植物光合作用所吸收的碳占地表吸碳量的絕大部分，但植物固碳效率仍有很大的改善空間。中研院院長廖俊智領導的研究團隊近期以合成生物學方式，首度成功在植物體內建構「雙固碳循環系統」，研究成果發布在全球頂尖期刊《科學》（Science）。
10多年前在美國從事研究時，中研院長廖俊智就關注如何能讓植物更有效率的固碳；10多年後他和研究團隊結合中研院跨領域專業，首次使用人工設計改變光合作用，超越自然演化。
中研院長廖俊智說明，「把卡爾文循環的產物加值，把光呼吸作用的一個中間產物叫做乙醇酸，一樣透過這個McG循環把它轉回乙酼輔酶A，再產回油脂，一個是增加它油脂產量，而且避免產油當中它又丟到碳。」
團隊設計人工固碳的ＭcG循環，將三碳植物轉成二碳植物，近6年時間在細菌和光合菌中試驗成功，並應用在植物中以阿拉伯芥進行實驗。以這2盆阿拉伯芥為例，都是今（2025）年7月14日栽種，但被實驗的一盆較為高大，生產的油脂也增加2到3倍。
中研院農生中心助研究員呂冠箴指出，「當把這6個基因都放進去之後改變了代謝途徑，我們原本想說它可能就是固比較多碳產生一些油這樣，但是沒想到它竟然可以促進生長。」
首創新型二碳植物機制生長量更多，研究成果發布在全球頂尖期刊《科學》（Science）。不過廖俊智也多次強調，這是基礎科學的重大突破，目前尚無法立即解決全球碳排放與糧食安全的問題。
中研院長廖俊智認為，「最後我們還要能夠說服社會大眾，這樣子的植物是對環境無害的，對人類的生存和糧食安全是有幫助的。」
研究團隊指出，實際應用還有多項研究問題必須解決，包括對環境的影響、如何以基因編輯取代基因轉殖技術，以及如何在經濟作物中複製成功經驗等等。