11月8日。
金陵大學(xué)。
生命科學(xué)學(xué)院。
多媒體教室內(nèi)。
上百名學(xué)生，齊聚一堂。
他們今天聚集在這里，主要是聆聽李舟教授給他們上的生命科學(xué)課。
早在本學(xué)期開始。
李舟教授便給學(xué)生上生命科學(xué)課。
校方考慮到教一個(gè)班也是教，教一個(gè)系也是教，索性讓李舟教所有生命科學(xué)學(xué)院的學(xué)生。
此時(shí)此刻。
學(xué)生們看向李舟的眼神里，帶著一絲狂熱。
這個(gè)學(xué)期，李舟教授身上，又多了幾個(gè)光芒萬丈的頭銜。
比如，夏國首富！
比如，癌癥特效藥研發(fā)者！
比如，最年輕的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主！
比如，夏國歷史上最年輕的院士、最年輕的雙料院士。
在學(xué)生們心里。
李舟教授，不光是他們的老師，也是他們愿意追隨一生的偶像！
講臺之上。
李舟帶著擴(kuò)音耳機(jī)，開口道：“各位同學(xué)，剛才給你們發(fā)了一本名為《合成生物學(xué)新思維》的書，它是我編撰而成，且剛剛出版的國家級教材。
今天這節(jié)課，我就給大家講一講，什么是合成生物學(xué)的新思維？
眾所周知，合成生物學(xué)，是一門運(yùn)用基因操作工具等調(diào)節(jié)和改造生命行為，或再創(chuàng)生命形式的工程學(xué)科。
它正在為諸多或迫在眉睫，或前景廣闊的應(yīng)用，帶來新希望。
傳統(tǒng)的生命科學(xué)，是基因科學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)。
而合成生物學(xué)，核心本質(zhì)是工程學(xué)。
它能根據(jù)人們的需求，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的產(chǎn)品，有著非常明確的目的！
舉個(gè)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的例子。
在我研發(fā)出癌癥特效藥之前。
120萬元一支的天價(jià)癌癥藥CAR-T，非常火。
這種治療癌癥的技術(shù)，是從患者的血液中取出T-細(xì)胞，一頓量身定做的改造后，讓它們學(xué)會識別并攻擊患者體內(nèi)的癌細(xì)胞。
聽著很美好，但它有使用范圍限制和一旦發(fā)生了很麻煩的副作用——‘識別錯了的話，會把自己人一頓猛毆！’
而合成生物學(xué)。
就有希望讓CAR-T細(xì)胞小分隊(duì)，自帶邏輯線路。
讓它判斷治療過程中出現(xiàn)的變化，精準(zhǔn)攻擊的同時(shí)不會誤傷無辜。
生命科學(xué)界有種說法。
細(xì)胞治療做了這么多年，感覺要做不下去了，但有了合成生物學(xué)，感覺希望又來了。
此外，合成生物學(xué)對付癌癥，還有另一種思路。
就是改造細(xì)菌！
如果將細(xì)菌，制成更具針對性、更智能、更高效的抗腫瘤‘武器’，是不是能真正治愈癌癥呢？
既然醫(yī)學(xué)界可以出現(xiàn)萬能人造血液。
那為什么不能有萬能人造細(xì)菌呢？
真有這種細(xì)菌的話。
那它們就能‘踢醒’人體自身的免疫細(xì)胞，讓它們抵御癌癥，且萬能人造細(xì)菌，還能幫忙運(yùn)送藥物分子。
剛才我說的，其實(shí)就是合成生物學(xué)的新思維！”
話音落下。
課堂里的學(xué)生們，都眼前一亮。
現(xiàn)如今，合成生物學(xué)能應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、材料、化學(xué)、能源、食品、制造業(yè)、機(jī)械等眾多領(lǐng)域，是新一輪生命科技研究必爭之地。
