中国实现规模化一氧化碳合成蛋白质影响
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中国实现规模化一氧化碳合成蛋白质影响,经多年联合攻关,全球首次实现从一氧化碳到蛋白质的一步合成,并已形成万吨级工业产能。中国实现规模化一氧化碳合成蛋白质影响。
中国实现规模化一氧化碳合成蛋白质影响1
中国科学家在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。
什么意思?简单说,不需要光合作用,只利用一氧化碳(CO)和氮源(空气中含量最多的就是氮气)就能通过人工的方式获得蛋白质。
自然条件下转化形成的蛋白质耗时长,效率低下。以大豆为例,从播种到成熟起码一般需要4个月。如果生产1000万吨乙醇梭菌蛋白(蛋白含量83%),就需要28,000,000吨(2800万吨)大豆(蛋白含量30%)原料,需要耕地1,000,000,000亩(10亿亩)——而我国耕地面积才19.179亿亩(截止2021年8月,少于印度、美国和俄罗斯)。
而是中国科学家合成蛋白质的速度和效率远远超出你的想象。有多快?你绝对想象不到,仅需要22秒合成!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。
人工合成蛋白质的成功,对我国有什么意义?
首先,这是中国在生物学技术方面的重大突破。这是继继上世纪60年代在世界上首次完成人工合成结晶牛胰岛素之后,2021年9月24日宣布以二氧化碳在实验室中成功合成淀粉之后的又一重大技术突破,这将对我国的生物、农业等都将产生难以估量的深远影响。
其次,可以节约耕地。有限的耕地可以种植更多的其他作物。比如原来种大豆的耕地可以改做种植优质水稻、小麦等。
再次,减少一氧化碳的排放,更有利于实现“碳排放”的目标。一氧化碳虽然是一种有毒气体(对人),同时也是一种重要的化工原料,又可以人工合成蛋白质的'原料,简直不要太爽。中国也将在世界“碳排放”的环保议题中掌握更大的的话语权。
从此,我们更有能力和实力确保我国的粮食安全,减少粮食的对外依赖。2019年我国累计进口大豆8851.1万吨,2020年累计进口10033万吨(首次突破1亿吨)。如果今后人工合成蛋白质大规模量产,我国可以节省大量的外汇,我们的饭碗将会牢牢掌握在我们自己的手里。
最后,“谁掌控了石油就等于谁掌控了世界经济命脉,谁掌握了粮食就等于就掌控了人类”。美帝想通过掌控世界的种子资源、大宗粮食出口来“卡我们的脖子”是不可能了。
中国实现规模化一氧化碳合成蛋白质影响2
工业废气作原料 “无中生有”产蛋白全球首次实现规模化一氧化碳合成蛋白质
中国农业科学院饲料研究所与北京首钢朗泽新能源科技有限公司10月30日联合宣布,经多年联合攻关,全球首次实现从一氧化碳到蛋白质的一步合成,并已形成万吨级工业产能。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。
该项目首席科学家、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通过自然循环实现,过程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。而人工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。故人工合成蛋白长期以来被国际学术界认为是影响人类文明进程和对生命现象认知的革命性前沿科学技术。
首钢朗泽经六年多攻关,突破了乙醇梭菌蛋白制备核心关键技术,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获得率最高85%的世界纪录,并成功实现工业化应用;与中国农科院饲料研究所合作开展乙醇梭菌蛋白效价系统评定,共同在国家重点研发计划——蓝色粮仓项目框架内推广应用,已于2021年8月获得全球首份饲料和饲料添加剂新产品证书。
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,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。
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