“空氣變饅頭”？馬延和帶領團隊努力近十年攻克這項技術

全國兩會閉幕后，全國人大代表馬延和返回工作崗位，投身二氧化碳合成淀粉的實驗項目，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淀粉，網友稱之為“空氣變饅頭”。

3年前，馬延和帶領團隊成功實現二氧化碳合成淀粉的消息一經公布，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：作為科學家來說，你心中追求的那個理想是什么？

馬延和：就是把我們農田種植的玉米、大豆，能夠在啤酒罐里面合成出來，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：就是車間制造，把農田種植的模式變成車間制造。

在馬延和設想的車間制造中，二氧化碳成為原料，不但可以轉化成淀粉，還可以轉化成蛋白質、糖類。

這份淀粉樣品代表的是科學上從0到1的一次突破，從二氧化碳到淀粉，首次全人工合成。在這之前，淀粉的真正制造者是綠色植物，也只有綠色植物的光合作用才能把二氧化碳和水合成為淀粉，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：會帶來什么樣的顛覆性改變？

馬延和：我覺得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做原始創新，需要長期投入，但結果不能預估。二氧化碳合成淀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，這一項目的啟動注定要面對多方考量。

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

記者：這個項目你是怎么關注上的？這是別人讓你做的，還是說你作為一個科學家，想去探索。

馬延和：這就是在天津所成立之后，那個時候在思考的就是我們國家未來面臨的問題。因為我們做工業生物技術，所以希望用這個工業生物技術能夠轉變我們傳統植物光合作用的能力和效率，在車間里面就可以制造我們農田種植的一些產品，農產品，包括糧食在內。

植物制造淀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%。人工合成淀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淀粉。

馬延和：開始大家還是比較有自信，有信心，淀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，到底問題出在哪里，就是一個一個去排除，這種排列組合就很多。

反復實驗、反復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，隨著實驗項目戰線的拉長，資金壓力越來越大。

記者：緊張到什么程度？

馬延和：緊張到可能工資都發不出來。

記者：你是怎么熬過去呢？

馬延和：確實很煎熬，其實很難面對我們團隊的人，那個時候就是故意要回避去見他們，但是要去想辦法。

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

馬延和：有堅持不下去的這種感覺了。

記者：大家伙還是每天去堅持這種實驗？

馬延和：對，還是在堅持，那個時候我們有其他的項目去交差，留出一部分人來悄悄地做。

記者：干嗎還悄悄地做。

馬延和：其實有些技術需要悄悄做的，我們看國外的一些大型企業，他們做的研發很多也都是非常有原創性的工作，但是它在成功之前是一律保密的，是商業秘密。

記者：你做的這一步是什么實驗？

馬延和：這個就是反應完了之后，我要檢測到底有沒有淀粉。加一點碘進去，它如果變藍就說明它有淀粉。

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，然后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。

記者：當時你看到這個藍，你相信嗎？

實驗人員：其實有點懷疑，所以我跟老師匯報了之后，我們又重復了一下實驗，然后又出現了，當時那個藍色比較淺，就是一個很淺的藍色。

記者：這個顏色你等了多久？

實驗人員：等了三年半。

實驗人員隨后提取出二氧化碳合成的淀粉樣品，至此，實驗項目已經實現重大突破。接下來，整理報告，撰寫論文，發表到頂級刊物上，這是大部分科研項目都要走的路，而論文也是評價科研人員成就的重要標準之一。

馬延和：我就一直不讓發，團隊的人也提出來過。

記者：那你干嗎不發？

馬延和：我不讓發的意思就是現在還不成熟，要形成技術、形成產業化應用，路還長，還遠，發文章不是我們的目的。

長時間堅守，辛勤付出，卻沒有論文發表，團隊成員也面臨著來自外界的壓力。

馬延和：這就是跟我們團隊的年輕人開始時討論的話題，因為他們也知道，他們也會問，如果我們這幾年沒有產出，會不會有考核上的問題，我們自己怎么成長。

記者：人家年輕人這一系列靈魂提問，你怎么回答人家？

馬延和：就是說你們不用管，所有的條件我來承擔，你們就安心在實驗室做你們該做的事情。

記者：怎么給人家解決呢？

馬延和：在所里我們就做了一種新的管理模式，單獨為這些人制定了職稱晉升的辦法，單獨評價考核的辦法，不用和我們的一般科技人員一起來參加統一標準的考核。

記者：如果說現有的這個考核機制是對大家都管用，你必須得一年寫出多少篇文章，在哪兒發表，在你這不用，那不用怎么才能考核呢？

馬延和：其實你這個問題非常非常關鍵，我們現在的科技考核評價方式和方法看你這個人個人的產出，發的文章越高越好、越多越好。

記者：是這個邏輯嗎？

馬延和：我覺得我們畢竟還需要另外的一種追求，或者說我們國家的一些戰略需求，需要有一批人去隱姓埋名。

記者：大家都在這個體系里面去競爭，你要出來去隱姓埋名，為什么？

馬延和：我們國家的科技發展還是很快的，但是和西方相比，我們總體上來講是落后的，很多的領域包括我們所從事的領域生物技術領域，很多的底層技術、方法，包括裝備試劑，都是受制于人的，這個是一個系統性的問題，所以我們可能要從點點滴滴做起，一步一步追趕，現在我們需要營造一種文化，一種環境，能夠讓一批人去沉下心來坐上冷板凳，不問世事，不問前程。

雖然最初實現了二氧化碳合成淀粉技術從零到一的突破，但因其轉化成本極其高昂，遠遠達不到產業化的要求。2018年之后，馬延和帶領團隊繼續堅持默默無聞的研究，不斷優化路徑，不斷重復實驗，并借助先進的技術手段，來降低二氧化碳合成淀粉的轉化成本。

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淀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，被譽為生物制造領域的重要里程碑。

記者：當你的這個文章發表在科學雜志上之后，很多人就在旁邊留言說這個很可能得諾貝爾獎了，有人說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，我覺得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。我們一直在所里說一句話，就是向著太陽走，影子會跟著你，如果我們掉過頭來追影子，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，如果說把這個影子比喻成名譽、地位、待遇，如果回頭去計較這些，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，但他并沒有停歇，搭建新的科研平臺，推動技術迭代升級，為中試做準備，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：著急，很著急，心里很急，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，快又怎么樣呢？

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，你在里面算扮演一個什么角色？

馬延和：就是一個啟蒙者或者啟動者。

記者：一代一代人就這么做下去？

馬延和：對，功成不必在我。