相比需要死記硬背的合成生物學(xué)課程。
顯然，李舟院士說的新思維，明顯更具有發(fā)散性！
唰唰唰！
學(xué)生們將讓CAR-T細(xì)胞自帶邏輯線路，和萬能人造細(xì)菌，記錄在本子上，準(zhǔn)備后續(xù)花時(shí)間研究。
……
講臺之上。
李舟話鋒一轉(zhuǎn)道：“我相信大家都看過科幻小說或電影。
里面時(shí)常有鏡頭，說人類已經(jīng)飛往幾億光年之外的陌生星球，卻依舊用土地來種植農(nóng)作物，從而獲取糧食。
從咱們種花家的思維來看，這個(gè)可以理解。
但是從合成生物學(xué)的角度來看，我覺得非常荒謬。
就拿自然界常見的玉米來舉例。
一顆玉米，其實(shí)就是個(gè)小型工廠。
這個(gè)工廠呢，把自然界兩種最常見的東西‘二氧化碳’和‘水’，合在一起，組成了碳水化合物中的一種——‘淀粉’。
具體來說呢。
玉米把太陽光的能量，轉(zhuǎn)化成淀粉的效率，是非常有限的。
它為了去獲得太陽光，上面要有‘天線’，也就是葉子。
它下面要有抽水機(jī)，也就是‘根’，能夠把地上的水拉上來。
它中間要有莖稈，把葉子給挺住。
這么多東西合起來。
它最后才能變成糧食粒子。
這樣花費(fèi)的時(shí)間，和使用的能量，是非常多的。
但它光能轉(zhuǎn)換的效率，其實(shí)很低。
等到‘糧食’收走以后。
這個(gè)小型工廠，就報(bào)廢了。
大家都知道，這個(gè)世紀(jì)以來，有一門新的學(xué)科出現(xiàn)，那就是合成生物學(xué)！
它把工程化思維的理念，帶到了生命科學(xué)領(lǐng)域。
工程是怎么做的呢？
它把每一個(gè)步驟，都做成一個(gè)模塊。
只要把一個(gè)個(gè)模塊立起來，再把線路拉起來，拉的對就開始干活！
簡單來說。
利用合成生物學(xué)，我們可以把玉米這種‘天然的復(fù)雜工廠’，省去一個(gè)個(gè)步驟。
用二氧化碳和水，直接變成淀粉！”
聽課的過程中。
學(xué)生們都聽得如癡如醉。
李舟院士的課堂，無論什么時(shí)候聽，都這么簡單易懂。
他們一邊記筆記的同時(shí)。
心里也在想。
合成生物學(xué)，真的可以把二氧化碳和水，變成淀粉嗎？
……
李舟繼續(xù)說道：“科學(xué)選題，要真正瞄準(zhǔn)問題，瞄準(zhǔn)真問題，且結(jié)合國情，尋找新的發(fā)展模式。
我們的傳統(tǒng)模式，是種地。
通過種地，固定空氣中的二氧化碳，形成生物質(zhì)，合成淀粉。
而用合成生物學(xué)的新思維。
那我們完全可以不依賴土地種植，選擇通過工廠和工業(yè)化的方式，來生成淀粉。
大家請看大屏幕……”
眾人抬眼一看，只見上面出現(xiàn)一張玉米種植出淀粉的具體過程和步驟。
李舟的聲音，隨之響起。
“植物葉片上的葉綠體，吸收太陽光之后，把它變成生物體能用的能量形式。”
“這些能量形式，經(jīng)過卡爾文循環(huán)，可以把二氧化碳固定下來，在植物的里面形成淀粉。”
“這是個(gè)非常漫長的過程，大概需要超過60個(gè)步驟，時(shí)間是3到4個(gè)月。”
“而我今天，會用實(shí)驗(yàn)設(shè)備，用二氧化碳合成淀粉，全程只需要11步反應(yīng)，耗時(shí)4個(gè)小時(shí)！”
這話一出。
教室內(nèi)一片嘩然。
學(xué)生們個(gè)個(gè)都面帶震撼之色。
不會吧？
李舟院士，要當(dāng)場演示用二氧化碳合成淀粉？
僅僅四個(gè)小時(shí)。
這也太夸張了吧？
很快，他們回過神來。
難怪今天李舟院士來教室時(shí)，讓學(xué)生們搬了許多實(shí)驗(yàn)儀器。
