“空氣變饅頭”！顛覆性改變：既可消納二氧化碳，又可節約土地淡水

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”。**

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。

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。

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。