对话华裔科学家杨培东：或让移民火星变得可行

　　东方网·纵相新闻 滴水湖报道组

　　围绕着杨培东的光环很多，他从苏州相城区一个小镇走出来，成为加州大学伯克利分校助理教授五年后，即被聘为终身教授。

　　他在“人工光合作用”的研究领域引起了美国和中国学界的轰动。2015年，因对可再生能源领域有突出贡献，他获得美国麦克阿瑟天才奖，成为当年该领域唯一获奖的华裔科学家。

　　鼓励原创和好奇心

　　本届世界顶尖科学家论坛上，出现了数十位年轻高中生的身影，一度问鼎微博热搜榜单。杨培东觉得，让高中生和青年科学家、包括诺贝尔奖得主在内的顶级科学家坐在一起讨论共同关心的科学问题，对他们来说可能成为终生难忘的经历。

　　“我注意到他们在表达自己的观点时不害羞，很多人已经开始在学校里面做科研，他对科学的兴趣已经正在培养当中，这些都是很好的开端。”杨培东对记者说道，“我觉得从高中开始培养兴趣、培养好奇心是最好的方式方法，我们整个社会应该鼓励他们去这样做。”

　　作为一个在国内教育体制下成长起来的华裔科学家，杨培东告诉东方网·纵相新闻记者，现在国内的科研环境正变得更加开阔。他对化学产生真正的兴趣是进入大学之后，进入实验室的经历使他对科研产生了更深层次的了解。而现在参会的很多中学生已经有了做实验的经历，是个难得的机会。

　　但他也注意到，高考在改革的同时，整个社会和各个家庭对孩子的要求也越来越高，层出不穷的补习班和兴趣班或许会挤压他们的天性。

　　“还是要按照小孩的天性让他们自由发挥。”他说道，“现在国家在科研方面投入很大，所以说还是要把年轻人的脑子解放出来。”

　　正因为在自己的领域摸爬滚打的经验，杨培东一直强调“原创性”，从研究生开始到助理教授，鼓励大家做原创的东西。

　　科研是一场孤独的冒险

　　杨培东曾展示过一张女儿在六岁时的涂鸦，上面画着用太阳能就可以为汽车补充燃料的加油站。

　　那是2011年，杨培东在去往欧洲讲学的飞机上向女儿解释自己在研究的人工光合作用：“我们有那么一个手段，可以把大气中的二氧化碳采集下来做光合作用，合成汽油，合成天然气。”

　　当时，他所在的团队最早研究出了半导体纳米导线，由于这种载体能很好地吸收、转化、并储存太阳能，杨培东自然而然接触到了光合作用相关的研究。

　　光合作用，“光”是吸收光，“合”是化学反应。人工光合作用，就是将大气层二氧化碳利用太阳能再循环利用，转化成化学能。但光有二氧化碳、水和太阳能还不够，这里少了一个关键的东西——催化剂。

　　在实验中，杨培东有了一个脑洞大开的想法：大自然中的细菌可以起到非常好的催化作用。为了坚持这个研究，杨培东申请了美国的科研基金，但对方却立即否决了这个天方夜谭的想法。没有钱也要做，他在这条路上坚持了近十年，终于在2014年成功研制出了纳米导线和细菌的复合体，实现了第一代人工光合作用转化。

　　让移民火星变得可行？

　　经过优化，杨培东团队如今对太阳能和二氧化碳的转化效率可以达到10%左右，远高于自然界的植物。

　　2016年，杨培东在参加美国白宫的活动时提到了人工光合作用的研究前景。与此同时， 埃隆·马斯克雄心勃勃地宣布了自己的“火星殖民计划”。但火星上超过95%的气体都是二氧化碳，并不满足人类居住的条件。。而美国宇航局（NASA）窥见了人工光合作用的潜在优势，在伯克利成立了太空生物工程应用中心，与杨培栋的团队合作，尝试把火星上的二氧化碳和氮气转化为人类所需求的化学品跟动力。

　　尽管如此，人工光合作用现阶段还停留在基础科学的阶段，没有进入到技术转移的层面。杨培东说， 上世纪很多技术转移的例子需要几十年，但随着科技的发展，现阶段这个过程正在加速。

　　他预计，到本世纪末，人工光合作用——将太阳能转化到化学能的可再生能源方式——将在整个人类能源架构中占很大比例。

　　“我也希望看到新型能源能尽快实现从科学到技术的转移，再从技术到产品的体现，”他说道，“这应该还是相当漫长的过程，二三十年是至少的。”