尾气合成蛋白质实现万吨级量产,为何还被批评?

本文来自微信公众号:差评(ID:chaping321),撰文:YX,编辑:结界、小鑫鑫、面线,原文标题:《中国首钢用尾气合成出蛋白质,这个全球首次的技术为啥还被喷了?》,头图来自:视觉中国

这两天有条新闻不知道大家注意到没。

尾气合成蛋白质实现万吨级量产,为何还被批评?

 

“10 月 30 日,中国农业科学院饲料研究所联合首钢开了个新闻发布会,宣布我国首次实现了从一氧化碳到蛋白质的合成,具备完全知识产权,并形成万吨级工业产能。” 

有网友说:“有了这技术,中国的大豆以后再也不用依赖进口了。”甚至有网友一本正经地经过计算:“这技术可以一年减少 2.5 亿吨二氧化碳排放,节省耕地 10 亿亩,提前实现碳中和。” 

尾气合成蛋白质实现万吨级量产,为何还被批评?

好家伙,中国总耕地面积也才 20 亿亩,这技术真能直接把一半耕地给省出来?真要这么牛,这技术可就厉害了。

可奇怪的是,知乎上关于这个新闻却有不少人在喷。所以咱今天就来好好聊聊,这个一氧化碳合成蛋白到底是咋回事?

首先先说一下,为什么这个新闻出来,好多人都特激动,这跟大豆、碳中和怎么就扯上关系了。

先说大豆。你在浏览器打出“大豆进口”四个字,就会发现我们国家是一个“吃豆”大国,而且还大量依赖进口,进口的大豆占全年大豆总消耗量的 80%。2016 年我们进口大豆 8391 万吨,2017 年 9553 万吨,2019 年 8800 万吨,到了 2020 年,我国大豆进口量就已经突破了 1 亿吨。

尾气合成蛋白质实现万吨级量产,为何还被批评?

弄回来这么些大豆,也不是直接给咱人吃的。而是把它榨油以后,用剩下的豆粕做成饲料,拿去喂牲畜。

为什么要专门进口大豆给牲畜?因为我们国家整体的物质生活的提升,导致年年肉消耗量蹭蹭往上涨。你不可能指望一家年产上万头猪的养殖场,还像 20 年前那样整天去河边割草喂猪。

尾气合成蛋白质实现万吨级量产,为何还被批评?

所以还是得喂饲料,饲料中的占比很大的成份就是豆粕,豆粕只能来源于大豆。因为我们国内的非转基因大豆产量又低,经济效益也不好,大豆的种植面积连年压缩,只好靠大量进口。

但因为某些国际关系问题,大豆关税不断增加,牲畜的主要饲料豆粕的价格也不断飞涨,使养殖业蛋白原料的供应相当不稳定。所以,蛋白资源的限制还是个我国畜禽养殖业的瓶颈问题,而且还卡了挺多年。

在这节骨眼,忽然冒出个可以直接用一氧化碳合成蛋白的技术,可不把大家高兴坏了。而且别看是用有毒气体一氧化碳搞出来的,这合成蛋白还真一点毒性都没有。经过这项技术合成的乙醇梭菌蛋白,已经在实际中进行了反复的验证。

根据一篇名为《 乙醇梭菌蛋白对颗粒饲料质量及肉鸡生长性能的影响研究 》来看:

尾气合成蛋白质实现万吨级量产,为何还被批评?

这种乙醇梭菌蛋白不仅蛋白含量高、蛋白溶解度高、吸水性强,而且制粒性能也要优于其他 4 种蛋白源。添加乙醇梭菌蛋白还能提高牲畜对饲料的利用率,让它们长得更快更壮,同时能提高血浆抗氧化的能力并且利于肠道稳定和健康。

还有一篇名为《 乙醇梭菌蛋白替代豆粕对草鱼生长性能、血浆生化指标及肝胰脏和肠道组织病理的影响 》的论文提到,草鱼饲料中添加 5% 乙醇梭菌蛋白有利于草鱼生长,超过 10% 才会造成草鱼的肝脏损伤。

尾气合成蛋白质实现万吨级量产,为何还被批评?

所以,乙醇梭菌蛋白经过实际验证,不仅没有毒,而且动物们吃了适量的混有合成蛋白的饲料以后,身体倍棒。

而且,这波用一氧化碳合成蛋白的操作还能顺便把尾气给处理了。

众所周知,工业排放尾气中,一氧化碳和二氧化碳占比很大。而且不仅我们,现在全球都奔着“节能减排,给地球降温”目标努力。一氧化碳合成蛋白即解决了碳排放的问题,还搞定了牲畜的饲料来源,一石二鸟,堪称最完美的“碳中和”手段。

看来以后那句俗语得改改了:“吃的是草和尾气,产的是奶。”

那为什么知乎上还有许多人喷呢?难道这合成是假的不成?

先别急,我们先来了解一下在这个新闻中首钢申请的专利里“乙醇梭菌蛋白的合成过程”。首先,关键人物是乙醇梭菌,它的作用就类似于发馒头时用的酵母菌,整个合成过程就是一个发酵的过程。

尾气合成蛋白质实现万吨级量产,为何还被批评?

