二氧化碳，可谓是当下人类最关心的一种气体。人人都知道它会让地球变暖、让环境恶化，伴随着我国提出“双碳”目标，即碳达峰与碳中和，似乎如何“消灭”二氧化碳，成了大家共同奋斗的目标。
然而你知道吗？在科学家的手中，二氧化碳可以“变为”飞机燃料，可以“变成”对健康有益的“脑黄金”，能变成各类“衣食住行”相关产品的重要原料。从长远来看，反而能帮助人类实现地球的可持续发展。如果它这么有用，你还会觉得它“讨厌”吗？
迈入21世纪，正有这么一批合成生物学家，已经走在挖掘二氧化碳更多潜能的道路上。事实上，他们关注的对象还包括甲烷、一氧化碳、甲醇等等——这些物质有一个统一的名字：一碳化合物。
带着领域内最新研究成果、前沿发现，9月13日至9月14日，约三百位顶尖科学家、一线产业工作者、青年学生学者，从全国各地赶赴西湖大学，聚集在了云谷校区学术交流中心。在这里，第二届中国一碳生物技术和低碳产业发展大会正在进行时，近50场围绕一碳生物技术的报告紧锣密鼓地轮番登场。
为什么这群科学家们如此关注一碳化合物的应用？
事实上，像一碳化合物绿色转化这样融合了生物制造与低碳技术的方向，将是人类未来产业发展的关键驱动力之一，在推动低碳经济和发展新质生产力中，有望发挥至关重要的作用。应运而生，今年的大会，选择了以“智能低碳生物合成助力新质生产力”为主题。
开幕式上，第一个登场的是德国工程院院士、西湖大学生物学和生物工程讲席教授、校级合成生物学与生物智造中心创始主任曾安平，他既是长期深耕于此领域的一位科学工作者，也是本次大会的主席。
他为这场聚会、也为领域内未来的合作，提出了一个美好的、长期的愿景：“希望本次大会能够成为学术界和产业界互通交流的重要平台，共同推动一碳生物技术的突破创新，为中国乃至全球的绿色低碳经济发展贡献力量。”
曾安平
大会上最瞩目的环节之一，当属由本次会议的主办方、中国生物工程学会一碳生物技术专业委员会发布的《中国一碳生物技术发展路线图（纲要）》。我国一碳生物技术“在哪里、去哪里、怎么去”，即“当前处于什么阶段？未来有怎样的发展目标？该如何达成目标”？这份“漫游”一碳生物技术的战略指导与行动指南，以翔实的“干货”，详细回答了这三个核心的问题。这也是国际上第一个“一碳生物技术路线图”，英文版计划于明年出版。
发布仪式
（从左至右：中国工程院院士、北京化工大学校长谭天伟，中国科学院院士、西湖大学校长施一公，德国工程院院士、西湖大学生物学和生物工程讲席教授曾安平，国家开发投资集团有限公司首席科学家李寅）
那么，把目光放在当下，最前沿的一碳生物技术，有哪些？参与大会的三位院士们，也以“大会报告”的形式作出了解答。
发展可再生能源驱动的二氧化碳高效生物催化和转化，是缓解全球能源危机、实现温室气体资源化利用的重要途径。中国工程院院士、北京化工大学校长谭天伟，介绍了他们近些年来开发的多样的二氧化碳转化手段：“光+酶”，可由二氧化碳生产甲酸、甲醇、富子酸；“电+酶”，可将二氧化碳转化为化学品；微生物固碳，如“电+微生物”，可把二氧化碳变为化学品，如飞机的燃料。
谭天伟
中国科学院院士、欧洲化学会会士、英国化学会会士，西湖大学人工光合作用讲席教授孙立成，长期聚焦于人工光合作用的探索，因为光合作用，是固定空气中二氧化碳的重要形式。在现场，孙立成着重介绍了他们所关注的光合作用中的重要一环：水氧化催化。同时，他也介绍了实验室近期取得的一项由“西瓜皮”启发的重大成果：他们意外发现，西瓜皮的那一层膜，有着突出的氢氧根传导力。
孙立成
