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为满足我国人民对肉蛋奶等蛋白质食物日益上升的需求，我国已建立起世界上最大规模的养殖业，包含陆上养殖和水上养殖，并在继续加快发展壮大，对饲料用蛋白质的需求同样与日俱增。但我国耕地相对于庞大的人口数量而言极为有限，种植大豆等蛋白原料作物会挤占基本粮食作物种植空间，因此目前我国饲料用蛋白原料主要依靠美国、巴西等国进口的大豆作物，近年来大豆最大年进口量已达1亿吨，对外依存率长期保持在80%以上，该问题已成为影响国家粮食安全的重大风险。   自然条件下合成蛋白质的过程，需要在植物和具有固氮功能的特定微生物体内，借助光合作用产生的碳水化合物，经过复杂的生物转换和酶促进反应生成氨基酸，进而合成蛋白质。该过程反应缓慢，物质和能量转化效率低，积累的蛋白质含量低。因此，工业化合成蛋白质一直是我国科研工作者奋斗的目标。  综合科技日报等报道，2021年10月31日，中国农业科学院饲料研究所和北京首朗生物技术有限公司经过多年联合公关，成功突破乙醇梭菌蛋白核心关键技术，22秒的合成速度相比以前大幅度提高，并创造了在工业化条件下，单步生物合成蛋白质收获率85%的世界纪录。 该方法借助从兔子肠道中分离出的乙醇梭菌，使用氨水和钢厂废气中的一氧化碳、二氧化碳，通过生物发酵、离心、干燥获得单细胞蛋白。该过程将无机的碳、氮转换为有机的蛋白质，颠覆了传统的固氮过程，并实现了工业化生产。该方法生产出的蛋白质粉，目前已经在青岛、广州等地区的鱼类养殖中取得了良好的应用效果，且中国农科院已开展乙醇梭菌蛋白用于鸡饲料部分替代豆粕的研究。同时，该过程主要产生燃料乙醇，可部分替代目前粮食发酵生产乙醇或成本较高的秸秆生产乙醇，并能产生天然气用于系统的部分能源供给，实现一举多得的成效。  有必要强调的是，媒体宣传时以一氧化碳合成蛋白质为题不够准确，该方法是以氨水NH3为氮来源而非一氧化碳。氨水主要通过空气中的氮气和石油、煤化工产生的氢气，在高温高压条件下催化合成得到。  目前北京首都钢铁公司旗下的北京首朗所建立的燃料乙醇、乙醇梭菌蛋白和天然气的钢厂废气处理产线，已实现了年产1万吨级的乙醇梭菌蛋白粉的生产能力。2020年，我国是世界最大钢铁生产国和最大的氨生产国，借助该方法有望在实现钢厂废气处理实现减排目标的同时，提升我国饲料用蛋白质自我保障能力，保护国家粮食安全。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）。  |
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