从0到1的突破如何产生

中国科学院天津工业生物技术研究所（以下简称“工业生物所”）副研究员蔡韬是二氧化碳合成淀粉成果的主要完成人，他对第一次实验成功的场景记忆犹新。

“淀粉遇碘会变成蓝色，我们用这个方法来检验实验是否成功。那天，实验室告诉我出现蓝色了，我马上飞奔过去。”但他却并没有大功告成的喜悦，而是心里充满了忐忑与怀疑。“是真的吗？会不会有什么错误？我们已经失败过几百次了。”当看到那淡淡的蓝色，蔡韬稳了稳心神，说：“咱们再来一次，验证一下吧！”

在国际上首次实现了从二氧化碳到淀粉的从头全合成，使淀粉生产的单一传统农业种植模式，向工业车间生产模式转变成为可能——这无疑是一项从0到1的突破。工业生物所所长马延和研究员坦言，在这一科研项目持续的6年中，“我们经过太多次失败了，实话实说，也曾经想过要放弃”。那么，是什么让科研人员坚持下来呢？

科研成败如何评判

这是怎样的6年？马延和介绍，自2015年起，该所就在中国科学院重点部署项目和天津市财政专项的支持下，立项开展二氧化碳合成淀粉的研究。“能够坚持下来，是因为我们的科研人员有种韧劲，有甘坐冷板凳的精神，更是因为院里给了我们相对宽松的创新环境，不以最终结果论成败，这样我们才有底气做下来。”

对基础研究而言，什么是成功，什么是失败？其实这个答案已经非常明确——基础研究是探索性研究，特别是对于从0到1的科研，结果与预期不同是常态，只要丰富了人类知识的内涵，哪怕得出的是“此路不通”的结论，也是一种成功。

其实，在二氧化碳合成淀粉项目的实施过程中，科研人员一直有论文产出——虽然这些突破与最终突破有量级的差别，但在中国科学院院士康乐、中国工程院院士岳国君等看来，这些突破对其他科研项目也有很好的帮助和启发。

但在科研实践中，由于种种原因的掣肘，这样的判断并不容易执行。

中国科学院在这方面进行了一些体制机制探索，为科学家们提供了更为宽容的环境，让科技工作者能够安静下来，不为外物侵扰。

比如在科研评价上，不以最终结果论成败，而是更关注同行评议的结论。中国科学院副院长、中国科学院院士周琪介绍，中国科学院正在持续聚焦国际前沿领域和关键科学问题，认真梳理凝练国家和经济社会发展的重大需求，坚决打好关键核心技术攻坚战，努力开创基础研究工作新局面。

什么是最适合的科研组织模式

这项科研与一般的基础研究还有不一样的地方，二氧化碳合成淀粉，这在理论上是可行的。马延和说：“但是我们对生命、对自然的认识还是很局限的，玉米等农作物通过自然光合作用合成与积累淀粉需要约60步生化反应以及复杂代谢与生理调控，我们还没有完全解开这个谜题。完全模拟自然是不现实的，也不经济——自然光合作用只能利用低能量密度的太阳能，理论能量转化效率只有2%。在这项研究中，我们要突破的不是二氧化碳能不能合成淀粉，而是怎么合成淀粉，是要探索一条新的技术路线。”

因此，工业生物所采取与这种研究相适应的创新的基础研究科研组织模式——项目制。马延和介绍，工业生物所围绕课题组建了团队，分解目标进行针对性攻关，“这是一种项目制、工程化的管理方式。”马延和说，“同时，我们建立了总体研究部，负责组织、集成研究单元和支撑平台，最终形成了完整的成果。”

另一个经验是不同研究单位、不同学科的协作攻关。马延和介绍，围绕淀粉人工合成，“我们联合所内外十余个研究组进行联合攻关，例如中科院大连化物所李灿院士团队、中科院上海高等研究院魏伟研究团队和天津大学康鹏团队在关键酶的制备、二氧化碳电/氢还原等方面，进行了深入交流和合作，为最终突破奠定了关键基础”。

不同的学科特点不同，科学研究的目标千差万别，科研组织形式本来就不应是刻板的、一成不变的。从这个角度而言，应该赋予研究所等科研项目的直接组织者更大的权限，灵活、创新地使用各种与科研特点相适应的科研组织方式。

二氧化碳到淀粉的从头合成，不仅是一次基础研究与技术路线的突破，更是一次科研体制与机制创新成果的检验，可以作为一个样本进行认真总结，为未来研究提供更多启示。（记者 齐芳）