近日,一家位于加州的公司宣布,他们在实验室成功利用二氧化碳“合成”了人工黄油。
比尔·盖茨亲自品尝了这种黄油,并表示口感与真正的黄油几乎一模一样!
我们都知道,市面上的黄油主要分为两种:一种是从牛奶中提炼出来的,主要成分是动物脂肪;另一种是人工黄油,由植物油经过氢化或结晶化制成,有的也会添加少量动物脂肪。
无论是哪一种黄油,其主要成分都是动物脂肪或植物油脂。
二氧化碳和脂肪,这两种看似毫不相干的物质,是如何碰撞出经济火花的呢?
简单来说,这个过程就是人工合成黄油脂肪成分,只是原材料用的是空气中的二氧化碳。
研究团队采用了一种热化学复杂工艺,从空气中吸收二氧化碳,并将其与氢和氧结合,最终产生脂肪。之后,他们在脂肪中添加各种物质,如乳化剂、β-胡萝卜素(用于着色)和迷迭香油(用于调味),经过一系列操作,最终合成了与真正黄油非常相似的人工黄油。
为了验证这种人工黄油的口感,这家公司还举办了数十人的品尝会。
比尔·盖茨也品尝了抹有这种黄油的面包和汉堡,感叹道:“难以置信,这个黄油是用二氧化碳做出来的,口感却非常真实。”
据媒体报道,比尔·盖茨也投资了这家公司,他认为这种制造黄油的方式对环境非常有益。与动物黄油相比,这种人工黄油的碳足迹要低得多,每卡路里的碳足迹不到0.8克,而普通无盐动物黄油(脂肪含量80%)每卡路里的碳足迹大约为2.4克。
如果加以改进,使用更清洁的能源,二氧化碳人工黄油的碳足迹将会更低,几乎可以接近于0。
目前,该产品尚未正式上市,还处于流程阶段,需要获得相关部门批准后才能进入商业化阶段,预计最快将在2025年上市。
3年前,中国就实现了凭“空”造淀粉
说到利用空气中二氧化碳来制造食物的技术,中国比美国还要早。
2021年,中国科学院天津工业生物技术研究所就利用二氧化碳成功合成了淀粉。当时,这一成果引起了轰动,是全球首次用二氧化碳从头合成淀粉。
如今,看到美国利用二氧化碳制造黄油的消息后,很多网友都会想起中国利用二氧化碳制造淀粉的事。
这项技术于2021年9月24日发表在《科学》杂志上,比二氧化碳造黄油早了将近3年。

这项技术的原理与美国的人工黄油制造类似,原材料都是空气中的二氧化碳,最终产物分别是淀粉和脂肪。
如果将这项任务交给绿色植物,就非常简单了,只需要进行光合作用就可以完成。植物在阳光的照射下,利用二氧化碳和水,就能合成有机物和氧气。
那么,中国科学家是如何实现的呢?我们可以看一下下面的图:
看起来似乎并不难,但实际上,整个过程极其复杂。
中国科学家一共生产了三代产品:
从0到1.0,耗时3年,探索出了凭“空”造淀粉的方式。在酶的催化下,将二氧化碳转化为甲醇,最终再转化为淀粉,实现了从无到有,但合成产量只有30毫克/升;
从1.0到2.0,科学家通过改造旧酶、设计新酶、使用不同酶组合等多种手段,加快反应效率和产量,将淀粉合成产量提升了近8倍,达到200—300毫克/升;
从2.0到3.0,生产方式升级,淀粉合成产量达到1600毫克/升,而且淀粉的种类也更加丰富了。
可以说,这三代产品的研发历程漫长,从2015年开始,到2021年才发布结果,前后花费了6年时间,期间团队攻克了许多难题。

三年过去了,中国利用二氧化碳制造淀粉的技术进展如何呢?
随着科技的发展,类似的高科技食品研究有很多,但要推广并实现商业化生产,都需要克服两个几乎普遍存在的难题:如何让消费者接受?如何降低成本?
比尔·盖茨在品尝完二氧化碳人工黄油后,认为这个产品最大的难题是:如何说服人们接受这种黄油?
也许这个问题需要时间来验证。
目前,科学家唯一能做到的就是降低成本,尽快实现产业化。
这三年,中国利用二氧化碳制造淀粉的团队一直没有停下脚步。
次年,也就是2022年,他们搭建了更大的测试平台,设备的容量达到了“吨”级别。
参与的研究人员也越来越多,他们希望在提高效率和产量的同时,能够在未来精准控制合成更多有机物,例如一些自然界比较稀少的糖类。
如今,他们仍在努力中,相信不久之后,就能将合成淀粉的成本降下来,达到与农业种植相同的水平,甚至更低。
到那时,我们就能真正实现,不用耕种也能有“饭”吃!
说到新技术,尤其是与食物相关的,人们普遍不太喜欢,担心又是一种“科技与狠活”!
我倒是觉得,技术发展是必然的趋势。
等到某一天,技术成熟了,产量也上去了,价格也降下来了,我们再考虑要不要吃这些食物,也来得及。



