经过多年研究攻关，我国科学家突破了自然光合固碳、固氮系统利用太阳能、反应速度缓慢的局限，突破了天然蛋白质植物合成的时空限制，在国际上首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成，创造了22秒工业化一步生物合成蛋白质获得率最高85%的世界奇迹，并已形成万吨级的工业生产能力。

  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。

  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的组成原材料，“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）。

  据悉，近年来我国大豆进口最高年份已超过1亿吨。进口大豆除制备食用油外，最大用途就是满足“史上、世上”规模最大养殖业饲用蛋白质需求。饲用蛋白原料对外依存度长期保持在80%以上，既成为中国农业的最大短板，亦是极度影响国家粮食安全和经济安全的风险所在。

  中国农业科学院饲料研究所10月30日发布，我国在国际上首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成，已形成万吨级的工业生产能力，获得首个饲料和饲料添加剂新产品证书。该证书由农业农村部于2021年8月颁发，新饲证字（2021）01号。

  此举突破了天然蛋白质植物合成的时空限制，在我国饲用蛋白原料对外依存度长期保持在80%以上、大豆进口最高年份已超过1亿吨的大背景下，对弥补我国农业短板及对促进国家“双碳”目标达成具有深远意义。

  中国农科院饲料所所长戴小枫研究员表示，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，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的前沿科学与技术。戴小枫说，蛋白质在自然界的天然合成一般要在植物或者植物体内具有固氮功能的特定微生物体内，在自然光合作用下形成碳水化合物的糖类，再经过多个环节复杂的生物转换。对此，北京首钢朗泽新能源科技有限公司通过6年多的研究攻关，突破了乙醇梭菌蛋白核心关键技术，大幅度提升反应速度、原料物质和能量的转化效率，实现了工业化一步生物合成蛋白质获得率最高85%的纪录，并与中国农科院饲料所合作开展乙醇梭菌蛋白效价评定，共同在国家重点研发计划——蓝色粮仓项目框架内推广该产品在饲料行业中的应用。

  专家表示，我国作为世界饲料生产和消费大国，以自主创新研发新型非粮蛋白质，降低和逐步替代对大豆蛋白的依赖，战略意义重大。

  本期编辑：杨玲（微信号Young-fight，新闻爆料、转载授权请加微信）

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