人工合成蛋白质很牛逼，但不要无脑吹捧！
来源公众号：蒋校长
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中国农业科学院饲料研究所联合首钢宣布，我国首次实现了从一氧化碳到蛋白质的合成，具备完全知识产权。
我们都知道，蛋白质是生命体重要的构成部分，在自然状态下，蛋白质的合成主要靠植物。
先通过叶片的光合作用形成糖类，然后依靠根部具有固氮功能的特定微生物，经过复杂的生物反应合成氨基酸，最后再到蛋白质，这个过程非常缓慢，而且效率也很低。
而农科院这项技术，利用一氧化碳和氨水就能大规模合成蛋白质，而且现在已经做到了万吨级的工业产能。
利用一氧化碳、二氧化碳的工业废气，和氨水反应人工合成蛋白质，这项研究不是新课题了，国外从1994年就开始做，并且已经做出了一定的成果，实现了从0-1的突破，我们这次则是相当于从1做到了100。
一方面，是蛋白质含量非常高，这次合成的乙醇梭菌，蛋白质含量能达到83%，而大豆的蛋白质含量一般在30%左右。
另一方面是合成时间非常短，22秒就能合成蛋白质，要是种大豆的话，从播种到除草到收获，起码小半年就过去了，这效率提升了有几十万倍（当然实际效率不一定能有这么高），想象一下，一亩地一年能收获几万次，这不就是亩产万吨的亩产神话吗？
长期以来，我们对进口大豆的依赖都非常巨大。
因为我们要吃肉，我们要规模化地搞养殖，年出栏一万头的养猪厂总不能还去河边割草喂猪吧？
大豆榨油后形成的豆粕，就是最好的饲料。
但大豆这玩意的亩产实在是太低了，300斤都很困难，小麦一般是800-1000斤，袁隆平团队的超级稻能到1800斤（只算单季）。
去年我国的大豆播种面积只有1.3亿亩，产量是1810万吨（平均亩产不到280斤），去年进口了1亿吨大豆，假如全部靠自己种的话，就还需要7亿亩耕地。我们的耕地红线才18亿亩，在大豆上就要用掉8.3亿亩，这个代价实在是太高了。
而且一旦用国产大豆，就意味着饲料成本飙升，我们的肉蛋奶价格，也都会大幅上涨。
所以依赖进口大豆，是我们耕地面积受限的不得已选择。而我们原来最大的大豆进口国，就是美国，大豆关税持续增加，导致饲料成本也越来越贵，养殖业时刻都在面临着卡脖子的风险。
人工合成蛋白质拿下来之后，就意味着我们对进口大豆的依赖程度可以降低。
农科院饲料研究所所长戴小枫表示，我国每年至少产生1.2万亿立方米富含一氧化碳的工业尾气，如果将这些工业尾气利用，通过人工合成蛋白质技术，每年可以生产乙醇梭菌蛋白1000万吨。
这1000万吨乙醇梭菌蛋白（蛋白质含量83%），相当于2800万吨进口大豆含量，我国去年从美国进口的大豆总量，是2500万吨。也就是说如果能对每年1.2亿立方米的工业尾气实现完全利用，正好能够取代从美国的大豆进口。
也正是因为这项突破的意义如此巨大，所以有很多人对他抱有过分乐观的预期，甚至是不切实际的期待。
其中有两个观点炒的最热，一个是说我们可以彻底摆脱大豆进口；另一个说我们能够提前实现碳中和。
这就是无稽之谈了。至少在现阶段来说，没可能。卡点不是产能，就算把现在万吨级的产能扩到三千万吨，扩到一万万吨，仍然也实现不了。
前文已经说了，现有的一氧化碳排放量全都转化为乙醇梭菌蛋白，才相当于是2800万吨大豆，不到我国大豆年消耗量的四分之一，我们不可能为了人工合成蛋白质去专门生产一氧化碳，因为乙醇梭菌蛋白归根到底还只是用于饲料的蛋白质，不是人能直接食用的蛋白质。
如果能合成的是肉奶蛋这样人类可以直接摄入的蛋白质，那生产一氧化碳是值得的，但合成用于饲料的蛋白质，本质上就是在合成豆粕，再去为此专门大规模生产一氧化碳的话成本就实在太高了。
根据实验组公布的数据，目前从废气中提取一氧化氮的效率只有20%，还有剩下80%的一氧化氮无法被利用，所以如果为了合成蛋白质再生产一氧化碳的话，本身会对环境造成更大的污染。
一句话，我们现在一氧化碳的产量还不足以供得上人工蛋白质合成需求量，而为了做动物饲料额外再大规模生产一氧化碳太麻烦了，还不如直接进口大豆搞豆粕省事。
所以指望人工合成蛋白质就能彻底摆脱进口大豆，这事儿基本没戏。
第二个说有助于快速实现碳中和的观点，也是扯淡。影响气候变化的主要温室气体是二氧化碳，一氧化碳起的作用微乎其微，能利用的这点一氧化碳，对碳中和来说帮助实在不大。
