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潛力無限的微藻：如何成為未來的可再生能源和食物來源？
在浩瀚的水域中，隱藏著一群微小的生物——微藻。這些微觀的藻類雖然肉眼無法看到，但它們卻擁有改變未來的潛力。微藻是生活在淡水和海水系統中的浮游植物，主要以單細胞形式存在，或以鏈狀或群體形式出現。雖然微藻的大小從幾微米到幾百微米不等，但它們在地球生態系統中扮演著不可或缺的角色。
微藻進行光合作用，產生大約一半的地球大氣氧氣，並利用溫室氣體二氧化碳進行光合自養成長。
微藻不僅是初級生產者，還是食物鏈的基礎，為更高階的生物提供能量。根據估算，微藻的多樣性相當可觀，大約存在20萬到80萬種物種，其中有許多尚未被描述。這些微藻中，已有超過15,000種新化合物被化學鑑定，包括類胡蘿蔔素、脂肪酸、酶、聚合物、肽、毒素和固醇。而這些珍貴的代謝物不僅給予生態系統多樣化，同時也為燃料和其他用途提供了潛在的原料。
特徵與應用
微藻的化學組成並不是一個恆定的因素，而是隨著物種和培養條件有著不同的變化。一些微藻能夠適應環境的變化，通過改變其化學組成來應對環境變化。某些種類的微藻在缺乏磷的環境中會非常劇烈地替換其膜脂肪，顯示出他們的適應性。此外，透過改變溫度、光照、pH值、二氧化碳供應量、鹽分和養分等環境因素，可以在微藻中大量積累所需的產品。
微藻是許多水產養殖物種的基本食品，特別是過濾性雙殼類動物。
光合和化學合成微生物也可以與宿主生物形成共生關係，為它們提供必要的維生素和多不飽和脂肪酸，這些宿主無法自己合成。而由於微藻的細胞生長在水中，它們能以更有效的方式獲取水、二氧化碳及其他養分。這些微藻在海洋生態系統中扮演著重要的角色，既固定無機碳到有機分子中，又在水域中釋放氧氣。到目前為止，包括微藻於內的食物鏈所產生的Omega-3脂肪酸，不僅對魚類至關重要，也可能成為人類飲食中的健康來源。
微藻的培養
各種微藻物種已在孵化場中被生產，並且在多種商業用途上進行應用，包括人類營養來源、生物燃料、其他生物的水產養殖、製藥和化妝品的生產，以及作為生物肥料。然而，低細胞密度卻是許多微藻衍生產品商業化的一大瓶頸。研究指出，微藻孵化系統成功的主要因素包括：培養系統的幾何形狀和規模（被稱為光生物反應器）；光強度；氣相中的二氧化碳濃度；養分水平（主要是氮、磷、鉀）；以及文化的攪拌。
未來的展望
隨著全球对可再生能源和可持續食品來源需求的不斷上升，微藻正在受到越來越多的關注。這些小生物的潛力似乎無窮，然而它們能否在我們的日常生活中發揮更具規模的作用，仍然等待著進一步的探索和創新？
