摘要：微藻光合固碳可看作生物學機制下太陽能與化學能的能量轉換過程,對其能量轉換生物本征特性展開研究有利于從本質上揭示并把握微藻高效固碳機制,探索提效增質的新途徑與新方法。本文首先對近年來分散在不同學科的代表性研究進展進行了綜述,重點關注機制與理論、量化計算方法兩方面。其次,對該領域研究挑戰中代表性問題進行了歸納,并從中提煉了在能量轉換和自由能耗散機制方面的制約因素。再次,探討了熱力學在解決挑戰中可以扮演的角色,主要從機制與理論、工作框架與方法角度對可能的解決方案進行了討論,并從交叉研究角度對近年來代表性成果的貢獻進行了回顧。最后,對所涉及的基因組學、微量熱實驗和數據采樣方法等關鍵支撐技術進行了梳理,對基于熱力學約束的代謝網絡研究進行了展望。