而中国工程院院士、南京师范大学副校长黄和，二十年来带领团队只专注于“一个”菌：裂殖壶菌。这是因为，他们关注着功能性油脂的工业化生产，这类油脂有益于人类健康。但其中的一些油脂难以光靠天然的饮食摄入，比如EPA和“脑黄金”DHA，每人每天需要吃20个鹌鹑蛋、1.5斤鳕鱼、2.6斤对虾才能满足。经历层层实验筛选与驯化，他们培养了理想的裂殖壶菌；基于这种菌种，他们实现了DHA的工业化生产，已被用于母婴产品、宠物食品、家禽水产饲料中，带我们逐步实现“脑黄金”自由。
黄和
当下，人工智能正在各个交叉的学科方向全面开花。在大会报告环节后，西湖大学人工智能讲席教授李子青作为主旨报告的主讲人，也在演讲中详细介绍了AI技术是如何助力、赋能合成生物学的。
李子青
“高端前沿”的一碳生物合成科学技术，其实也早已产业化，步入我们的日常生活。这一场大会中，也有不少国内行业领军的企业公司赴会，大会也特别增设了专门的产业交流论坛。这些业已投入生产应用的技术丰富多样：工业尾气经由生物发酵，生产乙醇和生物蛋白质；将废弃物气化，变成合成气，利用合成气可进行生物发酵，生产乙醇；以二氧化碳为原料，可生产聚乳酸（PLA）等生物材料，等等……
当天，大会还为新成立的浙江省全省智能低碳生物合成重点实验室进行了揭牌，西湖大学合成生物学和生物工程讲席教授、德国工程院院士曾安平担任实验室主任。当前，生物制造主要以糖基为原料，原则上可合成70%以上人类所需的化合物，但目前仅实现了约6%的工业应用。这是由于原料不可持续，且糖基作为能量供体会释放二氧化碳，产物收率往往受限、成本高。因此，这个全新成立的省重点实验室，将主要针对智能低碳生物合成过程中的能量来源、固碳效率等难题展开研究，着力挑战三大方向的科学技术问题——低碳作为生物合成原料、绿电作为生物合成能量、低碳原料与能量系统的适配。最终，道法自然，“一生二、二生三、三生万物”，从一碳、二碳到N碳，为未来生物合成提供新方案。
揭牌仪式
（从左至右：中国科学院院士、西湖大学光合作用与太阳能燃料中心主任孙立成；德国工程院院士，西湖大学西湖大学生物学和生物工程讲席教授、全省智能低碳生物合成重点实验室主任曾安平；中国科学院院士、西湖大学校长施一公；中国科学院院士、国家自然科学基金委交叉科学部主任，西湖大学讲席教授、交叉科学中心主任汤超）
人类只有一个地球，“碳中和”已成为国际社会的共同目标。
为了实现这个人类共同的愿景，中国的科学家们在行动，这场大会，正是他们美丽的剪影。
未来，二氧化碳、一氧化碳、甲醇、甲酸这些一碳化合物还能变身为什么产品？速度会不会只需要一天、一小时，甚至一分钟？让我们拭目以待！
大会合影
策划丨 俞熙娜
编辑丨 徐 珊
校对 丨 张 弛
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西湖大学工学院面向国家战略性新兴产业发展重大需求，着力建设交叉学科与新兴学科为特色的工程技术学科群，努力建成国家重大科学技术研究和拔尖创新人才培养的重要基地。工学院以国际高端人才为学科带头人构建科研团队，分阶段、分领域打造一流人才队伍。
工学院目前重点建设七大研究领域 (Programs)——人工智能与数据科学、生物医学工程、化学与生物工程、电子信息科学与技术、材料科学与工程、机械科学与工程、可持续发展与环境工程。围绕七大领域，工学院已建成一批高水平实验室和研究中心，其中已获批成立全省3D微纳加工和表征研究重点实验室、全省智能低碳生物合成重点实验室，培育建设浙江省海岸带环境与资源研究重点实验室，建立微纳光电系统集成浙江省工程研究中心。
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