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中国科学院深圳先进技术研究院团队成功研发以农业废弃物生物质为原料合成的碳基纳米材料——碳量子点，用于增强植物光合作用，实验显示显著提高光合效率和植物生长，为农业生产和环境保护提供创新思路。

　　近期，中国科学院深圳先进技术研究院（简称“深圳先进院”）合成生物学研究所高翔团队联合上海交通大学杨琛团队，在《通讯-材料》上发表重要研究成果。他们成功研发出一种以农业废弃物生物质为原料合成的碳基纳米材料——碳量子点（CDs），并应用于增强植物的光合作用。据悉，《通讯-材料》是《自然》出版集团旗下专注于材料科学与通信技术交叉研究的国际学术期刊。

　　光合作用作为地球上生命的基础，却面临效率低下的问题。天然光合作用依赖叶绿素捕获光能，但其对绿光的吸收效率极低，整体光合作用效率通常不到1%。随着全球气候变化加剧和粮食需求增加，提高光合作用效率已成为科学研究的迫切需求。

　　高翔团队创新性地利用秸秆、叶片和杂草等农业废弃生物质，开发出功能化纳米碳量子点材料（CDs）。该材料不仅能将植物无法利用的紫外光和吸收效率低的绿光转换为红光，还能激发光子产生电子，为光合电子传递链提供额外动力。

　　实验显示，将这种新型碳量子点添加至蓝藻液体培养基或喷施于植物上，蓝藻的二氧化碳固定率提高了2.4倍，甘油产量增加了2.2倍，拟南芥植物生物量提高了1.8倍。这一成果彰显了碳量子点在提升光合效率和促进植物生长方面的巨大潜力。同时，该技术成本低廉、生物相容性高，为未来农业生产和光驱生物制造领域开辟了新路径。

　　研究人员指出，该技术不仅能提高光合作用效率，还能回收利用农业废弃生物质，既改善了植物生长，又为环境保护做出贡献，为农业创新提供了潜在解决方案。目前，研究团队已基于该技术申请发明专利，并进入成果转化阶段，推动农业应用示范。此外，高翔团队正与多个团队深化合作，初步实验显示，该纳米材料对浮萍、花生、玉米和大豆等农作物的生长具有促进作用，计划开展户外大田实验。

　　高翔和杨琛为本文通讯作者；上海分子植物卓越创新中心博士生程文波、深圳先进院助理研究员王雪云和研究助理胡海涛、云南大学博士生杨宇、南方科技大学硕士生余雪盟为共同第一作者；云南大学教授刘军钟、南方科技大学教授陈熹翰、哈尔滨工业大学教授（深圳）路璐和新加坡国立大学林艺良教授为本研究提供了重要支持。深圳先进院为论文第一完成单位。

（文章来源：读创/股市热点：科技创新引领农业发展）