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？ 第1页

看了一圈没有答案往重点上写，简单谈一下：这不是一条科技新闻，这是一条政经新闻。

饲料里的蛋白质过去主要是来自豆粕这些东西，大豆大家都知道，虽然不是什么买不起的东西，但我国本国产量是很不够的，长期依赖大量进口。

中美打贸易战，美国拿关税制裁中国，中国要报复就主要考虑农产品，其中大豆就是一大类。问题是大豆缺口又确实很大，制裁美国还要满足国内需求，这就是个矛盾。

估计这几年科研院所就领了任务了，如何降低大豆进口依赖。豆粕属于动物饲料的常规蛋白源，那就要开发成本可以接受的非常规蛋白质来源，微生物蛋白就属于所谓非常规蛋白质源。

非常规蛋白质源我国是不缺的，每年几亿吨。但非常规蛋白质源要利用很不容易，比如动物、农作物加工副产品、厨余等，前者是有季节性的，来源在时空上不稳定，后者则成分比较复杂，处理成本很高。总之又要供给稳定，成分又要相对纯粹，综合起来考虑就扩大大豆种植和发酵比较靠谱。

扩大大豆种植就不说了，发酵有个问题，就是成本，微生物需要投喂碳源、氮源这些东西。这不像植物，植物自己是有固碳能力的，豆科植物还天然和微生物配合固氮。那就只能用一些能利用廉价碳源的微生物来优化一下种质。最终就是选了可以利用一氧化碳的细菌选育了高产株，然后中试，最后上大型发酵产线。

所以这个事儿从科学进步的角度意义不大，优化一种微生物让其生长速度加快，固碳效率提高不需要什么高深的黑科技，这是生物工程专业的本职范畴。世界上有各种能利用特殊碳源的微生物，如果豆粕这类植物蛋白源的来源充足，没有人会想大规模培养这些细菌拿来喂猪。实际上我也想了解这种蛋白源与豆粕这类常规蛋白源比优势几何？

但是中国现在处于一个特殊的国际情势下，既有贸易战压力，又面临疫情，明显国家在为脱钩的可能性进行积极准备，于是就有了这样的项目，应该是这几年保障粮食安全措施的一环。当然在宣传的时候给了一个比较刁钻的说法，让人看标题感觉是搞了某种引领人类文明的黑科技，但内行看来不得不说还是很令人有一种“新冷战”山雨欲来的感觉。

今天忙活了一天，看到 @李雷 发给我这个问题链接的时候脑子已经木了。

就这么说呢。。。这不是就是合成生物学的，基础操作？

这里边所谓的宣传语“不与人争粮、不与粮争地”，这不就是工业发酵的合成生物学的基操吗？

现在发酵工业都能生产啥？别说这种饲料级别的蛋白质，胰岛素，青蒿素，甚至许多中药成分，比如甘草次酸，人参皂苷这些复杂大分子都能合成。不与人争地正是整个发酵工程中一个核心优势。我们以前依靠动植物获取的物质，都可以尝试用微生物来生产。

那么在来说这次上新闻的从一氧化碳到蛋白质。

新闻的第一句就把我干迷惑了。

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。

大家从逻辑上判断下这句，首次实现xx，一定是非常重大的实验突破，比如我们前段时间刚刚见过的从二氧化碳到淀粉。当时我们就说这是技术性的突破，从0到1，虽然前路艰难，但是未来光明。

但这个呢？首次实现，马上就万吨级工业产能了？刚在实验室里研究出相对论，转身就可以人造黑洞了？中间好歹都不过度一下的吗？

尤其是最具有迷惑性的这句，“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。”

按着这句的说法，我真的以为他们用非生物手段人工大规模的生产蛋白质了。

然后这张配图，又把我拉回了现实世界。还是生物发酵，还是合成生物学的老路子。

那么说，这个项目就是胡吹了吗？也并不尽然。他们还是有自己的突破，但这个突破绝不是某些人吹的从0到1，吹的什么人工合成蛋白质。而是这句。

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

也就是说他们改良了乙醇梭菌产生蛋白质的生产效率，这里边可能是通过菌类的基因优化，比如定向进化或者什么其他的路子，总之人家提高了这个生产效率，这点确实牛。

这个效率有多重要呢？比如我前边的说的发酵工程里的代表青蒿素，用合成生物学的手段生产青蒿素，把青蒿素的成本压缩到了之前的十分之一，可以说是合成生物学的一个总挂在嘴边的胜利，都是说我一个工厂能顶你几万亩的产量一类的。

然而这事情后来被反转了。

上海交通大学农业与生物学院的唐克轩教授领衔的研究团队，在采用代谢工程策略培育高含量青蒿素青蒿及产业化研究领域取得了重大突破，其最新培育的青蒿具有抗除草剂、可在盐碱地种植等特点，青蒿素的生产成本可降低到1000元/公斤。听说通过这种代谢工程搞出来的青蒿素已经在市场上击败了keasling搞出来的发酵工程生产的青蒿素。所以植物合成生物学的大佬们也是真猛啊。但不管怎么说还是合成生物学的胜利。

