“空气变馒头”！颠覆性改变：既可消纳二氧化碳，又可节约土地淡水

科学家用空气中的二氧化碳“变魔术”了。

全国两会闭幕后，全国人大代表马延和返回工作岗位，投身二氧化碳合成淀粉的实验项目，该项目是通过人工合成的手段，将空气中的二氧化碳转化为淀粉，网友称之为**“空气变馒头”。**

0到1的突破

他们用了十年

3年前，马延和带领团队成功实现二氧化碳合成淀粉的消息一经公布，引发广泛关注。如今，项目已经进入工程测试阶段，向产业化又迈进了一大步。

**记者：**作为科学家来说，你心中追求的那个理想是什么？

**马延和：**就是把我们农田种植的玉米、大豆，能够在啤酒罐里面合成出来，我们叫农业工业化的一条路线，如果这条路线能够成功，我们可能主粮、主要的作物不用种。

**记者：**那不用种哪来？

**马延和：**就是车间制造，把农田种植的模式变成车间制造。

在马延和设想的车间制造中，二氧化碳成为原料，不但可以转化成淀粉，还可以转化成蛋白质、糖类。

这份淀粉样品代表的是科学上从0到1的一次突破，从二氧化碳到淀粉，首次全人工合成。在这之前，淀粉的真正制造者是绿色植物，也只有绿色植物的光合作用才能把二氧化碳和水合成为淀粉，人类离不开的碳水是对植物进行加工才得到的。为了这项突破，马延和带领团队努力了近十年时间。

**记者：**会带来什么样的颠覆性改变？

**马延和：**最直接的一个是节约我们大量的土地耕地，**就是可能我们的生产效率能够提升90%，或者是能节约土地、节约淡水90%以上，**不需要农药化肥，减轻我们农业的压力。另外一个可能更重要，就是我们有一个非常可靠的渠道去消纳二氧化碳，它的需求很大，所以它对二氧化碳的消纳就非常巨大。

基础科学研究中有一类课题叫原始创新，需要长期投入，但结果不能预估。二氧化碳合成淀粉实验项目就是这样的课题，和那些已经聚集了众多课题的领域和赛道相比，这一项目的启动注定要面对多方考量。

淡淡的蓝色

科研人员等了三年半

中国科学院天津工业生物技术研究所成立于2012年，马延和参与筹建并担任第一任所长。二氧化碳合成淀粉是他上任后，举全所之力推动的重大项目。

植物制造淀粉是通过一系列生化反应实现的，以玉米为例，它的过程涉及60多步代谢反应，太阳能的利用效率不足2%。人工合成淀粉的目的是提高效率，马延和与团队所做的事情，是寻找步骤最少、效率最高的路径，在实验室内将二氧化碳合成为淀粉。

**马延和：**开始大家还是比较有自信，有信心，淀粉分子的合成每一步反应都能发生，但是把这些反应放在一起，它就没有反应，没有物质产生，到底问题出在哪里，就是一个一个去排除，这种排列组合就很多。

反复实验、反复失败的过程持续了三年多时间，研究所可支配的经费是有限的，随着实验项目战线的拉长，资金压力越来越大。

双重压力之下，马延和的办法是，用所内其他项目挣来的钱支撑这一看不到终点的跋涉。

**马延和：**这个就是反应完了之后，我要检测到底有没有淀粉。加一点碘进去，它如果变蓝就说明它有淀粉。

**记者：**那就是每次都见不到蓝的时候……

**实验人员：**就是很有挫败感。

**记者：**挫败了还要再往前走。

**实验人员：**反正做科研的，就是不要怕失败，要在失败中前行，就去想各种解决方案，然后最终把那个问题解决了，我们就成功了。

2018年盛夏的一天，实验人员照常将碘加入试管，让人惊喜的是，试管中第一次出现了淡淡的蓝色。

这个颜色，实验人员等了三年半。

实验人员随后提取出二氧化碳合成的淀粉样品，至此，实验项目已经实现重大突破。

一代一代地做下去

“功成不必在我”

虽然最初实现了二氧化碳合成淀粉技术从0到1的突破，但因其转化成本极其高昂，远远达不到产业化的要求。

2018年之后，马延和带领团队继续坚持默默无闻地研究，不断优化路径，不断重复实验，并借助先进的技术手段，来降低二氧化碳合成淀粉的转化成本。

2021年9月24日，国际权威期刊《科学》在线发表了马延和与团队在淀粉人工合成上取得的重大突破性成果，随即被媒体密集报道，被誉为生物制造领域的重要里程碑。

**记者：**当你的这个文章发表在《科学》杂志上之后，很多人就在旁边留言说这个很可能得诺贝尔奖了，有人说可不可以拿这个当成一个条件，可以去做院士了，这些你考虑吗？你喜欢吗？你在乎吗？

**马延和：**无所谓，我最在乎的就是这个技术能不能落地，能不能够做成，其他的都无所谓。我们一直在所里说一句话，**就是向着太阳走，影子会跟着你，如果我们追影子，永远追不到。**其实是想让大家树立一个正确的价值观，正确的导向，去做该做的事情，如果把这个影子比喻成名誉、地位、待遇，回头去计较这些，那肯定会迷路的，而且永远追不到。

去年底，因任期结束，马延和从研究所所长的位置上退了下来，但他并没有停歇，搭建新的科研平台，推动技术迭代升级，他变得更加忙碌。

**记者：**这路还有多长？

**马延和：**乐观一点的话，我们还得需要几年时间。

**记者：**你急吗？

**马延和：**着急，很着急，心里很急，但是表面上还不能表达出来。

**记者：**如果我们慢了，别的国家、别的科研团队有没有可能比我们快。

**马延和：**有可能。

**记者：**反正大家都在做，快又怎么样呢？

**马延和：**那就是可能我们很多的先机就失去了。科技也是一种赛道，产业也是一种赛道，谁跑在前面谁赢，谁的利益最大。

**记者：**未来如果它能够进行科技转化了，你在里面算扮演一个什么角色？

**马延和：**就是一个启蒙者或者启动者。

**记者：**一代一代人就这么做下去？

**马延和：**对，功成不必在我。