科技日報記者 瞿劍
上周末，本報一則題為《我國首次實現從一氧化碳到蛋白質的合成并形成萬噸級工業產能》的消息迅速引爆輿論場。讀者在為“工業廢氣作原料 ‘無中生有’產蛋白”的這一最新技術突破高興和欣慰的同時，也有人對其中的一些技術環節提出問詢。為此，本報記者采訪了該項目技術負責人，就相關問題進行解答。
該項目是否“全球首次實現從一氧化碳到蛋白質的一步合成，并已形成萬噸級工業產能”？北京首鋼朗澤負責技術研發的副總裁晁偉博士表示，乙醇梭菌是自然界存在的菌種，很多國家都在研究，但大多數研究集中在用一氧化碳生物發酵合成乙酸、乙醇、異丙醇等化學品，對菌體合成蛋白質及其功能性研究很少。他強調，“此次是國際上首次在工業條件下用含一氧化碳工業尾氣合成菌體蛋白并實現規模化生產”，而且這個蛋白具有很好的功能特性，目前主要用作飼料蛋白原料，可替代豆粕、魚粉，“對保障糧食安全意義重大”。
“糧食安全很大程度在于飼料糧安全。”中國農科院飼料所研究員薛敏博士解釋，為支撐我國規模龐大的養殖業，我國飼料年產超過2億噸，居世界首位，但優質蛋白源卻極度缺乏，不得不大量進口；2020年我國大豆進口量超1億噸，其中飼料消費8800萬噸，占比85%，“可見飼料爭糧現象之嚴重”。她表示，該項目的最大意義，就在于“不與人爭糧、不與糧爭地”，解決飼用蛋白短缺問題。
至于“功能特性”，薛敏介紹，中國農科院飼料所與首鋼朗澤合作，在國家重點研發計劃——藍色糧倉項目框架內開展乙醇梭菌蛋白效價系統評定，結果顯示，乙醇梭菌蛋白為功能性蛋白質，并具有良好的組織化特性，也就是說“作為飼料，既有營養價值又有很好的口感”。結論是10%乙醇梭菌蛋白可替代20%豆粕。
針對有讀者質疑該項目碳的利用率，晁偉指出，乙醇梭菌蛋白是以乙醇梭菌為發酵菌種，以工業尾氣中的一氧化碳為主要原料，采用液體發酵，生產乙醇后的剩余物，經分離、噴霧干燥等工藝制得。也就是說，乙醇梭菌在利用一氧化碳合成蛋白的同時，還會產出大量乙醇，每生產1噸蛋白會產生9—10噸乙醇，因此原料氣中90%的碳轉化為乙醇，10%左右的碳轉化為蛋白，“所以碳的利用率并不是只有10%，相應的碳減排量也是結合乙醇一并考慮的”。綜合計算，50萬噸一碳菌蛋白（聯產500萬噸乙醇）產量相當于138萬噸大豆，1500萬噸玉米，減排1250萬噸二氧化碳。
他介紹，該技術可利用的原料氣很多，如鋼鐵、電石、鐵合金、石化煉油、煤化工等工業尾氣。以鋼鐵為例，我國每年鋼產量10億噸，含一氧化碳的轉爐煤氣+高爐煤氣就超過1萬億立方，“當然不能實現100%的利用，但利用部分也是一個相當大的產能，這說明技術的適用性很強，具備大規模產業化的基礎條件”。
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