2021年9月24日，《科学》杂志在线发表了我国科研人员在淀粉人工合成方面取得的重大突破性成果。这项研究在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成，一经公布，引发广泛关注，网友称之为“空气变馒头”。2024年3月18日，央视新闻客户端推送了对中国科学院天津工业生物技术研究所原所长马延和的专访，消息显示，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。
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。最终，天津工业生物技术研究所联合大连化物所，通过合成生物学手段，首次实现二氧化碳到淀粉的从头合成。
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。摆脱植物进行二氧化碳固定是科学家多年来的梦想，合成生物学被认为是影响未来的颠覆性技术。
未来从二氧化碳到淀粉的人工合成技术如果具有经济可行性，工业车间制造淀粉将会实现，与农业种植相比，可以节省超过90%的土地和淡水资源，并且消除化肥和农药对环境的负面影响，必将带来一场新的产业变革，对于保障粮食安全、促进社会经济可持续、高质量发展具有重大战略性意义。
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”。
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：我觉得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做原始创新，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。
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。
记者：这个项目你是怎么关注上的？这是别人让你做的，还是说你作为一个科学家，想去探索。
马延和：这就是在天津所成立之后，那个时候在思考的就是我们国家未来面临的问题。因为我们做工业生物技术，所以希望用这个工业生物技术能够转变我们传统植物光合作用的能力和效率，在车间里面就可以制造我们农田种植的一些产品，农产品，包括粮食在内。
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。
记者：紧张到什么程度？
马延和：紧张到可能工资都发不出来。
记者：你是怎么熬过去呢？
马延和：确实很煎熬，其实很难面对我们团队的人，那个时候就是故意要回避去见他们，但是要去想办法。
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。
马延和：有坚持不下去的这种感觉了。
记者：大家伙还是每天去坚持这种实验？
马延和：对，还是在坚持，那个时候我们有其他的项目去交差，留出一部分人来悄悄地做。
记者：干吗还悄悄地做。
马延和：其实有些技术需要悄悄做的，我们看国外的一些大型企业，他们做的研发很多也都是非常有原创性的工作，但是它在成功之前是一律保密的，是商业秘密。
记者：你做的这一步是什么实验？
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。
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。
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。接下来，整理报告，撰写论文，发表到顶级刊物上，这是大部分科研项目都要走的路，而论文也是评价科研人员成就的重要标准之一。
马延和：我就一直不让发，团队的人也提出来过。
记者：那你干吗不发？
马延和：我不让发的意思就是现在还不成熟，要形成技术、形成产业化应用，路还长，还远，发文章不是我们的目的。
长时间坚守，辛勤付出，却没有论文发表，团队成员也面临着来自外界的压力。
马延和：这就是跟我们团队的年轻人开始时讨论的话题，因为他们也知道，他们也会问，如果我们这几年没有产出，会不会有考核上的问题，我们自己怎么成长。
记者：人家年轻人这一系列灵魂提问，你怎么回答人家？
马延和：就是说你们不用管，所有的条件我来承担，你们就安心在实验室做你们该做的事情。
记者：怎么给人家解决呢？
马延和：在所里我们就做了一种新的管理模式，单独为这些人制定了职称晋升的办法，单独评价考核的办法，不用和我们的一般科技人员一起来参加统一标准的考核。
记者：如果说现有的这个考核机制是对大家都管用，你必须得一年写出多少篇文章，在哪儿发表，在你这不用，那不用怎么才能考核呢？
马延和：其实你这个问题非常关键，我们现在的科技考核评价方式和方法看你这个人个人的产出，发的文章越高越好、越多越好。
记者：是这个逻辑吗？
马延和：我觉得我们毕竟还需要另外的一种追求，或者说我们国家的一些战略需求，需要有一批人去隐姓埋名。
记者：大家都在这个体系里面去竞争，你要出来去隐姓埋名，为什么？
马延和：我们国家的科技发展还是很快的，但是和西方相比，我们总体上来讲是落后的，很多的领域包括我们所从事的生物技术领域，很多的底层技术、方法，包括装备试剂，都是受制于人的，这个是一个系统性的问题，所以我们可能要从点点滴滴做起，一步一步追赶，现在我们需要营造一种文化，一种环境，能够让一批人去沉下心来坐上冷板凳，不问世事，不问前程。
虽然最初实现了二氧化碳合成淀粉技术从零到一的突破，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。
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。
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。
转自：央视新闻客户端
来源： 天津日报
