中国实现规模化一氧化碳合成蛋白质对中国影响

中国实现规模化一氧化碳合成蛋白质对中国影响，我国科学家经过多年研究攻关，在国际上首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成，中国实现规模化一氧化碳合成蛋白质对中国影响。

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10 月 31 日消息，据中国农业信息网，我国在一碳生物合成领域取得重大突破性进展。中国农业科学院饲料研究所昨日宣布：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。

官方表示，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，对于我国粮食安全、经济安全和绿色可持续发展以及“双碳”目标的实现具有长远意义。

众所周知，自然界中最原始的蛋白质主要是由植物或者植物体内具有固氮功能的特定微生物体内通过无机成分天然合成，比如借由自然光合作用下形成碳水化合物的糖类经过三羧酸循环途径多个环节复杂的生物转换与酶促反应，形成蛋白质合成需要的必须氨基酸，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。

因此，国际学术界长期以来认为，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是影响人类文明发展和对生命现象认知的革命性的前沿科学与技术。此次突破有望引起一场颠覆性的产业革命。

据报道，我国科学家经过多年研究攻关，终于突破了自然光合固碳、固氮系统利用太阳能、反应速度缓慢的局限，打破了这一时空限制，在国际上首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成，并创造了 22 秒工业化一步生物合成蛋白质获得率最高 85% 的世界奇迹。

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中国农业科学院饲料研究所10月30日宣布，“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”，这是什么概念，不仅实现了一氧化碳而成蛋白质，而且还实现了万吨级工业产能，这要比二氧化碳合成淀粉的技术成熟不知道多少倍。

自然界的光合作用过程非常复杂，植物、藻类等生产者和某些细菌等利用光能把二氧化碳、水或硫化氢变成碳水化合物的过程称之为光合作用，一般会经历如下过程：

12H2O +阳光→ 12H2 + 6O2 [光反应]

12H2 (来自光反应) + 6CO2 → C6H12O6 (葡萄糖) + 6H2O [碳反应]

光合作用肯定需要阳光和水以及二氧化碳的参与，其太阳光的利用率大约在3%~6%之间，除了产生碳水化合物，植物叶子的光合作用也能合成类脂、有机酸、氨基酸和蛋白质，其中产生蛋白质比较有意思：

蛋白质合成需要氮的参与，因此氮肥比较高合成蛋白质也比较多，而且植物的幼嫩的`叶子中合成蛋白质比例比较高，随着树叶长大变老，则趋向于合成碳水化合物，另外光照波段也有影响，比如蓝紫光下则合成蛋白质比较多，而红光则趋向于合成碳水化合物。但蛋白质合成过同样非常复杂：

自然光合作用形成碳水化合物，再经三羧酸循环途经多个复杂的生物转换与酶促反应后形成蛋白质合成需要的氨基酸，继而再合成为蛋白质。涉及副厂复杂的生化合成、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很低。

据项目首席科学家、中国农科院饲料所研究员薛敏博士介绍，在人工条件下，以一氧化碳和氮源（氨）大规模生物合成蛋白质，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。

效率比天然合成提高几十倍，直接突破了自然界的禁锢，突破气候的限制，完全以工业化生产的方式实现了蛋白质合成，实在是无法想象的伟大成就！