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中国农业科学院饲料研究所10月30日宣布，我国在一碳生物合成领域取得重大突破性进展：全球首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成，并已形成万吨级工业产能。这一举突破了天然蛋白质植物合成的时空限制，为弥补我国农业最大短板——饲用蛋白对外依存度过高提供了国之利器，同时对促进国家“双碳”目标实现深具意义。
项目首席科学家、中国农科院饲料所研究员薛敏博士介绍，蛋白质的天然合成通常要在植物或植物体内具有固氮功能的特定微生物体内，由自然光合作用形成碳水化合物的糖类，再经过三羧酸循环途径多个复杂的生物转换与酶促反应，形成蛋白质合成需要的氨基酸，进而合成为蛋白质。其中涉及复杂的遗传表达、生化合成、生理调控等生命过程，反应缓慢、物质和能量的转化效率较低，最终积累的蛋白质含量低。
她强调，在人工条件下，利用天然存在的一氧化碳和氮源（氨）大规模生物合成蛋白质，则不受此限，故长期以来被国际学术界认为是影响人类文明发展和对生命现象认知的革命性前沿科学技术。
中国农科院饲料所与北京首朗生物技术有限公司经多年联合攻关，突破了乙醇梭菌蛋白核心关键技术，大幅度提高反应速度（22秒合成），创造了工业化条件下一步生物合成蛋白质收率最高85%的世界纪录。
该项研究以含一氧化碳、二氧化碳的工业尾气和氨水为主要原料，“无中生有”制造新型饲料蛋白资源乙醇梭菌蛋白，将无机的氮和碳转化为有机的氮和碳，实现了从0 到1的自主创新，具有完全自主知识产权。
以工业化生产1000万吨乙醇梭菌蛋白（蛋白含量83%）计，相当于2800万吨进口大豆（蛋白含量30%）当量，“不与人争粮、不与粮争地”，开辟了一条低成本非传统动植物资源生产优质饲料蛋白质的新途径，可减排二氧化碳2.5亿吨，节省耕地10亿亩（以平均亩产大豆300斤计）。
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这项技术能带来多大的收益
从一氧化碳合成的蛋白质产品，和前段时间出现的二氧化碳人工合成淀粉一样，不是让人吃，而是用来饲养动物，我国饲用蛋白对外依存度过高，每年都要从海外进口大量的大豆、玉米等，而主要进口来源还是美国。据估计仅仅2020年10月到2021年9月，我国就从海外进口了9979万吨的大豆，至少花费了近3000亿人民币！
而现在如果人工合成蛋白质技术不断的完善和人们逐渐接受它们，那么就能省下一大笔钱，用在民生上了。要知道工业化生产1000万吨的乙醇梭菌蛋白含量有83%，就相当于2800万吨的大豆进口了。最为关键的是，这项技术和人工合成淀粉不同，它不再只停留在实验室内，而是已经形成了万吨级工业产能。
人工合成淀粉与人工合成蛋白质，将影响着全世界，可节约90%的耕地与淡水，解决了粮食危机，提高粮食的安全。自古以来，我们的老祖宗就告诉我们，民以食为天。一旦一个国家的粮食出了问题，那么势必会造成动荡。
近些年来，天气越来越冷，很多媒体都在讨论，全球变暖的背景下地球是否会突然进入小冰期，“小冰期”这一词最早用来描述“全新世最暖期之后冰川中等规模复活的寒冷时期”，而它前一次发生的时间点就是明朝末年，那时候全球范围频繁出现饥荒，给中国农业社会带来巨大的.打击,同时也给了满清入关的机会。
而今年拉尼娜年的极寒冬季也让大家在担心小冰期是否真的会来临，粮食是否会大规模减产，但现在有了人工合成淀粉和人工合成蛋白质两种技术，其中淀粉合成已经达到了自然界农业生产的8.5倍，蛋白质合成效率则是85%，并且它们是以二氧化碳和一氧化碳为原料，这可能让我们摆脱气候对粮食的影响，真正做到我命由我不由天。
而且这些技术对于太空探索也有着重要的意义，早在2018年，美国航天局就发起了一项“百年挑战计划”，目的就是挑战二氧化碳的转化率。因为火星大气层的主要成分是二氧化碳，其次是氮、氩，如何将这些二氧化碳转化为可供人类补充的葡萄糖，是他们一直努力的方向。
而现在有了这些技术，到了火星至少不用担心粮食问题了。当然了碳水化合物以及蛋白质的种类有很多，现如今这些技术也才是刚刚起步，未来还需要进一步的完善，但是现在我们至少已经拥有了方向，走下去就是了。也许在不久的将来，不需要种植，我们在工厂就能量产出适合人吃的粮食了。不过到时候“稻花香里说丰年”这一场景是不是会成为历史呢？
