制這層膜的形狀，這使得植物細胞中的其他蛋白更容易移動並根據植物周圍環境的變化執行圍繞光合作用的重要任務，”Pribil指出，“這可能是為了在陽光強烈時修復採光蛋白複合物，或在陽光微弱時提高葉綠體採集光能的能力。”
改善未來的二氧化碳攝取
這項新發現使人們對地球上最重要的生化反應有了更深入的了解。的確，如果沒有植物，動物和人類都不會在我們的星球上存在。到目前為止，該結果只適用於擬南芥植物，但如果CURT1蛋白對光合作用的重要性沒有擴展到其他植物，Pribil將感到驚訝。
“這是在了解控制光合作用的所有成分的道路上邁出的重要一步，”Mathias Pribil說道，“問題是我們是否能利用這些新知識來改進一般植物的CURT1蛋白複合物，從而優化光合作用。我們的大部分研究都圍繞着使光合作用更加有效以便植物能夠吸收更多的二氧化碳。正如我們在整個農業歷史上選擇和培育最好的作物一樣，現在是要幫助大自然成為最好的二氧化碳吸收者。”