中国科学家已经开发出一种将煤转化为蛋白质的经济有效的方法,他们说,这种方法喂养牲畜的效率比天然植物高得多,而使用的土地却很少。根据《我们的数据世界》(Our World in Data)的数据,用于饲养牲畜的牧场和用于生产动物饲料的农田加起来占用了 4000 万平方公里(1540 万平方英里)的土地。这远远超过了地球整个旱地面积的四分之一,占被定义为"宜居"土地的近 40%。
这也是西方人以肉食为主的饮食习惯受到抨击的原因之一,因为这种饮食习惯在环境上是不可持续的;种植植物来喂养动物使得土地的利用效率极低,而这些土地本可以留作森林或用于其他目的。
目前,地球上四分之一以上的旱地被用来种植植物,作为牲畜的饲料和放牧场所。一种解决方案是在实验室中培育肉类--但另一种解决方案可能是开始使用其他方法生产用于牲畜饲料的蛋白质。这对中国尤其有利。据中国科学院(CAS)的生物技术研究人员称,中国目前需要以大豆等形式进口约 80% 的蛋白质原料,这对中国来说是一个严重的食品安全问题。
因此,该团队在英国石油公司(BP)早在 20 世纪 60 年代就开创的石油转化为蛋白质生物技术的基础上,着手研究利用化石燃料生产蛋白质的工艺。
中科院团队的工艺流程是这样的:首先,通过气化将煤炭转化为甲醇--这种技术现在几乎可以实现零碳排放。然后将甲醇喂给一株特殊的毕赤酵母,酵母发酵甲醇,产生一种单细胞蛋白质,其中含有各种氨基酸、维生素、无机盐、脂肪和碳水化合物。由此产生的生物体蛋白质含量比植物丰富得多,可用于部分替代鱼、大豆、肉和脱脂牛奶等动物饲料。
研究小组的关键创新在于选择酵母菌株并对其进行基因工程改造,使其比以前的菌株更能耐受甲醇的毒性作用,从而最大限度地提高转化效率,减少过程中的碳损失量。
结果是:这种酵母能将甲醇转化为蛋白质,其转化率达到该过程最大理论产量的 92%。研究小组说,这使它成为"工业化生产蛋白质的一种具有成本效益的选择"。
据《南华早报》报道,研究人员已经与一家未公开的生产合作伙伴建立了联系,开始进行工业规模的示范,"在一个工厂里已经生产了数千吨这种蛋白质"。
该研究成果在《生物燃料生物技术》(Biotechnology for Biofuels)杂志上公开发表。