我国首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成并形成万吨级工业产能

foofy
楼主 (未名空间)
https://www.guancha.cn/industry-science/2021_10_31_613013.shtml

我国首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成并形成万吨级工业产能
分享到: 3568
2021-10-31 14:25:21字号:A- A A+来源:科技日报阅读 43157
最后更新: 2021-10-31 15:23:17
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。

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。

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)。
h
helloterran

ctmd 中国科技爆炸了啊

难怪美国商务部长急着要“减慢中国创新速度”

【 在 foofy (不才) 的大作中提到: 】
: https://www.guancha.cn/industry-science/2021_10_31_613013.shtml
:
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: 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。
:
: 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。
:
: 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)。
atman

不明觉厉,坐等虾蟹评论

【 在 foofy (不才) 的大作中提到: 】
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: 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
: ...................

yugong

可以做猫粮嘛?我家猫最近好像猫粮吃腻了,老是吐

【 在 foofy (不才) 的大作中提到: 】
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: 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
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eleganc

这些蛋白质人吃了会不会出问题?
c
chinsome

蛋白质到了胃里不是都会被分解成氨基酸,然后再被吸收的吗

【 在 eleganc (elegance) 的大作中提到: 】
: 这些蛋白质人吃了会不会出问题?

amongus

可以喂猪,所以最近猪肉价格下跌,蔬菜价格上涨,蔬菜合成不出来啊。

【 在 eleganc (elegance) 的大作中提到: 】
: 这些蛋白质人吃了会不会出问题?

w
wwwhu

与其花大量力气成链再分解,不如直接灌葡萄糖氨基酸脂肪酸维生素矿物质,把人固定在生产线和床上算了。老实话一句,你们人类不配消耗那么多能源和材料,以后也不用上学了,直接把拧螺丝技能写进大脑。
a
allienpig

现在都流行把发酵
叫生物合成了?

lol

生物合成

再叫合成?

w
wythink

这是无机物到蛋白质 如果是真的当然是突破

【 在 allienpig (猪 in black) 的大作中提到: 】
: 现在都流行把发酵
: 叫生物合成了?
: lol
: 生物合成
: 再叫合成?

a
allienpig

其实他这个就是发酵啊。。。

只不过发酵说出来 他就不出彩了

所以你看文中说的是生物合成
而到了标题 又成了合成
这种发文章 往buzz word上靠
搞过科研的都懂吧
但干的事情 跟养小球藻差不多
lol
无非是养经过基因工程改造的细菌

【 在 wythink( b) 的大作中提到: 】
<br>: 这是无机物到蛋白质 如果是真的当然是突破
<br>

EIonMusk

论文发哪了?这在化学创新上也是个系列nature,science,基本是诺贝尔奖跑不了的。

EIonMusk

细菌只需要CO?还是说要有其它成本?

就像水变油,关键是加不加油。加十斤水十斤油,最后出五斤油,肯定没问题。

【 在 allienpig(猪 in black) 的大作中提到: 】

: 其实他这个就是发酵啊。。。

: 只不过发酵说出来 他就不出彩了

: 所以你看文中说的是生物合成

: 而到了标题 又成了合成

: 但干的事情 跟养小球藻差不多

: lol

: 无非是养经过基因工程改造的细菌

:
a
allienpig

你拿Google 搜搜 乙醇梭菌 不就知道了吗
这是自养性细菌。

在搜搜 什么气体发酵

lol

【 在 EIonMusk(马跃亭) 的大作中提到: 】

: 细菌只需要CO?还是说要有其它成本?

: 就像水变油,关键是加不加油。加十斤水十斤油,最后出五斤油,肯定没问题。

w
wythink

等paper吧 如果这样这不是无耻吗

【 在 allienpig (猪 in black) 的大作中提到: 】
: 其实他这个就是发酵啊。。。
: 只不过发酵说出来 他就不出彩了
: 所以你看文中说的是生物合成
: 而到了标题 又成了合成
: 这种发文章 往buzz word上靠
: 搞过科研的都懂吧
: 但干的事情 跟养小球藻差不多
: lol
: 无非是养经过基因工程改造的细菌
:
: 这是无机物到蛋白质 如果是真的当然是突破
: ...................

verdelite

如果用到食物输入(比如淀粉)就是发酵,以前也有,味精就是这么做的。

如果只是无机物输入,一氧化碳和氨水,那么这是一件令人兴奋的重大事件,基本解决中国对美国大豆的依赖,中国对国外的依赖,石油,粮食,就解决了一项。

【 在 wythink( b) 的大作中提到: 】

: 等paper吧 如果这样这不是无耻吗

M
Manta

这严重影响到我帝农业大国地位, 必须严加抵制。

【 在 atman(奥特曼) 的大作中提到: 】

: 不明觉厉,坐等虾蟹评论

tcctmers

新闻说的就是

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
型饲料蛋白资源乙醇梭菌蛋白,将无机的氮和碳转化为有机的氮和碳

