中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所與北京首鋼朗澤新能源科技有限公司10月30日聯(lián)合宣布，經(jīng)多年聯(lián)合攻關(guān)，全球首次實現(xiàn)從一氧化碳到蛋白質(zhì)的一步合成，并已形成萬噸級工業(yè)產(chǎn)能。此舉突破了天然蛋白質(zhì)植物合成的時空限制，在我國飼用蛋白原料對外依存度長期保持在80%以上、大豆進口最高年份已超過1億噸的大背景下，對彌補我國農(nóng)業(yè)短板及對促進國家“雙碳”目標(biāo)達成具有深遠意義。
該項目首席科學(xué)家、中國農(nóng)科院飼料所研究員薛敏博士介紹，蛋白質(zhì)的天然合成通常要在植物或植物體內(nèi)具有固氮功能的特定微生物體內(nèi)通過自然循環(huán)實現(xiàn)，過程中涉及復(fù)雜的遺傳表達、生化合成、生理調(diào)控等生命過程，反應(yīng)緩慢，物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)化效率較低，最終積累的蛋白質(zhì)含量低。而人工利用天然存在的一氧化碳和氮源(氨)大規(guī)模生物合成蛋白質(zhì)，則不受此限。故人工合成蛋白長期以來被國際學(xué)術(shù)界認為是影響人類文明進程和對生命現(xiàn)象認知的革命性前沿科學(xué)技術(shù)。
首鋼朗澤經(jīng)六年多攻關(guān)，突破了乙醇梭菌蛋白制備核心關(guān)鍵技術(shù)，大幅度提高反應(yīng)速度(22秒合成)，創(chuàng)造了工業(yè)化條件下一步生物合成蛋白質(zhì)獲得率最高85%的世界紀(jì)錄，并成功實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用;與中國農(nóng)科院飼料研究所合作開展乙醇梭菌蛋白效價系統(tǒng)評定，共同在國家重點研發(fā)計劃——藍色糧倉項目框架內(nèi)推廣應(yīng)用，已于2021年8月獲得全球首份飼料和飼料添加劑新產(chǎn)品證書。
該項研究以含一氧化碳、二氧化碳的工業(yè)尾氣和氨水為主要原料，“無中生有”制造新型飼料蛋白資源，將無機的氮和碳轉(zhuǎn)化為有機的氮和碳，實現(xiàn)了從0到1的自主創(chuàng)新，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。
以工業(yè)化生產(chǎn)1000萬噸乙醇梭菌蛋白(蛋白含量83%)計，相當(dāng)于2800萬噸進口大豆(蛋白含量30%)當(dāng)量，“不與人爭糧、不與糧爭地”，開辟了一條低成本非傳統(tǒng)動植物資源生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)飼料蛋白質(zhì)的新途徑，可減排二氧化碳2.5億噸。
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