所以人工合成蛋白质这件事，在目前这个阶段，它没有一些自媒体鼓吹的那么神乎其神。
把一项科研成果夸大其词，无脑吹捧的神乎其神，这种低级吹本来也是对科学家的不尊重。
我们真正看中的，是这项技术未来的潜力。
现在用氨水、未来是不是能用空气中的氮气？现在能利用一氧化碳，未来是不是能用二氧化碳甚至是氮氧化物做原料？
我们对这项成果当下的实用价值不盲目乐观，但对于它未来能达到的价值，我们非常期待。
因为很多改变人类命运的科研成果，最初都是以一种毫不起眼的方式出现的。
比如青霉素。
1928年，英国细菌学教授弗莱明发现青霉菌分泌的青霉素具有强大的杀菌作用，第二年，弗莱明就把这一成果写成论文发表。
但没人搭理弗莱明，也没人重视他这项科研发现。
因为青霉素的提纯实在是太复杂，产量非常低。弗莱明只能一代代培养着自己的青霉菌。
整整过了10年之后，英国病理学家弗洛里接过了弗莱明的青霉菌，继续开始提纯青霉素。
他们最终在土壤中发现了产量更大的青霉菌菌群，产量一下子提升了20倍，接着又在一种甜瓜上发现了一种培养环境更简单的霉菌，只需要用玉米粉就能调制出营养液。
至此，青霉素终于算是具备了临床使用的可能。
美国政府投入巨资研发，希望用这项技术挽救更多人的生命，到1943年的时候，美国终于实现了盘尼西林的量产。
一针200美元，一克青霉素，相当于3200克黄金。
所以在谍战片里你能看到，地下党员拿着一包金条，换来一小盒盘尼西林，这是真实存在的事情。
▲专门讲两党争夺
两盒盘尼西林药品的电影
到1944年，美国化学家通过化学合成的办法取代了菌群培养，青霉素的产量才算真的上去，但售价依然不低，一克青霉素，相当于8克黄金的价格。
想象一下，打一针消炎针就要3000多，做一次手术仅在消炎防感染上就要花上几万块，普通士兵几乎没有机会能用上青霉素。
《亮剑》里李云龙受伤手术的时候，司令部下令火急火燎送过去的，就是盘尼西林。
而再到后来，随着工业制备技术越来越成熟，产量越来越大，青霉素的价格也一路跳水，到现在，一针青霉素只有几毛钱，价格低到厂家不愿意生产。
青霉素从被发现到临床实用，过了十几年，从可以工业化合成到真正被做成白菜价，又过了十几年。
对于一项新成果的应用价值，我们既要客观对待，切忌捧杀，但对于它的未来前景，则必须要保持乐观并给予更大力度的研发投入。
只要这项技术足够有用，举国之力去攻关突破，离大规模应用改变人类命运就越来越近。
而这样的突破，近些年在国内出现的越来越多。
可控核聚变时间大幅增加，这次的人工合成蛋白质，之前的人工合成淀粉，还有新能源电池开启钠离子时代。
这些前沿成果，无论哪一项做出持续突破，都是能深远改变人类命运的超级成果。
可控核聚变不用多提了，绝对是彻底颠覆现有能源格局的未来技术。
1kg海水中含30mg的氘，核聚变产生的能量相当于300L汽油。从海水中提炼1kg重水（含氘）进行核聚变，可以产生8000万度电。
而且核聚变和现在核电站用到的核裂变不一样，完全不会产生任何核污染，因为反应条件太苛刻，正常状态下完全无法保持聚变反应。
一旦可控核聚变发电能实现，地球上光海水里的潜在能源，就够全人类用几万亿年，化石燃料什么的直接可以淘汰了。
而这项技术，中国是绝对的独一档，领先世界至少20-30年的水平，下一代实验可控核聚变装置我们将在2035年竣工，并且定下了一个目标，2050年实现可控核聚变的商业化。
到时候人类的能源格局直接被改写。
而人工合成淀粉和合成蛋白质，从根本上就能改变一个国家甚至世界的粮食格局。
我们为什么死守18亿亩耕地红线，因为中国的人口太多，想自主提供这么多人的口粮，就必须要保留足够的土地才行，人工合成淀粉之后，这些土地就不需要了，一亩地上建一个淀粉工厂，粮食产量顶得上一万亩土地。
你说你还是喜欢吃东北大米河南面粉的口感，没关系，把淀粉工厂投资建到非洲中东，建到那些吃不饱饭或者粮食完全依赖进口的国家，我们直接就能成为救世主。
合成蛋白质也是一样，能量的传递是有损失的，比如养猪，一般是五斤饲料出一斤猪肉，一头猪200斤出栏，那就至少要花掉1000斤饲料才行。
