“空氣變饅頭”?這可不是魔術_風聞
心之龙城飞将-昨天 22:25
來源:央視網-2024-03/1819:39科學家用空氣中的二氧化碳“變魔術”了。
全國兩會閉幕後,全國人大代表馬延和返回工作崗位,投身二氧化碳合成澱粉的實驗項目,該項目是通過人工合成的手段,將空氣中的二氧化碳轉化為澱粉,網友稱之為“空氣變饅頭”。

01
0到1的突破
他們用了十年
3年前,馬延和帶領團隊成功實現二氧化碳合成澱粉的消息一經公佈,引發廣泛關注。如今,項目已經進入工程測試階段,向產業化又邁進了一大步。
記者:作為科學家來説,你心中追求的那個理想是什麼?

馬延和:就是把我們農田種植的玉米、大豆,能夠在啤酒罐裏面合成出來,我們叫農業工業化的一條路線,如果這條路線能夠成功,我們可能主糧、主要的作物不用種。
記者:那不用種哪來?
馬延和:就是車間製造,把農田種植的模式變成車間製造。

在馬延和設想的車間製造中,二氧化碳成為原料,不但可以轉化成澱粉,還可以轉化成蛋白質、糖類。

這份澱粉樣品代表的是科學上從0到1的一次突破,從二氧化碳到澱粉,首次全人工合成。在這之前,澱粉的真正製造者是綠色植物,也只有綠色植物的光合作用才能把二氧化碳和水合成為澱粉,人類離不開的碳水是對植物進行加工才得到的。為了這項突破,馬延和帶領團隊努力了近十年時間。

記者:會帶來什麼樣的顛覆性改變?
馬延和:最直接的一個是節約我們大量的土地耕地,就是可能我們的生產效率能夠提升90%,或者是能節約土地、節約淡水90%以上,不需要農藥化肥,減輕我們農業的壓力。另外一個可能更重要,就是我們有一個非常可靠的渠道去消納二氧化碳,它的需求很大,所以它對二氧化碳的消納就非常巨大。

基礎科學研究中有一類課題叫原始創新,需要長期投入,但結果不能預估。二氧化碳合成澱粉實驗項目就是這樣的課題,和那些已經聚集了眾多課題的領域和賽道相比,這一項目的啓動註定要面對多方考量。
02
淡淡的藍色
科研人員等了三年半

中國科學院天津工業生物技術研究所成立於2012年,馬延和參與籌建並擔任第一任所長。二氧化碳合成澱粉是他上任後,舉全所之力推動的重大項目。

植物製造澱粉是通過一系列生化反應實現的,以玉米為例,它的過程涉及60多步代謝反應,太陽能的利用效率不足2%。人工合成澱粉的目的是提高效率,馬延和與團隊所做的事情,是尋找步驟最少、效率最高的路徑,在實驗室內將二氧化碳合成為澱粉。
馬延和:開始大家還是比較有自信,有信心,澱粉分子的合成每一步反應都能發生,但是把這些反應放在一起,它就沒有反應,沒有物質產生,到底問題出在哪裏,就是一個一個去排除,這種排列組合就很多。

反覆實驗、反覆失敗的過程持續了三年多時間,研究所可支配的經費是有限的,隨着實驗項目戰線的拉長,資金壓力越來越大。

雙重壓力之下,馬延和的辦法是,用所內其他項目掙來的錢支撐這一看不到終點的跋涉。

馬延和:這個就是反應完了之後,我要檢測到底有沒有澱粉。加一點碘進去,它如果變藍就説明它有澱粉。
記者:那就是每次都見不到藍的時候……
實驗人員:就是很有挫敗感。
記者:挫敗了還要再往前走。

實驗人員:反正做科研的,就是不要怕失敗,要在失敗中前行,就去想各種解決方案,然後最終把那個問題解決了,我們就成功了。

2018年盛夏的一天,實驗人員照常將碘加入試管,讓人驚喜的是,試管中第一次出現了淡淡的藍色。
這個顏色,實驗人員等了三年半。

實驗人員隨後提取出二氧化碳合成的澱粉樣品,至此,實驗項目已經實現重大突破。
03
一代一代地做下去
“功成不必在我”

雖然最初實現了二氧化碳合成澱粉技術從0到1的突破,但因其轉化成本極其高昂,遠遠達不到產業化的要求。
2018年之後,馬延和帶領團隊繼續堅持默默無聞地研究,不斷優化路徑,不斷重複實驗,並藉助先進的技術手段,來降低二氧化碳合成澱粉的轉化成本。
2021年9月24日,國際權威期刊《科學》在線發表了馬延和與團隊在澱粉人工合成上取得的重大突破性成果,隨即被媒體密集報道,被譽為生物製造領域的重要里程碑。
記者:當你的這個文章發表在《科學》雜誌上之後,很多人就在旁邊留言説這個很可能得諾貝爾獎了,有人説可不可以拿這個當成一個條件,可以去做院士了,這些你考慮嗎?你喜歡嗎?你在乎嗎?

馬延和:無所謂,我最在乎的就是這個技術能不能落地,能不能夠做成,其他的都無所謂。我們一直在所裏説一句話,就是向着太陽走,影子會跟着你,如果我們追影子,永遠追不到。其實是想讓大家樹立一個正確的價值觀,正確的導向,去做該做的事情,如果把這個影子比喻成名譽、地位、待遇,回頭去計較這些,那肯定會迷路的,而且永遠追不到。

去年底,因任期結束,馬延和從研究所所長的位置上退了下來,但他並沒有停歇,搭建新的科研平台,推動技術迭代升級,他變得更加忙碌。
記者:這路還有多長?
馬延和:樂觀一點的話,我們還得需要幾年時間。
記者:你急嗎?
馬延和:着急,很着急,心裏很急,但是表面上還不能表達出來。
記者:如果我們慢了,別的國家、別的科研團隊有沒有可能比我們快。
馬延和:有可能。
記者:反正大家都在做,快又怎麼樣呢?
馬延和:那就是可能我們很多的先機就失去了。科技也是一種賽道,產業也是一種賽道,誰跑在前面誰贏,誰的利益最大。
記者:未來如果它能夠進行科技轉化了,你在裏面算扮演一個什麼角色?
馬延和:就是一個啓蒙者或者啓動者。
記者:一代一代人就這麼做下去?
馬延和:對,功成不必在我。
來源:央視網綜合《面對面》