人工合成蛋白質很牛逼，但不要無腦吹捧！
來源公眾號：蔣校長
已獲轉載授權
中國農業科學院飼料研究所聯合首鋼宣布，我國首次實現了從一氧化碳到蛋白質的合成，具備完全知識產權。
我們都知道，蛋白質是生命體重要的構成部分，在自然狀態下，蛋白質的合成主要靠植物。
先通過葉片的光合作用形成糖類，然后依靠根部具有固氮功能的特定微生物，經過復雜的生物反應合成氨基酸，最后再到蛋白質，這個過程非常緩慢，而且效率也很低。
而農科院這項技術，利用一氧化碳和氨水就能大規模合成蛋白質，而且現在已經做到了萬噸級的工業產能。
利用一氧化碳、二氧化碳的工業廢氣，和氨水反應人工合成蛋白質，這項研究不是新課題了，國外從1994年就開始做，并且已經做出了一定的成果，實現了從0-1的突破，我們這次則是相當于從1做到了100。
一方面，是蛋白質含量非常高，這次合成的乙醇梭菌，蛋白質含量能達到83%，而大豆的蛋白質含量一般在30%左右。
另一方面是合成時間非常短，22秒就能合成蛋白質，要是種大豆的話，從播種到除草到收獲，起碼小半年就過去了，這效率提升了有幾十萬倍（當然實際效率不一定能有這么高），想象一下，一畝地一年能收獲幾萬次，這不就是畝產萬噸的畝產神話嗎？
長期以來，我們對進口大豆的依賴都非常巨大。
因為我們要吃肉，我們要規?；馗沭B殖，年出欄一萬頭的養豬廠總不能還去河邊割草喂豬吧？
大豆榨油后形成的豆粕，就是最好的飼料。
但大豆這玩意的畝產實在是太低了，300斤都很困難，小麥一般是800-1000斤，袁隆平團隊的超級稻能到1800斤（只算單季）。
去年我國的大豆播種面積只有1.3億畝，產量是1810萬噸（平均畝產不到280斤），去年進口了1億噸大豆，假如全部靠自己種的話，就還需要7億畝耕地。我們的耕地紅線才18億畝，在大豆上就要用掉8.3億畝，這個代價實在是太高了。
而且一旦用國產大豆，就意味著飼料成本飆升，我們的肉蛋奶價格，也都會大幅上漲。
所以依賴進口大豆，是我們耕地面積受限的不得已選擇。而我們原來最大的大豆進口國，就是美國，大豆關稅持續增加，導致飼料成本也越來越貴，養殖業時刻都在面臨著卡脖子的風險。
人工合成蛋白質拿下來之后，就意味著我們對進口大豆的依賴程度可以降低。
農科院飼料研究所所長戴小楓表示，我國每年至少產生1.2萬億立方米富含一氧化碳的工業尾氣，如果將這些工業尾氣利用，通過人工合成蛋白質技術，每年可以生產乙醇梭菌蛋白1000萬噸。
這1000萬噸乙醇梭菌蛋白（蛋白質含量83%），相當于2800萬噸進口大豆含量，我國去年從美國進口的大豆總量，是2500萬噸。也就是說如果能對每年1.2億立方米的工業尾氣實現完全利用，正好能夠取代從美國的大豆進口。
也正是因為這項突破的意義如此巨大，所以有很多人對他抱有過分樂觀的預期，甚至是不切實際的期待。
其中有兩個觀點炒的最熱，一個是說我們可以徹底擺脫大豆進口；另一個說我們能夠提前實現碳中和。
這就是無稽之談了。至少在現階段來說，沒可能。卡點不是產能，就算把現在萬噸級的產能擴到三千萬噸，擴到一萬萬噸，仍然也實現不了。
前文已經說了，現有的一氧化碳排放量全都轉化為乙醇梭菌蛋白，才相當于是2800萬噸大豆，不到我國大豆年消耗量的四分之一，我們不可能為了人工合成蛋白質去專門生產一氧化碳，因為乙醇梭菌蛋白歸根到底還只是用于飼料的蛋白質，不是人能直接食用的蛋白質。
如果能合成的是肉奶蛋這樣人類可以直接攝入的蛋白質，那生產一氧化碳是值得的，但合成用于飼料的蛋白質，本質上就是在合成豆粕，再去為此專門大規模生產一氧化碳的話成本就實在太高了。
根據實驗組公布的數據，目前從廢氣中提取一氧化氮的效率只有20%，還有剩下80%的一氧化氮無法被利用，所以如果為了合成蛋白質再生產一氧化碳的話，本身會對環境造成更大的污染。
