中国科学技术大学博士后刘光宇。


　　在中国科学技术大学的实验室里，29岁的刘光宇正站在一块闪烁的显示屏前，观察着一组微生物在光照下悄然转化二氧化碳的过程。这些肉眼不可见的“微型工厂”，正是他致力于构建的人工光合成系统的核心组成部分。这位刚获得博士学位的青年科学家，已然在“碳中和”前沿领域留下了自己的足迹。
　  跨界启程：从红树林到实验室
　　时间回溯到2015年，还是北京师范大学（珠海分校）本科生的刘光宇，在一次红树林湿地考察中首次被自然界的能量转化效率震撼。“微生物通过光合作用将碳元素循环利用，那种精妙堪比最先进的化工厂。”这段经历在他心中埋下了科研的种子。本科毕业后，他进入中国科学技术大学，在高超教授与熊宇杰教授的联合指导下，踏上了人工光合成这一交叉研究领域的探索之路。
　　“自然界的碳循环系统历经数十亿年演化，而人类要在几十年内实现类似的高效转化，这是巨大的挑战，也是很好的机遇。”刘光宇这样解释自己的研究动机。
　　攻坚时刻：在技术真空中架设“桥梁”
　　交叉学科研究从来不是坦途。2020年，刘光宇的博士课题刚启动就遭遇了“双重空白”：实验室既缺乏合成生物学所需的基因编辑平台，也没有现成的微生物电活性检测系统。最艰难时，他连续两周的CRISPR-Cas9基因编辑实验全部失败，质粒构建成功率不足1%。
　　转机出现在导师熊宇杰教授的穿针引线下。通过与中国科学技术大学生命科学学院的深度合作，刘光宇与团队成员历时三个月，终于开发出适配光电耦合系统的模块化质粒工具包。“这个过程让我深刻体会到：在交叉学科前沿，真正的创新往往需要自己先成为‘桥梁’，当现有技术无法满足研究需求时，解决问题的钥匙可能就在不同领域的交叉点上。”他这样形容那段攻坚岁月。
　　硕果初绽：八年耕耘书写创新答卷
　　截至目前，刘光宇已在《自然·通讯》等顶级期刊发表第一作者论文4篇，参与发表论文4篇，还获得了一项国家发明专利。特别值得一提的是，他在硕博期间连续获得研究生国家奖学金，并成功入选首批中国科协青年人才托举工程博士生专项计划。如今作为博士后，他又成功获得化学国家高层次人才培养中心的支持。
　　这些成果背后，是他对科学问题的独特洞察力。刘光宇和团队创新性地将无机材料设计与生物合成技术结合，就像为微生物装配上“光合插件”，让这些天然擅长合成有机物的“能工巧匠”学会更高效地利用光能。
　　未来蓝图：构建人工“光合工厂”对于领域发展，刘光宇展现出战略眼光：“人工光合成需要三大突破——光能转化效率的极限提升、反应路径的精准控制，以及系统的模块化集成。”他特别指出，中国在光伏材料和酶工程领域的优势，为这一领域提供了独特机遇。
　　目前，他正致力于构建光驱动碳链延伸的标准化模块，并开发新型原位表征平台。“短期目标是实现太阳光到高价值产物5%以上的转化效率，中长期则要建立完整的‘材料－生物－反应器’设计准则。”
　　在熊宇杰教授指导下，这位年轻的博士后已开始组建交叉研究小组，与微尺度国家研究中心合作攻关界面电荷分离的时空调控难题。“我们希望未来能建造出真正实用的人工光合成系统，让太阳能不仅发电，更能直接合成化学品。”
　　科研心声：在交叉地带开垦沃土回顾科研历程，刘光宇认为交叉学科研究最大的魅力在于“创造连接”，“当现有技术无法满足需求时，解决问题的钥匙往往就在不同领域的交叉点上。我们不仅要成为专才，更要学会搭建学科间的桥梁。”刘光宇表示。
　　这个从红树林中获得灵感的年轻人，如今正站在合成生物学与无机化学的交叉点上，用自己的方式回应着时代的碳中和命题。在他身上，我们看到的不仅是一位青年科学家的成长轨迹，更是一代科研人面临未来能源挑战的智慧与担当。
　　（全媒体记者 许鸿儒 黄文静）