如果是真实的

就厉害了

【 在 verdelite (石头) 的大作中提到: 】
: 如果用到食物输入(比如淀粉)就是发酵,以前也有,味精就是这么做的。
: 如果只是无机物输入,一氧化碳和氨水,那么这是一件令人兴奋的重大事件,基本解决
: 中国对美国大豆的依赖,中国对国外的依赖,石油,粮食,就解决了一项。
:
: 等paper吧 如果这样这不是无耻吗
:

verdelite

我国要正式殖民火星,奶奶的

【 在 tcctmers(谁的帝) 的大作中提到: 】

: 新闻说的就是

: 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

: 型饲料蛋白资源乙醇梭菌蛋白,将无机的氮和碳转化为有机的氮和碳

: 如果是真实的

: 就厉害了

verdelite

想起一战时英国卡德国的硝石进口,结果德国发明了从氮气制造硝酸,一项卡脖子资源化为乌有。中国被卡粮食,石油,铁矿石,眼见着就都要解决掉。

【 在 verdelite(石头) 的大作中提到: 】

: 我国要正式殖民火星,奶奶的

a
allienpig

哈勃过程发明在前
一战在后 。

而且合成氨路线很多的 哈勃过程只不过最便宜而已

那段时间是高压化学的黄金期,
煤炭液化我记得也是那时候

煤炭高压加氢吗。

费托过程是另一条路, 不过费拖过程是一战后。

【 在 verdelite(石头) 的大作中提到: 】
<br>: 想起一战时英国卡德国的硝石进口,结果德国发明了从氮气制造硝酸,一项卡脖
子资源
<br>: 化为乌有。中国被卡粮食,石油,铁矿石,眼见着就都要解决掉。
<br>

Amorphou

发酵也没有关系。人家并不是说完成全新合成,只是说提高了合成速度。

你爱说“发酵”也没有关系。我也不知道哪个是对的。说法而已。

关键是能不能真的的scale up。你学化工的,应该评价这个问题。

【 在 allienpig (猪 in black) 的大作中提到: 】
: 其实他这个就是发酵啊。。。
: 只不过发酵说出来 他就不出彩了
: 所以你看文中说的是生物合成
: 而到了标题 又成了合成
: 这种发文章 往buzz word上靠
: 搞过科研的都懂吧
: 但干的事情 跟养小球藻差不多
: lol
: 无非是养经过基因工程改造的细菌
:
: 这是无机物到蛋白质 如果是真的当然是突破
: ...................

a
allienpig

Scale up了啊

之前那个二氧化碳搞淀粉那个, 我不是说吗。 这种东西唯一可行的路线就是发酵。

你看这个 万吨产能有了。 那个淀粉的好像是几十克 lol。



【 在 Amorphou(阿毛) 的大作中提到: 】

: 发酵也没有关系。人家并不是说完成全新合成,只是说提高了合成速度。

: 你爱说“发酵”也没有关系。我也不知道哪个是对的。说法而已。

: 关键是能不能真的的scale up。你学化工的,应该评价这个问题。

Amorphou

那就是牛逼。他爱怎说都行。

实验家只要做出可信的实验,不管他怎么瞎说胡解释,叔都竖起大拇指说:亚克西

【 在 allienpig (猪 in black) 的大作中提到: 】
: Scale up了啊
: 之前那个二氧化碳搞淀粉那个, 我不是说吗。 这种东西唯一可行的路线就是发酵。: 你看这个 万吨产能有了。 那个淀粉的好像是几十克 lol。
:
:
: 发酵也没有关系。人家并不是说完成全新合成,只是说提高了合成速度。
:
: 你爱说“发酵”也没有关系。我也不知道哪个是对的。说法而已。
:
: 关键是能不能真的的scale up。你学化工的,应该评价这个问题。
:

g
goodby

发酵的主要原料是玉米淀粉,豆饼蛋白。当然作为饲料理论上还是可行的,只要能转CO 和氨,蛋白收成大于投入,发酵完了一灭菌,连汤带水都去喂猪是可以的。
难的是要比种玉米更有经济效益。

a
allienpig

他这个细菌蛋白
无非是把细菌培养液干燥。
不知道具体怎么个干燥工艺 冷冻还是真空呢。

反正干菌体大部分是蛋白质没毛病。

就不知道 口感如何, 牲畜吃不吃

lol

【 在 goodby() 的大作中提到: 】

: 发酵的主要原料是玉米淀粉,豆饼蛋白。当然作为饲料理论上还是可行的,只要能转CO

: 和氨,蛋白收成大于投入,发酵完了一灭菌,连汤带水都去喂猪是可以的。

: 难的是要比种玉米更有经济效益。

foofy

r t
MrAnderson

记得上次说的好像是二氧化碳?