一句話，我們現在一氧化碳的產量還不足以供得上人工蛋白質合成需求量，而為了做動物飼料額外再大規模生產一氧化碳太麻煩了，還不如直接進口大豆搞豆粕省事。
所以指望人工合成蛋白質就能徹底擺脫進口大豆，這事兒基本沒戲。
第二個說有助于快速實現碳中和的觀點，也是扯淡。影響氣候變化的主要溫室氣體是二氧化碳，一氧化碳起的作用微乎其微，能利用的這點一氧化碳，對碳中和來說幫助實在不大。
所以人工合成蛋白質這件事，在目前這個階段，它沒有一些自媒體鼓吹的那么神乎其神。
把一項科研成果夸大其詞，無腦吹捧的神乎其神，這種低級吹本來也是對科學家的不尊重。
我們真正看中的，是這項技術未來的潛力。
現在用氨水、未來是不是能用空氣中的氮氣？現在能利用一氧化碳，未來是不是能用二氧化碳甚至是氮氧化物做原料？
我們對這項成果當下的實用價值不盲目樂觀，但對于它未來能達到的價值，我們非常期待。
因為很多改變人類命運的科研成果，最初都是以一種毫不起眼的方式出現的。
比如青霉素。
1928年，英國細菌學教授弗萊明發現青霉菌分泌的青霉素具有強大的殺菌作用，第二年，弗萊明就把這一成果寫成論文發表。
但沒人搭理弗萊明，也沒人重視他這項科研發現。
因為青霉素的提純實在是太復雜，產量非常低。弗萊明只能一代代培養著自己的青霉菌。
整整過了10年之后，英國病理學家弗洛里接過了弗萊明的青霉菌，繼續開始提純青霉素。
他們最終在土壤中發現了產量更大的青霉菌菌群，產量一下子提升了20倍，接著又在一種甜瓜上發現了一種培養環境更簡單的霉菌，只需要用玉米粉就能調制出營養液。
至此，青霉素終于算是具備了臨床使用的可能。
美國政府投入巨資研發，希望用這項技術挽救更多人的生命，到1943年的時候，美國終于實現了盤尼西林的量產。
一針200美元，一克青霉素，相當于3200克黃金。
所以在諜戰片里你能看到，地下黨員拿著一包金條，換來一小盒盤尼西林，這是真實存在的事情。
▲專門講兩黨爭奪
兩盒盤尼西林藥品的電影
到1944年，美國化學家通過化學合成的辦法取代了菌群培養，青霉素的產量才算真的上去，但售價依然不低，一克青霉素，相當于8克黃金的價格。
想象一下，打一針消炎針就要3000多，做一次手術僅在消炎防感染上就要花上幾萬塊，普通士兵幾乎沒有機會能用上青霉素。
《亮劍》里李云龍受傷手術的時候，司令部下令火急火燎送過去的，就是盤尼西林。
而再到后來，隨著工業制備技術越來越成熟，產量越來越大，青霉素的價格也一路跳水，到現在，一針青霉素只有幾毛錢，價格低到廠家不愿意生產。
青霉素從被發現到臨床實用，過了十幾年，從可以工業化合成到真正被做成白菜價，又過了十幾年。
對于一項新成果的應用價值，我們既要客觀對待，切忌捧殺，但對于它的未來前景，則必須要保持樂觀并給予更大力度的研發投入。
只要這項技術足夠有用，舉國之力去攻關突破，離大規模應用改變人類命運就越來越近。
而這樣的突破，近些年在國內出現的越來越多。
可控核聚變時間大幅增加，這次的人工合成蛋白質，之前的人工合成淀粉，還有新能源電池開啟鈉離子時代。
這些前沿成果，無論哪一項做出持續突破，都是能深遠改變人類命運的超級成果。
可控核聚變不用多提了，絕對是徹底顛覆現有能源格局的未來技術。
1kg海水中含30mg的氘，核聚變產生的能量相當于300L汽油。從海水中提煉1kg重水（含氘）進行核聚變，可以產生8000萬度電。
而且核聚變和現在核電站用到的核裂變不一樣，完全不會產生任何核污染，因為反應條件太苛刻，正常狀態下完全無法保持聚變反應。
一旦可控核聚變發電能實現，地球上光海水里的潛在能源，就夠全人類用幾萬億年，化石燃料什么的直接可以淘汰了。
而這項技術，中國是絕對的獨一檔，領先世界至少20-30年的水平，下一代實驗可控核聚變裝置我們將在2035年竣工，并且定下了一個目標，2050年實現可控核聚變的商業化。
