夏霖，中国科学院深圳先进技术研究院高级工程师，博士生导师，深圳中科翎碳生物科技有限公司董事长。长期从事合成生物学、电化学与材料科学交叉研究在碳中和与生物传感催化领域的应用，承担、参与国家自然科学基金委，科技部重点研发计划等项目，累积获得资助过千万，入选深圳市海外高层次人才。

　　2021年9月，由中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所夏霖博士创办了深圳中科翎碳生物科技有限公司，公司成立伊始即获得由中科院成果转化母基金和著名天使投资人龚虹嘉先生共同发起设立的中科天使投资基金的青睐，两个月内就完成数千万元的种子轮融资。

　　采访中，当我们问起夏霖博士来到深圳先进技术研究院工作，而后又从科研工作者转身成为创业者的过程时，夏霖微笑着说：“我从美国回国，2017年加入先进院，觉得这里实验室设备、研究氛围和创新创业文化并不比美国差，过去4年多，我在科研和产业方面积极探索，确立了合成生物学与电化学交叉融合在碳中和领域应用的发展方向。

留学以色列有幸切入碳中和领域

　　2012年，夏霖获得中国科学院国家纳米科学中心物理化学博士学位，师从魏志祥研究员，毕业后在中科院青岛能源所工作了一年，一次听学术报告结缘了以色列生物电化学科学家Lital Alfonta教授，她主动问夏霖愿意去以色列做研究么？并帮助夏霖申请到以色列PBC–fellowship奖学金资助，夏霖于2013年来到以色列本古里安大学从事博士后研究。

　　刚到以色列本古里安大学，夏霖受到实验室同学们的热情接待。“以色列犹太人对中国人很友好，有人带我熟悉实验，有人带我去超市，也有人带我周末去家里做客，我很快就融入了以色列的研究团队，也了解了他们的文化底蕴。他们都属于勤学好问的人，特别喜欢讨论，学术研究氛围自由而纯粹，”夏霖回忆道，“我还有几个很要好的朋友，他们都曾在以色列服兵役多年，阅历丰富，头脑灵活，白天做实验，闲暇还能打理家族生意，而且学校里创业的氛围特别浓厚，受他们的影响，我也希望有朝一日能一边做科研，一边能创业。”

　图一 夏霖博士

　　在以色列做研究期间，夏霖参与了以色列计划预算委员会支持的关于生物质电化学催化发电的碳中和项目。他觉得最有意思的一个经历是，在沙漠里配合工程师利用有机废水发电。“平时我们在实验室做生物发电都是小小的瓶瓶罐罐，到了沙漠去做中试，那放大可远远不止1000倍啊，有机废水有两个来源，一个是大型化工厂，一个是培养藻类产生的废水，我们要保证生物方法处理有机废水同时进行微生物发电的效率，又要通过物理化学的原理设计计算，与工程师的工程建模配合，实现合理放大。”夏霖知道，研究碳中和技术是全球各领域科学家、工程师交叉合作的使命，使用绿色可持续的能源获取与利用手段，是从源头减少碳排放的有效办法。

赴美参与乙醇－CO2高效可逆催化的前沿研究

　　2015年底，Lital Alfonta教授推荐夏霖到美国犹他大学从事博士后研究，作为项目核心成员参与了美国国防部高级研究计划局（Darpa）关于乙醇-二氧化碳可逆催化的碳中和相关项目。

图二 夏霖在美国工作期间到盐湖采样

　　夏霖介绍，CO2是一种潜在的理想储能介质，可以通过电化学/生物催化CO2还原的过程将可再生电能转化为化学能储存到CO2被还原所产生的有机化合物中，在需要能量输出的场景可以通过可逆的电化学/生物催化过程，也就是燃料电池的原理，来收获氧化有机化合物过程中的电子用来产电。当上述两个能量转化过程的效率及工程化水平都达到产业化水平时，就可以有效整合到碳中和能源组合中，成为一种可靠的可持续发展解决方案。

