中國農業科學院飼料研究所10月30日宣佈，我國在一碳生物合成領域取得重大突破性進展：全球首次實現從一氧化碳到蛋白質的合成，並已形成萬噸級工業產能。

這個最容易讓人想起的就是不久前，人工利用二氧化碳合成澱粉的事，畢竟這看起來，使用一氧化碳或二氧化碳轉變成蛋白質或者澱粉這些有機物的技術實在是太像了。

再加上媒體說的，實現了從0 到1的自主創新，具有完全自主智慧財產權，這更加的讓人相信，這項技術已經堪比之前的人工合成澱粉了。

但實際上，這兩種合成的人工途徑是存在著非常大的本質區別的。

澱粉合成與蛋白合成的區別

澱粉本身的合成，原則上只需要一些合成原料，就比如說二氧化碳跟水之類的，在一些催化劑的作用下，透過對反應器中原料的新增比例，溫度，酸鹼度，反應時間等方面的控制就可以完成，而這控制，就比如說一些新增物，新增的步驟跟比例等等才是技術體現的所在。

但這合成澱粉的過程中是不需要生物基因參與配對錶達的，因為它並沒有生命蛋白那樣的特異性，所以人工澱粉的合成技術可以簡單的理解成將多個化學反應雜糅在一起變成一個大而複雜的化學反應。

可蛋白呢？那是遠比澱粉要複雜得多的生命物質，就比如說，澱粉是由一個個的葡萄糖分子拼接相連而成的，對於葡萄糖分子之間的拼接並不存在順序的這一說法，而在拼接的葡萄糖分子的數量上也沒有多大的要求。

但蛋白質的則不同，它是由多種不同種類的氨基酸拼接並摺疊而成的，它對氨基酸的拼接順序，拼接數量，甚至還有空間結構等都有著非常嚴格的要求。

除了一些非常簡單的蛋白外（比如說牛胰島素），在沒有基因的參與下，單純地利用化學合成技術基本是不可能造得出來的。

我國人工參與合成的乙醇梭菌蛋白

而中國農業科學院飼料研究所宣佈合成的蛋白是“乙醇梭菌蛋白”，單看“乙醇梭菌”這個詞，基本就可以確認這是一種生物合成了（以現階段的技術來看，要像人工合成澱粉一樣的單純的用化學方法來合成一些複雜的蛋白，這依舊還是非常不現實的，甚至是不可能的）。

基本的原理跟釀酒之類的發酵類似，都是往發酵罐裡面倒入發酵菌種發酵時所需要的原材料，然後菌種再利用自身的蛋白合成能力來合成我們所需要的蛋白並分泌出來。

乙醇梭菌蛋白就是利用了以乙醇梭菌（Clostridium autoethanogenum CICC11088s）為發酵菌種，然後再以鋼鐵工業轉爐氣中的CO為主要原料，採用液體發酵的方式，生產乙醇後的剩餘物，經分離、噴霧乾燥等工藝製得。

這看似跟普通的發酵沒什麼本質區別的生產技術，但卻是中國農科院飼料所與北京首朗生物技術有限公司經多年聯合攻關才突破的關鍵技術，可見，在一些簡單的原理背後，往往都是藏著許多我們看不見的技術難點的。

而這些技術難點的體現主要就在於合成蛋白的效率上，因為透過天然的生物合成，其本身需要多層次的物質轉化，這個轉化的過程不止慢，而且轉化的效率也非常的低，但我國突破的這項核心技術，在工業化條件下所合成的蛋白收率卻可以達到最高85%的世界紀錄。

工業化產生的蛋白，其實跟之前的人工合成的澱粉，一般而言，因為成分過於單一，是不符合人類的食用要求的，所以只能用於飼料或者是其他方面的工業用途。

但這些技術的突破，最基本的道理都在於，只要動物“不與人爭糧、不與糧爭地”，那都是資源上的一大節省，況且這項在人工參與下的生物合成技術，它主要利用的是鋼鐵工業轉爐氣中的一氧化碳，從碳排放的角度來看，它對促進國家“雙碳”目標的實現深具意義，同時，最為重要的是，它可以彌補我國農業最大短板，我們往後或許不會對海外的飼用蛋白存在那麼高的依賴了。

假如說，人工合成澱粉的技術需要在更長遠的未來才能發揮重要作用的話，那麼我國首次實現從一氧化碳到蛋白質合成的技術在比較短的時間內，它的重要作用就可以體現出來。