【 在 foofy (不才) 的大作中提到: 】
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: 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。
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: 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。
:
: 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。
:
: 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)。
wep

老实说,我不太相信。科学的东西需要独立验证。这要是真的,以后粮食问题就解决了,太空旅行就不是问题了。

macrofish

二氧化碳做馒头 一氧化碳做红烧肉

v
vuse


这里大概率是 从 CO+CO2+H20 到乙醇; CH3CH2OH 加入氨水NH3, 再一步可以是乙醇
梭菌当食物吃掉变乙醇梭菌蛋白(大概率如此), 又或者用酶促反应多步合成某几种乙醇梭菌蛋白。突破应该在这一步速度上极大大提速,成就高转化效率,也使得产量达到工业规模。

这东西应该拿不了诺贝尔炸药奖,但这种量变引发质变完全可以颠覆很多肉类饲养相关商业和工业的格局



foofy


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: 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
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v
vuse

居然是一步完成CO+CO2+H20+NH3 加入乙醇梭菌 -->蛋白质+乙醇 CH3CH2OH

【 在 vuse (细浪淘沙) 的大作中提到: 】
: 这里大概率是 从 CO+CO2+H20 到乙醇; CH3CH2OH 加入氨水NH3, 再一步可以是乙醇
: 梭菌当食物吃掉变乙醇梭菌蛋白(大概率如此), 又或者用酶促反应多步合成某几种乙
: 醇梭菌蛋白。突破应该在这一步速度上极大大提速,成就高转化效率,也使得产量达到
: 工业规模。
: 这东西应该拿不了诺贝尔炸药奖,但这种量变引发质变完全可以颠覆很多肉类饲养相关
: 商业和工业的格局
:

foofy


【 在 foofy (不才) 的大作中提到: 】
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: 最后更新: 2021-10-31 15:23:17
: 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
: ...................

Cliodynamics

那就牛逼了

【 在 macrofish (<。 ≦="" 的大作中提到:="" 】="">: 二氧化碳做馒头 一氧化碳做红烧肉
M
Manta

我帝制造转基因农作物,转基因鲑鱼,我鳖合成蛋白质,淀粉。

我鳖和自然更和谐些。
xiaxie7

zhe ge he cheng cong sheng wu hua xue yuan li lai kan mei you wen ti.

jiu pa zhu bu ai chi zhe ge he cheng dan bai.

【 在 atman (奥特曼) 的大作中提到: 】
: 不明觉厉,坐等虾蟹评论

eNerd

能耗咋样?
或者说能量的转化率如何?

verdelite


【 在 xiaxie7 (民科) 的大作中提到: 】
: zhe ge he cheng cong sheng wu hua xue yuan li lai kan mei you wen ti.
: jiu pa zhu bu ai chi zhe ge he cheng dan bai.

汉语拼音真难读,比英文还难读。我给你们翻译一下吧:

“这个合成从生物化学原理来看没有问题。
就怕猪不爱吃这个合成蛋白。”

其是这很容易解决,第一步就是先参一些到现有饲料中,做一点替代
然后也可以选育出喜欢吃这个东西的猪。

P
PaiMei

加点调料就行了

【 在 verdelite (石头) 的大作中提到: 】
: 【 在 xiaxie7 (民科) 的大作中提到: 】
: : zhe ge he cheng cong sheng wu hua xue yuan li lai kan mei you wen ti.
: : jiu pa zhu bu ai chi zhe ge he cheng dan bai.
:
: 汉语拼音真难读,比英文还难读。我给你们翻译一下吧:
:
: “这个合成从生物化学原理来看没有问题。
: 就怕猪不爱吃这个合成蛋白。”
:
: 其是这很容易解决,第一步就是先参一些到现有饲料中,做一点替代
: 然后也可以选育出喜欢吃这个东西的猪。
laodongzhe

梁家河沼气池里小球藻终于成了中国人民的物质与精神食粮,厉害了!我的锅!
xiaxie7

好主意!

如果有人告诉我我的饮食蛋白是从细菌提取的,我肯定一下全吐出来了。

【 在 verdelite (石头) 的大作中提到: 】
: 汉语拼音真难读,比英文还难读。我给你们翻译一下吧:
: “这个合成从生物化学原理来看没有问题。
: 就怕猪不爱吃这个合成蛋白。”
: 其是这很容易解决,第一步就是先参一些到现有饲料中,做一点替代
: 然后也可以选育出喜欢吃这个东西的猪。