　　“我在以色列研究生物发电，是基于单酶催化的方法，缺点就是反应过程中收割的电子很有限，生物质燃料利用的效率低，到了美国，基于之前的研究，受广泛存在于自然界的高效多酶体系的‘底物通道’效应启发，我们通过对DNA 纳米材料的序列设计，实现了级联反应中多个酶催化元件在电极界面固定时相互距离的纳米级的精准控制，在酶电化学体系中首次重现了自然界的底物通道效应，实现了对乙醇的高效利用率级联催化。”夏霖介绍，2017年2月，在美国化学会顶级期刊《 ACS Energy Letters》发表了该项研究成果的学术论文。

勇当合成生物电化学碳中和探路先锋

　　2017年5月，夏霖回国后加入深圳先进院合成生物学研究所，主要从事合成生物学、电化学与材料科学交叉研究在碳中和与生物传感催化领域的应用。

　　2019年开始，夏霖开始与企业合作，开发基于电化学/生物催化产有机酸的概念验证样机。2020年，中石油公司工程师联系上夏霖，针对大型石化企业有对CO2处理的需求，探讨如何用电化学混合驱动生物转化来实现二氧化碳的高附加值利用。面对来自产业界的需求，夏霖开始考虑到可以研发一种平台技术，通过不同电化学催化剂与微生物工程菌的配合级联催化，在多场景适配使用，比如，针对石油化工企业，可以把CO2通过电化学催化和微生物催化反应，转化成包括多元醇、多元有机酸等在内的能源化合物，也可以转化成精细化学品，比如依克多因、可降解塑料等。

　　众所周知，以二氧化碳为首的温室气体排放带来了全球暖化、海洋酸化等问题。2020年，习近平主席正式宣布中国将力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。这是中国基于推动构建人类命运共同体的责任担当和实现可持续发展的内在要求作出的重大战略决策。绿色低碳成为当前的热点话题，预计也将在未来很长一段时间里成为影响我国经济、工业、生活发展的重要因素。作为我国“十四五”的重点工作之一，各部委和地方已经开始紧锣密鼓出台政策，对未来的碳达峰、碳中和工作制定目标与具体规划。

　　在这个背景下，夏霖于2021年9月在光明新区注册成立了深圳中科翎碳生物科技有限公司，这是国内首家新能源驱动合成生物电化学碳中和技术公司，首创以电化学驱动合成生物催化实现对工业排放CO2的低能耗，高附加值资源化利用，以负碳技术赋能企业减碳增汇，促进传统高碳排放企业的生产方式变革，助力国家双碳政策与可持续发展战略。

　　“我们在开发的产品管线有依克多因、可降解塑料、多元醇、替代蛋白等，计划于今年下半年实现依克多因规模化生产，”夏霖介绍中科翎碳的发展现状，“我们申请了近十项发明专利，有近30名员工。”

图三 中科翎碳实验室场景

　　初次创业的夏霖坦诚地说：“创业主要面临两个难点，一是招人比较困难，需要让人才对初创公司产生信任，整个沟通过程比较长；二是业务拓展有难度，因为碳中和赛道比较新，需要一边培养和教育市场，一边做出样板工程。”

　　即使有一些困难需要克服，夏霖仍对中科翎碳的未来充满了信心。甘肃新能源电厂利用光伏发电，存在新能源弃电问题，那么利用废电用于驱动CO2资源化利用，恰恰就将CO2作为理想储能介质的优势发挥出来。中科翎碳正在积极参与这个示范项目，有望将其做成绿色低碳的样板工程。

　　夏霖乐观表示，利用新能源驱动还原CO2，结合合成生物学理念下的新型生物炼制技术，将CO2转化成日化材料、精细化学品及能源化学品，有助于取代高污染且不可持续的石油化工路线，同时对于延长深圳市已有的新能源产业链、丰富深圳市新能源产业生态系统都具有重要意义。