顺手查了下北京首朗生物科技有限公司关于这个技术的资料：

北京首朗生物科技有限公司企业标准
乙醇梭菌蛋白 Clostridium autoethanogenum protein
2018-08-06 发布 2018-08-18 实施
北京首朗生物科技有限公司
发布 Q/SJ Q Q/SJ SLB001—2018 I
前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009《标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。 本标准由北京首朗生物科技有限公司提出并起草。
本标准主要起草人：王晓东、晁伟、莫志朋、范义文、夏楠、邹方起、张春悦。
Q Q/SJ SLB001—2018 1
乙醇梭菌蛋白
1 范围 本标准规定了乙醇梭菌蛋白的质量要求、试验方法、检验规则、判定规则和标签、包装、运输、贮存。
本标准适用于本公司生产的以乙醇梭菌（Clostridiumautoethanogenum）为发酵菌种，利用含一氧化碳气体为原料，进行液态发酵，离心分离浓缩、喷雾干燥而获得的乙醇梭菌蛋白产品。

所以最后一句话就说明了他们这个流程的核心内容。而且，18年都制定出工业化标准了，说明更早这个技术就成熟应用了。

那么为什么选择近期，又搞这么大一波宣传，还非要蹭二氧化碳合成淀粉的热度呢？

我大概猜测的原因在这里。

农业农村部公告第465号：

根据《饲料和饲料添加剂管理条例》《新饲料和新饲料添加剂管理办法》，批准北京首朗生物科技有限公司申请的乙醇梭菌蛋白为新饲料；常茂生物化学工程股份有限公司、上海医学生命科学研究中心有限公司联合申请的吡咯并喹啉醌二钠为新饲料添加剂，并准许在中华人民共和国境内生产、经营和使用，核发饲料和饲料添加剂新产品证书（新产品目录见附件1），同时发布产品标准（含说明书和标签）（见附件2、3）。产品标准、说明书和标签自发布之日起执行。产品的监测期自发布之日至2026年8月底，生产企业应当收集产品的质量稳定性及其对动物产品质量安全的影响等信息，监测期结束后向我部报告。

今年8月27日，农业农村部批准了北京首朗生物科技有限公司申请的乙醇梭菌蛋白为新饲料，也就是，他们搞了多年的研究，搞了这么多的厂子，爆了这么多的产能，终于，能卖钱了。

那还不赶紧宣传一波？

最后说一句，科技转化为产业这是一个必然的趋势，赚钱并不可耻反而值得欢呼，本身这个技术也确实是算一个突破。但，别请不要夸大宣传，也别tree new bee，照实说就挺好的，不是吗？科研工作者的严谨精神都跑到哪里去了？

挠头，我觉得吧，这个研究的核心不是合成途径而是大规模生产

做发酵讲真有一大半时间在找菌种，另一大半时间在改造菌种，生产过程还要严格处理废水以防被竞争对手偷走菌株。我遇到过一做发酵的老师戏说自己就是“掏大粪”的，科研成果就是从地沟油里选菌株做发酵www。

微生物这东西吧就很神奇，几乎啥环境下都能找到能利用奇奇怪怪物质为生的微生物，所以什么能利用一氧化碳的微生物也是存在的。而题目这个也不算什么新鲜事了，这类菌株1994年就发现了，往后一直有人在做菌株的研究和改造，这次的课题组也是用的自己改造后的能快速合成蛋白的菌株，而不是发现了新菌株。

而且所谓的合成的蛋白，实际上是生物生长必然要生产的蛋白，而将这种利用微生物进行生产蛋白的产业也被叫做菌体蛋白产业。菌体蛋白蛋白质含量高，氨基酸组分齐全，是很优质的饲料蛋白。国内外一直有学者在推动相关研究，让乙醇梭菌蛋白生产形成产业化，制造优质饲料。而此次这个研究的关键点就在万吨级，而不是能合成蛋白了。

这个其实很好理解。产业化需求量大，而生物发酵的问题其中之一就是发酵环境要求高。比如发酵环境绝对清洁、没有杂菌污染、菌株活力问题、产物是否有毒性作用等等。像这个乙醇梭菌蛋白的原料是尾气，而尾气成分是很复杂的，而这类菌株基本都是极端厌氧菌种，你尾气原料要怎么处理、怎么保证发酵罐无菌/抑制杂菌，这都是问题。还有这个研究里乙醇梭菌我们要用的蛋白，而不是主产物乙醇，一定浓度的乙醇对菌株的生长还是有影响的。另外，扩大规模生产往往又会出现延长期增长、罐体放大后菌株与原料接触下降导致产能下降、长期发酵菌株活力下降等等。从实验室到工业生产这一过程不是简单的几何比例放大，要考虑的东西太多了。很多研究都是实验室看着好看，一到实战就拉跨。所以这次这个消息的关键点还是实现了工业规模的生产。

总之，利用菌体蛋白不是什么新鲜事，人类已经利用了不知道多少微生物的菌体蛋。这个研究的真正价值是给这个产业打下基础，利用生物发酵进行工业化生产优质饲料蛋白还是比较新的产业。这也是为什么是饲料所的人出来做报告，现在很多能搜到的研究乙醇梭菌蛋白进饲料的都是他们做得。虽然国外也一直有推进相关产业，但似乎也还处于ppt状态，国内现在一下就已经实现一定规模的量产，可喜可贺可喜可贺。