美国麻省理工学院的研究团队通过前沿的“连续定向进化”技术，成功将一种关键光合作用酶——Rubisco的效率提升了25%。这一突破有望加速作物生长、提高植物光合作用效率，并为全球农业生产带来重大变革。

光合作用中，Rubisco酶负责将二氧化碳转化为有机化合物，但其效率远低于其他参与光合作用的酶。此外，Rubisco易与氧气发生副反应，导致能量浪费。MIT团队以低氧环境细菌中的Rubisco为起点，利用“定向进化”技术筛选出能显著提升催化效率的突变体。实验表明，优化后的Rubisco在富氧环境中仍能高效工作，减少能量损耗。

传统改造方法依赖“易错PCR”技术，突变效率低且耗时。MIT采用新型的MutaT7突变技术，直接在活细胞中进行高效突变与筛选，大幅提升了研究速度。经过六轮进化，团队发现三个关键突变，使Rubisco更倾向于结合二氧化碳而非氧气，从而提升羧化反应效率。

植物因Rubisco的氧合作用会损失约30%的太阳能，这一优化有望减少光呼吸损耗，提高作物产量。目前，研究团队正将这一技术拓展至植物源Rubisco的改造，未来或可培育出更高产、更适应气候变化的新品种。