到時候人類的能源格局直接被改寫。
而人工合成淀粉和合成蛋白質，從根本上就能改變一個國家甚至世界的糧食格局。
我們為什么死守18億畝耕地紅線，因為中國的人口太多，想自主提供這么多人的口糧，就必須要保留足夠的土地才行，人工合成淀粉之后，這些土地就不需要了，一畝地上建一個淀粉工廠，糧食產量頂得上一萬畝土地。
你說你還是喜歡吃東北大米河南面粉的口感，沒關系，把淀粉工廠投資建到非洲中東，建到那些吃不飽飯或者糧食完全依賴進口的國家，我們直接就能成為救世主。
合成蛋白質也是一樣，能量的傳遞是有損失的，比如養豬，一般是五斤飼料出一斤豬肉，一頭豬200斤出欄，那就至少要花掉1000斤飼料才行。
如果要是幾十年前打豬草喂剩飯的話，可能要喂3000斤才能出200斤肉，現代農業已經摸索出來，喂豆粕性價比最高，能讓長膘和成本達到一個很好的平衡。
如果未來我們把乙醇梭菌蛋白的價格打得更低呢，如果我們把人工合成蛋白質的原材料從氨水改為氮氣呢？
到時候可能肉價年年都和今年一樣，甚至更低。
有多少農民工卡車司機舍不得敞開肚子吃頓肉？有多少流水線上的工人抱怨廠里伙食差沒油水？
5塊錢一斤肉的時候，在小飯館花二三十塊錢就能來個醬肘子，食堂菜里的豬肉燉粉條就不再是零星只有薄薄兩片肉。
讓人踏踏實實沒壓力地把每一頓飯都吃好，這就是在提升老百姓的生活水平，這就是這改變普通人的命運，這就是科技的力量。
還有我們最近發力的鈉離子電池。
現在的主流電池，短板都很明顯。磷酸鐵鋰電池，能量密度已經接近瓶頸，而且在低溫下掉電非?？欤瑬|北根本沒法用，華北冬天續航起碼打對折。
鋰電池，能量密度還不錯，但是不安全，因為鋰元素太活潑，容易出現自燃，而且價格比較高，能用上鋰電池的電動車普遍都得20多萬，普通老百姓負擔起來還是吃力。
寧德時代的鈉離子電池，能量密度已經能做到鋰離子電池的80%，安全性還高，而且鈉元素非常便宜易得，我國的鋰元素儲量只占到世界的6%，而且還都是不易開采提純的鹽湖鋰資源，用鈉電池取代鋰電池，意味著我們在電池上游原材料上更主動。
現在新能源的賽道上，基本就是中美兩大玩家，或者說是特斯拉和中國這一票車企，如果我們早日突破了鈉離子電池技術，新能源汽車直接就能搶占未來三十年的新機，
很多人覺得不以為然，覺得我你是不是吹的太過了，這些研究成果真的有那么牛掰嗎？
不用妄自菲薄，咱們就是有越來越多的科研成果已經達到了世界上最先進的水平，而且這樣的成果會越來越多。
作為全世界第二大經濟體，作為全球唯一連續三十年保持經濟穩步增長的國家，我們未來的科技進步速度還會更快，快到你想象不到。
那些在今天噴中國尖端科技發展太慢的人，到時候都會被中國科技成果的井噴驚到乍舌。
因為今天的科技成果，得的是十幾年前甚至二十幾年前種下的因，如今種下的因，也要等到十年二十年后才能收獲。
1894年，美國超過英國成為世界第一大經濟體，但當時美國的科研氛圍很差。
從1901年開始頒發諾獎以來，含金量最大的物理學獎，前20年里，美國就拿到1次。德國拿了7次，英國拿了4次，法國拿了2次。
當時人類科學的中心就是歐洲，就是英法德。美國人經濟實力和工業實力是很強大，但是在科研上，表現和今天的中國也差不了太多。
▲這是今天對德國人的一項街采
問題是“你對美國人的印象”
美國是什么時候崛起的？二戰之后。
一方面是歐洲被徹底打殘，很多一流科學家為了躲避戰亂來到美國，得到一個相對穩定安逸的科研環境，最典型的代表就是愛因斯坦，這是外因。
更重要的優勢就是，美國確實有錢，強大的工業生產能力轉化為經濟效益，持續給科研和教育投入，產出的科技成果再反哺工業，進一步提升生產效率，形成一個良性的閉環關系。
然后又進一步吸引到更多優秀的年輕人來到美國學習深造，美國成為全世界最大的人才聚集地和培育地。
