序言

这几天,一则来自农科院的消息,让很多人感到有点不可思议。

说的是中国在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。

一氧化碳合成蛋白质靠谱吗(农科院一氧化碳合成蛋白质是怎么做到的)(1)

好家伙,不仅可以合成蛋白质,而且还有大规模的生产能力。

对了,别弄混了!

上次那个是二氧化碳合成淀粉,它还在实验室阶段,并没有到实际应用。

那么问题来了:

它怎么就从一氧化碳变成蛋白质的?

对于中国来说意味着什么?

一氧化碳变成蛋白质

首先我们要知道,一氧化碳是有害气体,最为常见的就是汽车尾气,此外还有炼钢、炼铁、炼油、炼焦等一系列工业行为都会产生大量一氧化碳。

一氧化碳合成蛋白质靠谱吗(农科院一氧化碳合成蛋白质是怎么做到的)(2)

而蛋白质是由20种不同氨基酸连接形成,主要由碳、氢、氧、氮等化学元素组成。

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。

一氧化碳合成蛋白质靠谱吗(农科院一氧化碳合成蛋白质是怎么做到的)(3)

所以原理上,从一氧化碳直接合成蛋白质是不可能的!

因为一氧化碳只有碳和氧两种元素,而蛋白质中最核心元素就是氮,想一想生活中的化肥是不是都含氮?

于是我点了一根烟,又仔细看了一下农科院关于这篇报道里面的细节部分。

一氧化碳合成蛋白质靠谱吗(农科院一氧化碳合成蛋白质是怎么做到的)(4)

文章指出这是利用生物发酵技术,将一氧化碳、氨(这里面有极其重要的氮原子)和水(这里面有极其重要的氢原子),通过微生物的作用,在经过一系列极其复杂的生物化学反应,从而合成蛋白质。

一氧化碳合成蛋白质靠谱吗(农科院一氧化碳合成蛋白质是怎么做到的)(5)

这里透露了核心要点,一氧化碳是要和氨和水反应才行。

嗯!这就对上了!

一氧化碳确实是可以与氨经氧化反应变成氨基酸,而氨基酸是蛋白质的基本组成单位。氨基酸就像砖块,大量氨基酸的纵向连接就变成肽链,若干条肽链的缠绕就变成蛋白质。

一氧化碳合成蛋白质靠谱吗(农科院一氧化碳合成蛋白质是怎么做到的)(6)

关键点来了,这次使用的是微生物发酵技术,采用的是乙醇梭菌。

这玩意其实早在 1994 年的时候就已经被发现了,当年是在兔子粪便里面分离出来的。在生产工艺中,可以用一氧化碳作为原料来进行液态发酵,发酵液经离心、干燥后就能获得高蛋白质的生物饲料原料 - 乙醇梭菌蛋白。

一氧化碳合成蛋白质靠谱吗(农科院一氧化碳合成蛋白质是怎么做到的)(7)

虽然我们不是最早发现的那个人,但是我们对它做了改良,乙醇梭菌“Plus版本”的生长速度加快了。

具体有多快呢?

依靠改良后的乙醇梭菌发酵合成的时间非常短,从一氧化碳变成蛋白,仅仅需要 22 秒,并且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。

打破国外大豆进口

值得注意的是,此次合成的蛋白质并不是给人吃的,而是类似于大豆用来做饲料用的。

大豆大家都知道,虽然不是什么买不起的东西,但国内需求量大,而我国产量不足以供给,长期依赖大量进口。

一氧化碳合成蛋白质靠谱吗(农科院一氧化碳合成蛋白质是怎么做到的)(8)

据统计,中国对外大豆的依赖度达到了80%以上,每年的进口量几乎都在1亿吨左右。虽然中国百姓直接消费的大豆量并不算多,但是进口的大豆多用来榨油后,剩下的豆粕则主要当做饲料用来喂养牲畜。

一氧化碳合成蛋白质靠谱吗(农科院一氧化碳合成蛋白质是怎么做到的)(9)

在中美贸易冲突最激烈的时候,大豆就成了别人的一个筹码,所以如何降低大豆进口,一直以来都是我们非常重视的问题。

此次的一氧化碳合成蛋白质就让我们看到了希望,说到这个,兄弟们!感觉赚钱的项目来了哈!

一氧化碳合成蛋白质靠谱吗(农科院一氧化碳合成蛋白质是怎么做到的)(10)

大家可以开始专注研发汽车尾气收集器,只要装上这个收集器就可以高效收集汽车尾气,同时不影响汽车功率。再把收集好的尾气处理提纯,最后卖给生物公司用以合成蛋白质饲料。

嗯!想想这个市场是不是很大呀!(开个玩笑^_^)

感悟

好了!言归正传,这个成果确实对缓解大豆进口依赖有很大帮助,并且现在已经实现了产业化,万吨级,这是什么概念呢?

我国年进口大豆近1亿吨,主要来自美国,所以漂亮国拥有了大豆价格的绝对控制权。

一氧化碳合成蛋白质靠谱吗(农科院一氧化碳合成蛋白质是怎么做到的)(11)

万吨级的工业化产线,就能代替2.8万吨的大豆,如果全国再多搞点的生产线,那每年能减少不少大豆进口,这对缓解大豆蛋白的需求是实打实的利好。

如今中国不但掌握了这个技术,而且已经能工业量产了,这意味着农业饲养这块,我国农业最大的短板彻底解决了,饲料可以工业化后,畜牧业的发展简直就会是天翻地覆的变化,粮食安全问题也可以完全不用依赖别人,就不用被别人掐住脖子了。

一氧化碳合成蛋白质靠谱吗(农科院一氧化碳合成蛋白质是怎么做到的)(12)

以后我国的蛋白饲料可以自给自足,首先是省钱,其次方便了。国内生产,哪里需要就运到哪里。不管怎么样,那都是中国人自己生产自己消耗。

更重要的是,由于原料是一氧化碳这样的工业尾气,对碳中和目标的实现也起到了很大的作用。

一氧化碳合成蛋白质靠谱吗(农科院一氧化碳合成蛋白质是怎么做到的)(13)

以前工业发展了,环境没了,而现在不但不存在环保这个问题,废气反而变成财富,是真正的点石成金术啊!

前有二氧化碳合成淀粉,今有一氧化碳和氮气合成蛋白蛋!意不意外?惊不惊喜?这是什么节奏?祖国科技大爆发的节奏太猛了!

一氧化碳合成蛋白质靠谱吗(农科院一氧化碳合成蛋白质是怎么做到的)(14)

讲真,当这些技术成果成熟化,产业化,小型化以后,结合中国的能源技术,空间探索技术,建立月球基地都离我们越来越近了!

啥也不说了,让我们为农科院的科学家们点赞!

#中国首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成##科普有料#

,