中科院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所所長、研究員馬延和: |
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人工合成淀粉工業(yè)化生產(chǎn)任重道遠(yuǎn) |
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問:當(dāng)初為什么會選擇“從二氧化碳到淀粉的人工合成”這個項目進(jìn)行科技攻關(guān)?
馬延和:糧食安全是國家安全的重要基礎(chǔ),我國一直積極推進(jìn)農(nóng)業(yè)生物技術(shù)進(jìn)步,從遺傳雜交育種到分子設(shè)計育種,我們一直在追趕著國際科技前沿。
有沒有可能“換道超車”?其實這個想法由來已久,即使是替代一部分糧食淀粉作為工業(yè)原料甚至飼料,也是對緩解農(nóng)業(yè)壓力的巨大貢獻(xiàn)。
合成生物學(xué)被認(rèn)為是影響未來的顛覆性技術(shù)。模擬自然作物光合作用,重新設(shè)計生命合成代謝過程,設(shè)計人工生物系統(tǒng)不依賴植物種植進(jìn)行淀粉制造,潛藏著驚人的變革前景。的確,這條路線存在很多的不確定性,科學(xué)問題復(fù)雜、技術(shù)路線不清、瓶頸問題難測;但是,科學(xué)研究就需要大膽的實踐、勇闖無人區(qū)。
我們科技工作者要有強(qiáng)烈的國家使命感,面向國家重大戰(zhàn)略需求,在科技工作中作出重大創(chuàng)新貢獻(xiàn)是我們的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。“從二氧化碳到淀粉的人工合成”的工業(yè)路徑是事關(guān)長遠(yuǎn)和全局的科技戰(zhàn)略制高點,是國之重器。
問:人工合成淀粉的實現(xiàn)是否意味著人類未來可以靠喝“西北風(fēng)”活著?工業(yè)化生產(chǎn)的成本會不會很高?
馬延和:人工合成淀粉并不意味著喝“西北風(fēng)”就能生存,實際上它是一種工業(yè)生產(chǎn)的模式,未來我們還需要提升我國工業(yè)生產(chǎn)的能力,以減少農(nóng)業(yè)的壓力。
現(xiàn)在人工合成淀粉的成本還非常高,未來在工業(yè)化階段需要解決過程成本和能量效率問題,大幅降低生產(chǎn)成本,然后讓其成本與農(nóng)業(yè)種植相競爭,這樣我們才可以實現(xiàn)工業(yè)化。
問:人工合成淀粉成功以后,您和團(tuán)隊后續(xù)在做哪些工作?
馬延和:到現(xiàn)在為止,我們?nèi)斯ず铣傻矸壑皇窃谝粭l非自然的途徑組建上獲得了成功,離真正的應(yīng)用工業(yè)化差距還比較大,F(xiàn)在還需要解決能量轉(zhuǎn)化的效率、催化過程中所需要的蛋白的制造以及整個過程工程的成本控制問題。所以還需要做非常多的基礎(chǔ)研究工作,逐個攻克這些技術(shù)問題,應(yīng)該說后面的工作量還是很大的!
《科學(xué)新聞》 (科學(xué)新聞2022年2月刊 封面)