满足碳水爱好必须靠种地吗?
不!一!定!
二氧化碳也能变淀粉
近日
中科院天津工业生物技术研究所专家
马延和在接受央视记者采访时
他所带领的团队
成功实现了
二氧化碳合成淀粉
也被网友称之为
「空气变馒头」
引发广泛关注
二氧化碳合成淀粉
项目迈向产业化
如今
该项目已经进入工程测试阶段
向产业化又迈进了一大步
实验的目标是
↓↓↓
把农业工业化
从农田种植模式
变成车间制造
马延和
把我们在农田种植的玉米、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。
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。
下面这份淀粉样品
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
新技术带来颠覆性改变
马延和表示,「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。」
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。
研究新技术路上的「拦路虎」
探索的道路上
马延和及团队
也遇到了不少「拦路虎」
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
但科研人员依然坚持不懈
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。
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,甚至紧张到连工资都发不出来。
双重压力之下,马延和的办法是,用所内其他项目挣来的钱要支撑这一看不到终点的跋涉。
大家的坚持终于等来回报
2018年盛夏的一天
实验人员照常将碘加入试管后
惊喜来了
试管中第一次出现了淡淡的蓝色
这也证明了实验的成功
记者:当时你看到这个蓝,你相信吗?
实验人员:其实有点怀疑,所以我跟老师汇报了之后,我们又重复了一下实验,然后又出现了,当时那个蓝色比较浅,就是一个很浅的蓝色。
记者:这个颜色你等了多久?
实验人员:等了三年半。
马延和表示:「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。」
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。
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。
何时能吃上「空气馒头」
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的研究,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。
马延和
我觉得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。
至于网友们什么时候
能吃上「空气馒头」
马延和表示
可能还得需要几年时间
记者:这条路还有多长?
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。
央视新闻(记者:董倩)
来源: 新闻坊