在 2021 年 11 月举行的第 26 届联合国气候平均状态随时间的变化缔约方大会（COP26）上，全球多国作出实现各类净零排放或碳中和目标的承诺，这些国家多已采用碳交易和/或碳税制度。仅从亚洲来看，目前日本、印度、新加坡等国家已开始实施碳税或准碳税政策；2021 年 2 月 1 日起，中国也已正式施行《碳排放权交易管理办法》。
根据公开资料，我国全国碳市场第一个履约周期（2021 年）共纳入发电行业重点排放单位 2162 家，覆盖二氧化碳排放量约 45 亿吨，碳排放配额（CEA）加权平均价格为每吨 43.85 元。
毋庸置疑的是，对于石化、化工、建材、钢铁、电力、航空等高碳排放类型公司来说，购买额外的碳排放配额将带来非常大的成本增加，并且这一政策还将继续推行至更多企业。
在市场机制调节下，能否迅速找到可覆盖这一成本的解决方案，事关企业的长远发展。
近年来，中国科学家在“基于化学/电催化耦合生物合成体系将二氧化碳转化为高的附加价值化合物”的研究中屡有突破。马延和团队率先在实验室内实现二氧化碳到淀粉的从头合成；之后，夏川于涛曾杰团队又成功将 CO₂ 还原合成葡萄糖和脂肪酸。
在产业界，国内已出现首家以此为技术路线的新能源驱动合成生物电化学碳中和技术服务公司——中科翎碳。
根据官网信息，中科翎碳成立于 2021 年 9 月，由著名天使投资人龚虹嘉先生协同深圳中科天使投资基金领投。公司的愿景是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。
公司的核心团队由来自中科院、清华大学、南开大学、天津大学，加州理工大学，犹他大学等国内、国际一流院校的毕业生组成。团队创始人兼首席科学家的夏霖博士是中科院深圳先进技术研究院合成生物学研究所高级工程师，博士生导师，曾是海外国家级生物电化学能源项目核心成员。联合发起人叶健文博士毕业于清华大学，是代谢工程、生物化工领域专家。
“全球化政策倒逼以及粮食安全问题的进一步收紧，都意味着企业转型是势在必行的。”夏霖这样说道。
中科翎碳更聚焦零碳和负碳技术的开发和升级。“我们将‘电催化’和‘生物合成’两个系统集成起来。利用光伏发电、风电、水电、核能等清洁电源将二氧化碳还原成生物转化可通过的中间体（如甲醇、乙酸），再通过生物转化来生产各种各样的有机产品。”夏霖说道。
无论是从能量效率还是转化效率来说，电催化都要明显高于光合作用、自养微生物利用和以合成气发酵驱动的二氧化碳转化方式，且是数量级的差别。他表示，中科翎碳希望做到‘从二氧化碳到终端产品’能量效率的最优化设计。
“在前端，我们把电催化做成电堆的形式，也就是将很多个电催化模组组合在一起，以此来提高二氧化碳处理的通量。”
接下来还要保证前端的电催化产物能够最大限度地被后端的微生物利用，这里的重点就在于微生物底盘，需要仔细考虑它们的耐受性、碳源的利用能力和产物的多样性。
“模组后端的微生物菌株是团队基于极端微生物的底盘做改造设计的，这种菌株对电化学电解质环境非常耐受，甚至依赖这种环境进行生长。这是一个很大的优势。”
“我们还对不同的碳源做了一个综合的协同利用的设计，比如底盘菌株主要利用乙酸，但是也能利用某些特定的程度的甲酸、甲醇。当然，为了能够更好的保证该系统能够 24 小时不间断地工作，还涉及一些动力学的控制技术。”他补充道。
目前，基于不同的菌株，中科翎碳的终端产品有生物基的可降解塑料、氨基酸衍生物，以及蛋白类的产品。“未来将围绕极端微生物、电活性微生物以及酵母这三大平台进一步扩充菌株库，产物也将拓展至有机酸类的大宗化学品或者一些其他的高的附加价值产品。”他继续说道，这需要仔细考虑两方面的因素，一是我们自己的技术迭代；二是市场形势的变化。
目前，这一体系可以落地为“一体化设备”和“试点的示范工程产线”两种形式。
夏霖介绍道，“我们的一体化设备，相当于一个试验机，它的优点是给客户试用时无需工程化的审批，更加便于商业推广。目前该设备一年能有效转化 1000 吨以上的二氧化碳。”
夏霖告诉生辉 SynBio，中科翎碳的合作伙伴分为两大类，能够理解为双端市场。
面向的上游端是高二氧化碳排放企业。“与这一些企业的合作模式类似于环保合作的方式，简单来说，是由咱们提供二氧化碳的处理方案，这个方案可以是设备也可以是试点的示范工程产线，他们选择采购或者租赁我们的产线和设备。”
面向的下游端是以生物基材料为原料的制造业或者消费行业。“合作模式是以我们转化二氧化碳获得的终端产品作为原材料赋能下游市场。对方可以直接采购我们的原材料，或者选择按需定制。比如，目前我们与做出口玩具的上市企业实丰文化合作，生产了首款零碳生物基高性能材料玩具，所使用的可降解的生物基材料就是根据他们的要求去定制的。”
目前，中科翎碳慢慢的开始与以石油石化、钢铁、电力等公司进行试点项目合作推进，联合搭建二氧化碳捕用一体化设备，提供碳中和技术解决方案。并且已经在石化领域开展了先行的示范合作，也获得了一些奖项。
“在现场建产线要经过工程化审批，用地，环评等，周期非常的长。我们与某石化企业合作的一条产线正在推进中，预计明年夏天建成，终端产物将包括甲酸、可降解塑料和蛋白产品这三类。”
目前，中科翎碳正在由中试向产业化推进。“不过，这一新兴行业的标准尚未确立，很难说产业化是达到一个怎样的水平。但就日渐增长的二氧化碳处理刚需来讲，争取未来 2~3 年实现万吨级以上的量产也是对新技术的最低要求，目前已达千吨级水平。”
对于大家最关注的成本问题，夏霖表示，目前的产业化阶段属于示范阶段，与使用现有的常规碳源进行生物制造相比，除了生产附加值很高的产品之外，尚无成本优势。新技术的产业成熟有着必经的降本增效过程，但更令人期待的是，在未来，随着碳交易和碳税制度逐渐成熟，碳排放权交易的价格也将随之水涨船高，目前欧盟的平均价格已高达 80~100 欧元每吨，低碳的价值也将更加凸显。
“届时，我们的成本将接近甚至低于现有的碳源价格。甚至是现在，很多合作伙伴收获的品牌效应和环境溢价已经能够覆盖成本或盈利。”
“可以说，在碳中和、碳达峰的大背景下，企业转型以及我们的降本增效都要经历一个较长的过渡期，但毫无疑问，我们的步伐是协调一致的。”