如果要是几十年前打猪草喂剩饭的话，可能要喂3000斤才能出200斤肉，现代农业已经摸索出来，喂豆粕性价比最高，能让长膘和成本达到一个很好的平衡。
如果未来我们把乙醇梭菌蛋白的价格打得更低呢，如果我们把人工合成蛋白质的原材料从氨水改为氮气呢？
到时候可能肉价年年都和今年一样，甚至更低。
有多少农民工卡车司机舍不得敞开肚子吃顿肉？有多少流水线上的工人抱怨厂里伙食差没油水？
5块钱一斤肉的时候，在小饭馆花二三十块钱就能来个酱肘子，食堂菜里的猪肉炖粉条就不再是零星只有薄薄两片肉。
让人踏踏实实没压力地把每一顿饭都吃好，这就是在提升老百姓的生活水平，这就是这改变普通人的命运，这就是科技的力量。
还有我们最近发力的钠离子电池。
现在的主流电池，短板都很明显。磷酸铁锂电池，能量密度已经接近瓶颈，而且在低温下掉电非常快，东北根本没法用，华北冬天续航起码打对折。
锂电池，能量密度还不错，但是不安全，因为锂元素太活泼，容易出现自燃，而且价格比较高，能用上锂电池的电动车普遍都得20多万，普通老百姓负担起来还是吃力。
宁德时代的钠离子电池，能量密度已经能做到锂离子电池的80%，安全性还高，而且钠元素非常便宜易得，我国的锂元素储量只占到世界的6%，而且还都是不易开采提纯的盐湖锂资源，用钠电池取代锂电池，意味着我们在电池上游原材料上更主动。
现在新能源的赛道上，基本就是中美两大玩家，或者说是特斯拉和中国这一票车企，如果我们早日突破了钠离子电池技术，新能源汽车直接就能抢占未来三十年的新机，
很多人觉得不以为然，觉得我你是不是吹的太过了，这些研究成果真的有那么牛掰吗？
不用妄自菲薄，咱们就是有越来越多的科研成果已经达到了世界上最先进的水平，而且这样的成果会越来越多。
作为全世界第二大经济体，作为全球唯一连续三十年保持经济稳步增长的国家，我们未来的科技进步速度还会更快，快到你想象不到。
那些在今天喷中国尖端科技发展太慢的人，到时候都会被中国科技成果的井喷惊到乍舌。
因为今天的科技成果，得的是十几年前甚至二十几年前种下的因，如今种下的因，也要等到十年二十年后才能收获。
1894年，美国超过英国成为世界第一大经济体，但当时美国的科研氛围很差。
从1901年开始颁发诺奖以来，含金量最大的物理学奖，前20年里，美国就拿到1次。德国拿了7次，英国拿了4次，法国拿了2次。
当时人类科学的中心就是欧洲，就是英法德。美国人经济实力和工业实力是很强大，但是在科研上，表现和今天的中国也差不了太多。
▲这是今天对德国人的一项街采
问题是“你对美国人的印象”
美国是什么时候崛起的？二战之后。
一方面是欧洲被彻底打残，很多一流科学家为了躲避战乱来到美国，得到一个相对稳定安逸的科研环境，最典型的代表就是爱因斯坦，这是外因。
更重要的优势就是，美国确实有钱，强大的工业生产能力转化为经济效益，持续给科研和教育投入，产出的科技成果再反哺工业，进一步提升生产效率，形成一个良性的闭环关系。
然后又进一步吸引到更多优秀的年轻人来到美国学习深造，美国成为全世界最大的人才聚集地和培育地。
自第二次世界大战以后，美国的诺贝尔奖及其他多种奖项的数量、科学论文的数量以及基础科学成果的突破，都出现了爆发式增长。
所以第一次第二次工业革命都出现在欧洲，第三次工业革命出现在美国，这是非常自然而然的事情。
上世纪20年代的时候，美国已经是世界第一经济体二十多年了，而且一战已经把欧洲打翻天了，但世界科研中心仍然还是欧洲。
足足半个世纪之后，美国才成为世界科研中心。
从国家有钱重视教育，培养出优秀的青年学者，这个周期要十几年，一个优秀的青年学者要找准方向持续发力搞出科研成果，这又需要十年，等科研成果得到学界认可或者大规模走向商用，也要十年。
因此科研成果的爆发一定是落后于经济发展的，至少会落后20-30年的时间。
评判我们今天的科研表现，参照物应该是我们21世纪初期的经济表现，如果这么看的话，你就会发现，我们所取得的科技成果已经非常非常优秀了。
而这，只是个开始而已。
想想我们在这20年间的经济增长，你就能预见，我们科技成果的大爆发，应该就在未来的几十年内。
我们的目标是星辰大海，从来不是一句空话，中国未来的科技实力，我们拭目以待。
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