植物光合作用中的卡尔文循环是一种重要的生物固碳形式，大气中的二氧化碳进入卡尔文循环转化成糖，这是减少大气中二氧化碳含量最便宜且副作用最少的一种方法。光合作用需要不同的酶来催化并相互协调，其中对碳起到关键固定作用的酶名为RuBisCo，这种酶的催化速度不但相对较慢，还时常错把氧气分子“认成”二氧化碳分子。
德国马克斯·普朗克协会研究人员在美国《科学》杂志上报告说，他们发现自然界中存在一种能够更有效结合固定二氧化碳的酶。这种名为ECR的酶从细菌中提取，几乎从不“犯错”，且催化反应速度可达RuBisCo的20倍，但ECR酶无法与光合作用中的其他酶协调作用。
经过不断筛选优化，研究人员为ECR酶设计出了一种名为CETCH循环的人工循环过程。该过程有包括ECR酶在内的17种酶参与，在实验室中固碳的效率较自然界中的光合作用高出20%。
此外，目前在实验室发生的CETCH循环中，二氧化碳被吸收后的产物为乙醛酸。研究人员介绍说，他们还可对CETCH循环作出相应调整，使其产物变为生物柴油原材料、抗生素等其他物质。
