第十八届上海国际淀粉及淀粉衍生物展览会

二氧化碳排放与气候变化已经成为全球关注的问题。当下，工业化进程使自然界碳循环系统平衡被打破，森林、海洋、湿地等二氧化碳“调节器”无法完全回收化石资源向大气中排放的二氧化碳。
“在‘双碳’目标下，如果我们能把二氧化碳作为工业原料用起来，将为经济绿色可持续发展提供战略支撑。”马延和说，二氧化碳转化利用途径包括物理封存、化学转化和生物转化。其中化学转化目前每年可转化5亿吨二氧化碳，潜力很大。而在生物转化方面，经过亿万年的自然进化，地球上自养生物等形成了自然精巧的二氧化碳固定和转化利用系统，每年可将超过1000亿吨碳素转化为各种有机物。
不过，二氧化碳自然生物转化利用存在效率低、速度慢的问题，难以达到工业应用水平。与光伏和乙醇发酵工业相比，二氧化碳生物转化的能量效率相差10倍以上，固碳速度相差百倍以上，难以支撑二氧化碳的工业原料化利用。
他表示，随着生物技术的发展，学习自然、改造自然，设计人工生物固碳和物质合成途径，突破生物体自然局限，获得高效能量利用、高效物质合成的能力非常重要。“我们可以通过生物技术来拓展自然生物的能力边界。”据他介绍，国外专家也认为，利用工业生物技术转化二氧化碳生产复杂化学品、材料、燃料、医药、食品，建立以二氧化碳为原料的工业生物制造新范式，具有巨大潜力。
各国对二氧化碳生物转化高度关注，特别是欧美国家都针对利用生物技术固定二氧化碳或将二氧化碳作为工业原料制定了各自的规划和路线图。他举例说，在工业生物转化路线方面，更多能量形式被利用，更多的固碳途径被拓展，二氧化碳可以直接被工业生物体转化，也可以先利用化学技术转化成一氧化碳、甲醇、乙酸等，再以此为原料培养生物，合成糖、乙醇等多碳化合物。包括最近科研人员用二氧化碳人工合成氨基酸在内，二氧化碳到有机物分子的生物合成取得了一系列进展。