自第二次世界大戰以后，美國的諾貝爾獎及其他多種獎項的數量、科學論文的數量以及基礎科學成果的突破，都出現了爆發式增長。
所以第一次第二次工業革命都出現在歐洲，第三次工業革命出現在美國，這是非常自然而然的事情。
上世紀20年代的時候，美國已經是世界第一經濟體二十多年了，而且一戰已經把歐洲打翻天了，但世界科研中心仍然還是歐洲。
足足半個世紀之后，美國才成為世界科研中心。
從國家有錢重視教育，培養出優秀的青年學者，這個周期要十幾年，一個優秀的青年學者要找準方向持續發力搞出科研成果，這又需要十年，等科研成果得到學界認可或者大規模走向商用，也要十年。
因此科研成果的爆發一定是落后于經濟發展的，至少會落后20-30年的時間。
評判我們今天的科研表現，參照物應該是我們21世紀初期的經濟表現，如果這么看的話，你就會發現，我們所取得的科技成果已經非常非常優秀了。
而這，只是個開始而已。
想想我們在這20年間的經濟增長，你就能預見，我們科技成果的大爆發，應該就在未來的幾十年內。
我們的目標是星辰大海，從來不是一句空話，中國未來的科技實力，我們拭目以待。
相關文章
-
罪孽滔天！美國十多年前已人工合成冠狀病毒，生物戰已經開始！
作者：戎評來源公眾號：戎評（ID：rongping898）已獲轉載授權僅僅不過半年，世界就這樣真的進入了一個，曾經可能只會在夢中出現的“天方夜譚”?！懊绹《尽彼菰?，再添關鍵證據！8月7日，《央視新聞》在新聞播報中，首次言簡意賅的明確指出：早在十多年前，美國實驗室已有冠狀病毒合成能力！對于世界而言，這一“曝光”究竟意味著什么？作為一種1937年才被從雞身上首次分離，直到1965年才被首次從人體中提取出的，在顯微鏡下呈現出如日冕般外圍冠狀形態的“新”病毒，人類即便是到了今天，對冠狀病毒的了解也是相當有限的。...
2021-08-10 11:59:06 罪孽已經開始美國 -
AlphaFold2爆火背后，人類為什么要死磕蛋白質？
文|腦極體近期在生命科學領域，有一則爆炸性的新聞，DeepMind的AlphaFold2模型，將人類的98.5%的蛋白質，全部預測了一遍，并且做成了數據集免費開源，供科研圈的人使用。開放的數據集不僅包括人類蛋白質組，還有大腸桿菌、果蠅、小鼠等20個具有科研常用生物的蛋白質組數據，總計超過35萬個蛋白質的結構。AlphaFold2模型的目標是為所有具有已知序列的蛋白提供預測結構。Deepmind計劃...
2021-07-31 08:53:12 蛋白質結構科學家 -
媲美AlphaFold2的蛋白質結構預測工具問世，可十分鐘出結果
文|學術頭條，作者|吳婷婷，編輯|王新凱如今，人工智能已經滲透到人們生活的方方面面，各種深度學習算法也越來越多地應用于各個領域。尤其在生物和醫學領域，人工智能技術可以說大放異彩，極大加速了有關生物、病理等科學的發展，而其中一項重要的應用，就是預測蛋白質結構。蛋白質作為構成人體組織器官的支架和主要物質，在人體生命活動中起著重要作用。2020年，DeepMind在第14屆“蛋白質結構預測關鍵評估”（C...
2021-07-16 13:16:25 蛋白質結構準確度 -
美軍的單兵裝備很牛逼？他們可能掉坑里很久了
隨著最新的星空迷彩不斷列裝部隊，不少軍迷都在感嘆“如今的解放軍越來越有‘美軍’的味道”!▲僅從裝備和迷彩上乍一看有點美軍的味道（圖源：央視網）說到美國大兵身上的軍服裝備這些“小玩意”，的確讓不少軍迷朋友眼饞，不說別的，但看這外觀，是顯得“武德充沛”。但小兵兵覺得，我們也沒必要如此羨慕美國人，因為單兵作戰服這條路，美國人也沒徹底搞明白。今天就拿美軍“四等人”中的精英，陸戰隊軍屬偵察連（Force 這個情節之后也被經典游戲《使命召喚：現代戰爭》系列致敬?！秾嵜賳?：現代戰爭2》古拉格一關浴室場景而這幫人...