以钢铁工业煤气中的一氧化碳(CO)和二氧化碳(CO2)作为碳源,以氨水作为氮源,再弄个培养基。(由磷酸、氢氧化钾、硫酸镁、硫酸亚铁及少量维生素(维生素 B1、维生素 B2、维生素 B5、维生素 B3、维生素 B12、烟酸、叶酸及生物素)共同组成培养基。)

尾气合成蛋白质实现万吨级量产,为何还被批评?

而乙醇梭菌这边,经过一系列 “ 发酵 ” 流程,得到乙醇和高蛋白质生物饲料原料——乙醇梭菌蛋白。这就是从一氧化碳合成蛋白的整个流程。

但是,合成过程中的关键人物乙醇梭菌,其实早在 1994 年的时候就已经被发现了,它的特点也被研究得很清楚,就是能从一氧化碳中变出糖类,甚至连基因组序列也被分析得一清二楚。

尾气合成蛋白质实现万吨级量产,为何还被批评?

而首钢这项技术的优势在于,大幅提高乙醇梭菌的反应效率。

我们虽然不是那个 0~1 的突破者,但是我们切实把 1 做到了无穷,目前,已经有两个 5000 吨的产线分别建在宁夏和河北。依靠我们改良后的乙醇梭菌,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。

但具体是如何改良的,他们对乙酸杆菌是否进行了基因工程或诱导变异?目前还没有详细的论文来参考。

其实上面这个合成过程,还有个小故事。

很多年以前,首钢朗泽就开始专注于气体生物发酵合成乙醇的工艺研发,用工业排放的一氧化碳等气体合成乙醇。有一次,研究人员在试产线上发现,在乙醇分离蒸馏过程中还有一种“麻烦的粘稠物质”,于是就把它分离出来想搞清楚到底是个啥玩意。

他们把这坨东西送到中国农业科学院饲料研究所,结果一检测,发现这些被丢弃的粘稠物居然主要是蛋白质(乙醇梭菌蛋白)。饲料所的研究团队开始琢磨,既然是蛋白,那我能不能给它做进饲料里呢?

于是他们对乙醇梭菌蛋白的功能特性、营养价值、加工适宜性等做一系列分析,发现它的粗蛋白质含量可高达 80% 以上,18 种氨基酸占蛋白质比例达到 94%;10 种必需氨基酸含量及其结构比例接近鱼粉,远优于豆粕。

经过 6 年的研发和实际验证,实现了从年产 300 吨到 500 吨,再到如今的万吨级别的工业化目标,也推动了乙醇梭菌蛋白从未知菌体到饲料产业的广泛应用。并且,首钢朗泽凭借乙醇梭菌蛋白,还拿下了中国第一张饲料原料新产品证书。

尾气合成蛋白质实现万吨级量产,为何还被批评?

技术是个好技术, 能实现量产更是不错。但你要说依靠这技术,能摆脱大豆进口,甚至提前实现碳中和确实有点过了。

因为我们上面提过,乙醇梭菌蛋白在饲料里加的过多,就会对牲畜造成损害,所以豆粕还是必不可少。

那为啥 “ 提前碳中和 ” 的说法也有点过了呢?

“这项技术使用的原料是工业尾气中的碳元素,咱把碳元素都变成蛋白了,可不就提前碳中和了。”

但有一点大家别忘了,我们每年产生的 1.2 万亿立方米尾气里,除了一氧化碳,还包含了一氧化氮、二氧化碳等其它气体,可利用的一氧化碳并不多。

况且,目前没有任何尾气处理技术能把碳百分之百的回收,根据首钢提供的数据,它们能从尾气中提取到 20% 左右的一氧化碳,剩下的 80% 依然得不到处理。

所以,差评君想说,本来这技术成果已经算不错了,用一氧化碳合成蛋白,一定程度上减少了碳排放,缓解 “ 大豆依赖症 ”,就这几个点足够给大家惊喜了。

结果大家替它做宣传的时候,搞了些博人眼球的数字或者文字,比如什么减少 2.5 亿吨二氧化碳,节省耕地 10 亿亩,这些离谱的数据,反倒是把本来好端端的技术成果给扭曲了,变成了噱头。

读到这相信大家也都清楚了,网友们喷的并不是这项技术本身,而是那些“聪明”网友的虚假宣传。所以,还是希望各位“聪明”的网友们,别再用自己的主观臆想,给科研加上那些虚头巴脑的“人设”。

图片、参考资料来源

科学网 — 变废为宝、替代大豆、助碳中和,这成果一石三鸟?

知乎 — 我国首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成,形成万吨级工业产能,这一突破进展具有哪些重大意义?李雷

动物营养学报 — 乙醇梭菌蛋白替代豆粕对草鱼生长性能、血浆生化指标及肝胰脏和肠道组织病理的影响

知网 — 乙醇梭菌蛋白对颗粒词料质量及肉鸡生长性能的影响研究

本文来自微信公众号:差评(ID:chaping321),撰文:YX,编辑:结界、小鑫鑫、面线

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