原來真的準(zhǔn)備做這個(gè)實(shí)驗(yàn)啊！
……
全場學(xué)生注視下。
李舟開始了二氧化碳合成淀粉實(shí)驗(yàn)。
他操作瓶瓶罐罐，同時(shí)進(jìn)行講解。
“第一步，用電解水獲得氫氣。”
“第二步，讓氫氣和二氧化碳先經(jīng)過一步化學(xué)反應(yīng)，從而生成甲醇。”
“有了甲醇之后呢，將電能轉(zhuǎn)換成甲醇中儲存的化學(xué)能，然后使用生物酶催化劑將甲醇轉(zhuǎn)換成二羥基丙酮……”
“然后，再經(jīng)過八步的酶反應(yīng)，就可以把它聚合成磷酸葡萄糖，最后轉(zhuǎn)化為淀粉！”
“同學(xué)們，這11個(gè)步驟，你們應(yīng)該能理解吧？”
“我給你們上了半學(xué)期課，看懂這些應(yīng)該不是問題。”
“總體來說，這個(gè)實(shí)驗(yàn)很簡單，也就是光——電能——化學(xué)能的能量轉(zhuǎn)變方式，實(shí)現(xiàn)人工合成淀粉。”
“……”
時(shí)間緩緩?fù)埔啤?/p>
當(dāng)4個(gè)小時(shí)的實(shí)驗(yàn)，圓滿成功，且真的合成淀粉之后。
多媒體教室內(nèi)，響起了山呼海嘯般的歡呼聲。
二氧化碳合成淀粉！
這簡直是生命科學(xué)領(lǐng)域，里程碑的成就！
以玉米為例。
首先是周期變短。
從播種到淀粉成熟時(shí)間大概需要100-150天，人工合成淀粉可以縮短到4個(gè)小時(shí)完成。
在降低土地占用的同時(shí)，也減少了人們依賴植物來合成淀粉的行為。
其次是能量轉(zhuǎn)化效率提高。
玉米從生長到轉(zhuǎn)換淀粉的過程中，需要進(jìn)行超60步的反應(yīng)，對于太陽能的利用效率也不超過2%。
而人工合成淀粉從最開始的光能到最終轉(zhuǎn)化成淀粉，只需要11步主反應(yīng)，不僅將能量轉(zhuǎn)化效率提高了3.5倍，還成功突破太陽能的局限，使得淀粉的生產(chǎn)效率超過玉米光合作用的8倍以上。
最后就是產(chǎn)量的提高。
從李舟院士的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看。
換算下來。
就是1立方米生物反應(yīng)器年產(chǎn)淀粉量，相當(dāng)于5畝土地玉米種植的淀粉產(chǎn)量。
據(jù)世界糧農(nóng)組織統(tǒng)計(jì)。
全球有將近10億人面臨嚴(yán)重的饑餓威脅。
而夏國的谷物糧食中，70%-80%的成分都是淀粉。
相當(dāng)于全球每年產(chǎn)出的30億噸糧食中，有近20億噸都是淀粉。
一旦二氧化碳合成淀粉這項(xiàng)技術(shù)，真正實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
那就可以為國家，節(jié)省超90%的土地和淡水資源，掀起一場農(nóng)業(yè)變革。
李舟院士此舉。
功在當(dāng)代，利在千秋！
課堂最后。
李舟不好意思的笑了笑：“同學(xué)們，實(shí)驗(yàn)時(shí)間太長，耽誤大家休息了，真是抱歉。
剛才給大家做的這個(gè)實(shí)驗(yàn)，就是合成生物學(xué)新思維的運(yùn)用。
既然二氧化碳，能人工合成淀粉。
那一氧化碳，能合成什么呢？
生產(chǎn)中常見的東西，又能合成什么呢？
科技改變世界。
這點(diǎn)需要你們發(fā)散思維，去一一嘗試。
而我做的，就是給你們傳道授業(yè)解惑，引起你們對科學(xué)知識的向往，從而探尋生命科學(xué)的本質(zhì)！”
話音落下。
全體學(xué)生起立，掌聲經(jīng)久不息！
師者，傳道、授業(yè)、解惑也。
這一點(diǎn)，李舟院士真真切切的做到了！