楊秋忠教授為何選擇酵素而非微生物處理？

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酵素取代微生物的原理與優勢
中研院院士、中興大學土壤環境科學系講座教授楊秋忠在研發有機廢棄物處理技術時，選擇了以酵素取代微生物作為主要作用媒介。他將此選擇比喻為軍事行動，認為微生物如同需要適當環境才能發揮作用的「軍人」，而酵素則是「會作功的蛋白質」，如同精準導向的「飛彈」，能夠更直接、快速地分解有機廢棄物中的特定「搗蛋成分」。這種「標靶酵素」的應用，大幅縮短了處理時間，將傳統需要一至三個月的堆肥過程，推進至三小時內完成，顯著提升了生產效率，同時也有效解決了傳統堆肥處理過程中的惡臭問題。
酵素的「標靶」機制與「酵素群」概念
楊秋忠教授解釋，傳統堆肥時若將未完全發酵的廢棄物直接施用於土壤，可能導致植物受害，原因之一是微生物大量繁殖與分解作用會搶奪土壤中的氮、磷、鉀等養分，造成營養失衡。此外，分解產生的有機酸或酚酸也會破壞植物根系。有別於此，酵素作為「會作功的蛋白質」，能像飛彈一樣直接命中並分解有機廢棄物中的特定成分，例如水，達到更快速、精準的效果。教授進一步指出，酵素的來源與功能差異甚大，有機廢棄物主要由動物、植物及少量微生物組成，成分雖有差異但並不極端。因此，關鍵在於篩選出適合的酵素來處理，這並非單一酵素能達成，而是需要組成一個「酵素群」，如同組合各式工具來分解廢棄物。他投入多年時間，從最初研究的一百多株菌種，擴展至現今的八千多株，目的就是為了從中篩選出高效、耐溫、穩定且功能優異的酵素，這個過程如同企業招募人才，需要嚴謹的評估與長期累積。
酵素處理的環境調控與穩定性
要有效控制酵素的活性，關鍵在於環境條件的掌握。楊秋忠教授說明，酵素的作用與水分息息相關，通常會將水分含量控制在 50% 左右，若有機物偏乾燥則需額外加水。在研發初期，已考量到酵素的適應性，例如對溫度、酸鹼度的耐受性，因此會優先從菌種庫中篩選穩定性高的酵素。這種對環境因素的預先評估與選擇，確保了酵素在實際處理有機廢棄物時，能夠保持其活性並有效作用。相較於傳統堆肥，酵素處理法不僅節省了土地面積，約只需十分之一，更在製成率上表現卓越。傳統堆肥法對乾重 100 公斤的廚餘約只能產出 60 公斤的堆肥，且總有機質含量會流失 30% 至 40%。然而，TTT®法（酵素處理技術）能將 100 公斤的廚餘轉化為 100 公斤的堆肥，有機質含量幾乎無損，製成率接近 100%。此外，傳統堆肥過程常因排放氨氣 (NH₃) 而導致氮肥損失約 40% 至 50%，並可能腐蝕設備，但酵素處理法則無此問題，能有效避免氨揮散及氮損失。
酵素技術的創新動機與長期貢獻
楊秋忠教授投入酵素堆肥法的研發，源於對環境問題的深切關懷。他回憶起小時候的農村生活，當時的土地肥沃，作物生長良好，與現今大量使用化肥後土壤退化的現象形成鮮明對比。他憂心化肥的長期使用將對土壤造成不可逆的傷害，因此投身於微生物肥料及快速生產有機質肥料的研究，期望透過增加土壤有機質含量來恢復地力。他將這項研究視為解決糧食不足、氣候變遷等全球性挑戰的關鍵。透過酵素技術，不僅能將龐大的有機廢棄物轉化為有價值的肥料，還能將碳封存於土壤中，減少溫室氣體排放。他計算指出，全球土壤若能增加有機質含量，將能儲存巨量的碳，這對於減緩氣候變遷具有重大意義。他期望這項技術能被廣泛應用於全球，幫助改善土壤健康，穩定糧食生產，並為環境永續做出貢獻。

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