理性看待二氧化碳合成淀粉研究

写在前面的
最近我的朋友圈和信息终端的新闻推送都在火热报道关于中国科学家研究出二氧化碳合成淀粉这一原创性研究成果。这些推送中大部分来自于一些非科研界的媒体账号，我也读了一下他们的推送内容。当我看完这些内容后，我既有肯定的部分，也有反对部分。当然，肯定部分占比较多。之所以肯定是因为这些媒体很积极地报道了中国科学家的世界性原创研究成果。这为提升民族自信具有非常积极的作用。反对的地方在于这些媒体过度解读该研究的带来的实际应用价值，尤其是部分媒体使用了从0到1等夸张描述。于是，我决定写一篇科普性推送以表达我的个人观点对这项研究成果的理解。

原文基本信息

        通过Pubmed文献数据库我检索到了这篇研究的原文。

        论文的题目的为Cell-free chemoenzymatic starch synthesis from carbon dioxide翻译为题目为无需细胞的由二氧化碳合成淀粉的化学酶促反应。该论文发表与权威顶尖期刊<<Science> >杂志，论文涉及的方向属于合成生物学方向。发表论文的团队来自于中国科学院天津工业生物技术研究所。

淀粉与二氧化碳关系

        淀粉是高分子碳水化合物，是由葡萄糖分子聚合而成的多糖。简单地说生物体通过酶的催化将淀粉水解为葡萄糖吸收。由于葡萄糖属于碳水化合物，在细胞的糖代谢过程中葡萄糖氧化产生能量（ATP）最后变成二氧化碳和水。用更简单的方式讲则是当你吃完馒头后，馒头里面的淀粉被水解成葡萄糖被你的小肠上皮细胞吸收。然后你机体由通过糖代谢的方式产生能量供给你生活、工作。最后剩余的产物以水和二氧化碳的方式分别从你的汗液、尿液和呼出的气体（里面含有二氧化碳）被释放。

碳中和时代发展人工二氧化碳还原方法的意义

        工业革命后人类对能源的使用量越来越大，随之产生的二氧化碳、二氧化氮等气体也越来越多。因为温室气体（二氧化碳属于其中之一）排放导致全球温室效应。其造成的灾害和影响也越来越大。因此近年来世界各国开始以保护人类生存环境为目的开展了大规模节能减排行动。在这项行动中，碳中和被提出。碳中和顾名思义即是人类生产活动产生的二氧化碳排除量尽量要等于二氧化碳的利用量。这样不会产生过多的二氧化碳以释放到大气层中。从而达到保护人类生存环境的目的。然而，二氧化碳产生容易利用难。目前除了光合作用（如绿色植物和部分微生物如蓝细菌）能够高效吸收二氧化碳，人类在技术水平上还很难做到高效利用二氧化碳。因此发展一种高效利用二氧化碳的人工技术在碳中和时代具有重要的科技和战略意义。

这篇论文主要做了什么

        原文中的图一很简洁地告诉了读者他们做了什么。上图是我从作者的原文中复制的图片。我认为作者已经通过这张图片非常清晰地告诉了大家他们团队真正解决了什么问题。作者用四种不同的颜色凸显了他们这项工作分为了4个模块（如外圈所示）。每个模块具体分成了哪些步骤，及这项步骤分别属于哪些程序都被清晰告知（如外圈中的每个箭头和内圈的注释所示）。如果细心一点，可以仔细观察外圈的箭头。你会发现除了第一步，由二氧化碳(CO2)到甲醇(CH3OH, methanol)是虚线箭头以外，其余箭头都是实心箭头。而事实上，作者也是通过实心箭头和虚线箭头告诉了读者，他们真正解决的科学问题是后面的实心箭头对应的步骤。换句话说，从二氧化碳到甲醇，这一步使用的方法仍然是化学方法。从甲醇到淀粉，使用了合成生物学方法！

        再仔细阅读作者后面的结果，你也会发现作者也是具体介绍了他们在如何从甲醇到淀粉这个过程中完成的工作。从这些结果中我理解了为什么这篇文章的题目中使用了chemoenzymatic一词，因为二氧化碳到淀粉的全部步骤中还有第一步（这也是最难的一步）二氧化碳还原为甲醇依然是化学方法。

论文的真正价值

        我个人认为这篇论文是一篇相当有价值的论文，但是我认为的价值并非是新闻媒体吹捧出来的价值。这篇论文真正的价值在于合成生物学领域的价值，他们通过自己的研究提高了从甲醇到淀粉的酶学反应效率，减少了酶促反应的步骤！显著提高了合成生物学工艺水平！但是，要真正解决碳中和涉及的问题，仍然是第一步即二氧化碳到甲醇这一步。如果能够利用合成生物学技术将二氧化碳高效地还原为甲醇，那么这才是真正解决了碳中和问题的一部分！

写在后面的
中国科学家做出的原创性科研成果确实应该值得媒体报道。但是在媒体报道科学研究成果时，希望媒体能尊重科学研究事实。不要夸大、捏造科学研究意义。过度解读、夸大科学研究成果在短期内确实可以提高民族自信、增加全社会对本国科技水平的信心，但是长此以往，弊大于利。不仅容易造成社会性的盲目科技自信，还可能造成部分社会群体对本国科技水平的失信。因为本篇推送属于科普性推送，并没有详细深入解读这篇研究论文中每一步合成生物学步骤的原理、价值。只是单纯以总结这篇论文的研究结果和实际价值为目的。如果读者想拜读作者的原文可以点击原文链接。