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继二氧化碳人工合成淀粉之后，中国在碳生物合成领域又取得重大突破：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。打破天然蛋白质植物合成的时空限制，一举扭转中国饲用蛋白对外依存度过高的局面。
据中共党媒《人民日报》报道，中国农业科学院饲料研究所10月30日发布，中国在国际上首次实现从一氧化碳到蛋白质的合成，已经形成万吨级的工业生产能力，获得首个饲料和饲料添加剂新产品证书。该证书由农业农村部于2021年8月颁发，新饲证字（2021）01号。
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中国农科院饲料所所长戴小枫研究员表示，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，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的前沿科学与技术。
戴小枫说，蛋白质在自然界的天然合成一般要在植物或者植物体内具有固氮功能的特定微生物体内，在自然光合作用下形成碳水化合物的糖类，再经过多个环节复杂的生物转换。对此，北京首钢朗泽新能源科技有限公司通过6年多的研究攻关，突破了乙醇梭菌蛋白核心关键技术，大幅度提高反应速度、原料物质和能量的转化效率，实现了工业化一步生物合成蛋白质收率最高85%的纪录，并与中国农科院饲料所合作开展乙醇梭菌蛋白效价评定，共同在国家重点研发计划——蓝色粮仓项目框架内推广该产品在饲料行业中的应用。
报道引述专家表示，中国作为世界饲料生产和消费大国，以自主创新研发新型非粮蛋白质，降低和逐步替代对大豆蛋白的依赖，战略意义重大。
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中国科研团队通过“光能-电能-化学能”的能量转变，成功构建从二氧化碳人工合成淀粉仅需11步反应的途径。（中国央视视频截图）
此前，中国科学院天津工业生物技术研究所在淀粉人工合成方面亦取得重大突破性进展，在国际上首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的从头合成。
该成果于9月24日在线发表于国际学术期刊《科学》。“这也意味着，人们所需要的淀粉，今后可以将二氧化碳作为原料，通过类似酿造啤酒的过程，在生产车间中制造出来”，中国科学院天津工业生物所所长马延和说。
淀粉是粮食最主要的成分，通常由农作物通过自然光合作用固定二氧化碳生产。自然界的淀粉合成与积累，涉及60余步生化反应以及复杂的生理调控。马延和带领团队，采用一种类似“搭积木”的方式，从头设计、构建了11步反应的非自然固碳与淀粉合成途径，在实验室中首次实现从二氧化碳到淀粉分子的全合成。
实验室初步测试显示，人工合成淀粉的效率约为传统农业生产淀粉的8.5倍。不过，这一成果目前尚处于实验室阶段，离实际应用还有距离。
专家预计，如果未来该系统过程成本能够降低到可与农业种植相比的经济可行性，将可能会节约90%以上的耕地和淡水资源，避免农药、化肥等对环境的负面影响，提高人类粮食安全水平，促进碳中和的生物经济发展。 |
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