爱阿华州立大学（Iowa State University）研究发现一种基因方法，可以增加藻类生物质产量50％至80％。这项突破是因为，藻类的某些基因表达可以增加植物光合作用量，从而产生更多的生物质。

　　基因表达意味着，这个基因的功能起作用。

　　 “关键是，增加这种生物质，需要结合两个基因，使更多的光合碳（photosynthetic carbon）转化成有机物，可增加50％，这是针对野生型藻类而言，需要二氧化碳富集条件。”马丁•斯伯丁（Martin Spalding）说，他是遗传学、发展和细胞生物学系教授，也是自由艺术与科学学院（College of Liberal Arts and Sciences）副院长，负责研究和硕士学习。

　　碳富集的条件就是指藻类具有足够的二氧化碳。

　　这项技术正在申请专利，可以获得授权，授权机构是爱荷华州立大学研究基金会（Iowa State University Research Foundation），这一基金会也提供技术开发基金。

　　这开辟了一些可能性，可以进行更多更好的生物燃料研发，斯伯丁说。

　　“在我看来，毫无疑问，这使我们更容易买得起国内的生物燃料，”斯伯丁说。

　　在自然界中，藻类的生长速度是有限的，因为它们不能从大气中获得足够的二氧化碳，斯伯丁说。

　　环境中有相对低水平的二氧化碳（CO2），比如在地球大气层的空气中，藻类中两个基因，就是LCIA基因 和LCIB基因就会表达，或打开，这有助于捕捉空气中更多的二氧化碳，然后输送进细胞内，以保持藻类的活力和生长。

　　然而，藻类所处环境中二氧化碳水平高的时候，比如在土壤中，附近的植物根系会释放二氧化碳，这样，这两个相关基因就会关闭，因为植物已获得足够的二氧化碳。

　　这个过程类似汽车驶上山坡。加速器就像这两个基因，需要踏下，发动机加大马力运行，以爬上小山。但是，在下坡时，司机往往会放开加速器，因为并不需要更多的燃气，这个基因就关闭了。

　　这两个基因的表达，基本上是保持藻类的脚踏上油门，即使它们处在二氧化碳富集的环境中，不需要更多的二氧化碳，也是这样。

　　斯伯丁研究小组的研究表明，可以使藻类生产生物质，只需把加速器踩到底，甚至在一些条件下，通常只是在沿海区域，也是这样，斯伯丁说。

　　“依靠我们以前做的一些研究，我们预计，将出现的增长大概在10％至20％的范围，”他说。 “但我们很惊讶，看到了这样大的增长。”

　　在实验中，为了使这种藻类，就是衣藻（Chlamydomonas reinhardtii），生产更多的生物质，斯伯丁首次使LCIA基因和LCIB基因分别表达。每个表达可使生物质显著增加10％至15％。

　　当这两个基因一起表达时，斯伯丁惊讶地看到，生物质增加了50％至80％。

　　“不知怎的，这两个基因共同表达，可以增加二氧化碳量，这些二氧化碳通过藻类光合作用转化为生物质，所在的条件，你认为已经有足够的二氧化碳，” 斯伯丁说。

　　在光合作用过程中，多余的生物质自然会成为淀粉，会增加约80％的生物质淀粉。

　　使用一些现有的突变基因，斯伯丁可以诱导藻类生产油，而不是淀粉。这个过程需要更多的能量，而且这一过程会使油类生物质增加大约50％。

　　斯伯丁的研究资金，部分来自美国农业部（Department of Agriculture）全国粮食和农业研究所，以及能源部，先进研究项目局能源处（Advanced Research Projects Agency -- Energy）。