2021-02-20 11:50:28 美軍裝備很久了 -
印象 2020|植物肉、虛擬主播、蛋白質代餐……那些 “時髦” 的創業名詞
每個行業都在“趕時髦”，創業也是。2020年跟以往的都不太一樣，疫情強行改變了人們的生活方式和消費習慣。我們開始習慣遠程辦公，云端開會；我們開始習慣線上購物、無接觸買菜；我們開始注重健康和養生，尋找0脂0卡“光吃不胖”的食物；我們還學會了跟著李佳琦、薇婭甚至是虛擬人物在直播上買買買……生活習慣隨著環境改變，新的消費需求催生新興的創業項目，那些曾經看似不可思議的創業領域成為風口浪尖，成為創業者和投資...
2021-01-08 19:02:09 偶像陪練植物 -
含蛋白質最多的植物 小球藻含蛋白質50%
含蛋白質最多的植物是什么植物？蛋白質是組成人體一切細胞、組織的重要成分。機體所有重要的組成部分都需要有蛋白質的參與。一般說，蛋白質約占人體全部質量的18%，最重要的還是其與生命現象有關。下面就跟放肆吧一 ......
2021-01-08 10:51:18 蛋白質小球藻最多 -
食驗室：“0 脂低卡” 的蛋白質 “薯片” 能動搖淀粉薯片霸主地位么？|創業
薯片，對于很多女孩是又愛又恨的。邊看電視邊吃薯片是一件多么幸福的事情，但一包薯片的卡路里就意味著要在跑步機上揮汗如雨一個多小時。所以，愛吃又怕胖的女孩們迫切需要“好吃不胖”的食物，同時隨著年輕一代健康意識的覺醒，當市面上出現“0脂0卡”“無添加無蔗糖”等標簽的食物時，很容易引起風靡地追捧。年輕人最懂年輕人，一直在快消品行業創業的孫思達也意識到這個趨勢，學習食品機械的他決定回到學校的實驗室，研發適合...
2020-12-14 19:52:54 薯片魚肉品類 -
人類蛋白質組學公司Nautilus Biotechnology獲7600萬美元B輪融資
投資界（微信ID：pedaily2012）消息，一家名為NautilusBiotechnology的公司宣布完成7600萬美元B輪融資，以繼續推進其下一代高通量蛋白質組學平臺的開發。該公司成立于2016年，旨在通過其創新平臺讓研究人員對細胞和生物學有更全面的了解。目前，該公司的總融資數額已超過1億美元。蛋白質組學是對蛋白質組的大規模研究：在細胞，組織或生物體內表達的數萬種蛋白質。蛋白質組具有高度變...
2020-05-23 08:17:04 蛋白質該公司通量 -
新冠病毒來源確認是蝙蝠嗎 最新發現并非人工合成
為什么要重視病毒來源調查？因為查到病毒源頭，有助于結束病毒。那么，新冠病毒來源確認是蝙蝠嗎？有人爆出病毒來源新發現，稱最新消息是指向大自然，并非人工合成的病毒。這樣的話，大自然之中一些動物，蝙蝠的嫌疑比較大，有沒有證據說明它就是病毒源頭呢？病毒
2020-03-27 11:58:08 蝙蝠來源病毒
據科專家研究所得，某些流感病毒和多種冠狀病毒都會導致人畜共患疾病，這些病毒起源于動物，但其生物學機制卻使它們往往能夠感染人類。那么，這次新冠病毒來源又是... -
日本調查新冠病毒來源 美國專家否認是人工合成
新型肺炎，也就是新型冠狀病毒。它的來源，是現在專家研究的重點。據悉，日本調查新冠病毒來源，而美國也已經著手調查。而美國專家否認病毒是人工合成，認為新冠病毒來自大自然。可是，最終源頭，確實還是一個謎。病毒研究
2020-03-24 13:55:46 日本來源病毒
新型肺炎疫情爆發，禍害性非常強，令人擔憂。而調查病毒來源，則成為了重要工作。之前，人們基本認為武漢華南海鮮市場是罪魁禍首，但后來的很多情況證實，很多新冠肺炎確診病例與華南海鮮市場無關。究竟病...
| 留言與評論（共有 0 條評論） |
