我國首次實現從一氧化碳到蛋白質的合成並形成萬噸級工業產能

中國農業科學院飼料研究所10月30日宣佈，我國在一碳生物合成領域取得重大突破性進展：全球首次實現從一氧化碳到蛋白質的合成，並已形成萬噸級工業產能。這一舉突破了天然蛋白質植物合成的時空限制，為彌補我國農業最大短板——飼用蛋白對外依存度過高提供了國之利器，同時對促進國家“雙碳”目標實現深具意義。

項目首席科學家、中國農科院飼料所研究員薛敏博士介紹，蛋白質的天然合成通常要在植物或植物體內具有固氮功能的特定微生物體內，由自然光合作用形成碳水化合物的糖類，再經過三羧酸循環途徑多個複雜的生物轉換與酶促反應，形成蛋白質合成需要的氨基酸，進而合成為蛋白質。其中涉及複雜的遺傳表達、生化合成、生理調控等生命過程，反應緩慢、物質和能量的轉化效率較低，最終積累的蛋白質含量低。

她強調，在人工條件下，利用天然存在的一氧化碳和氮源（氨）大規模生物合成蛋白質，則不受此限，故長期以來被國際學術界認為是影響人類文明發展和對生命現象認知的革命性前沿科學技術。

中國農科院飼料所與北京首朗生物技術有限公司經多年聯合攻關，突破了乙醇梭菌蛋白核心關鍵技術，大幅度提高反應速度（22秒合成），創造了工業化條件下一步生物合成蛋白質收率最高85%的世界紀錄。

該項研究以含一氧化碳、二氧化碳的工業尾氣和氨水為主要原料，“無中生有”製造新型飼料蛋白資源乙醇梭菌蛋白，將無機的氮和碳轉化為有機的氮和碳，實現了從0 到1的自主創新，具有完全自主知識產權。

以工業化生產1000萬噸乙醇梭菌蛋白（蛋白含量83%）計，相當於2800萬噸進口大豆（蛋白含量30%）當量，“不與人爭糧、不與糧爭地”，開闢了一條低成本非傳統動植物資源生產優質飼料蛋白質的新途徑，可減排二氧化碳2.5億噸，節省耕地10億畝（以平均畝產大豆300斤計）。

乙醇梭菌蛋白生產工藝流程（圖片由中國農科院飼料所提供）