來源：全國農村產業融合發展聯盟
作者：李靜 普明思
中國畜牧養殖業最大的挑戰是飼料蛋白過度依賴進口，因此致使中國糧食安全問題存在重大隱患。因此尋求新的高品質、低成本飼料蛋白質來源和創新工藝路徑，以補充和部份代替魚粉、動物源蛋白及大豆等傳統飼料蛋白缺口已經成為行業關註的焦點。
寧夏未來生物科技有限公司（以下簡稱「未來生物」）成立於2015年，是一家以酵母及酵母產品的研發、生產和銷售為一體的科技型企業。未來生物與中科院天津工業生物技術研究所吳信研究員團隊合作，利用合成生物學技術構建了高效的微生物蛋白合成底盤，透過連續發酵工藝生產高品質單細胞蛋白。公司核心產品可以作為飼料原料補充和部份替代傳統高品質蛋白飼料源，為緩解當前國內糧食安全隱患和人畜爭糧等問題提供了全新的解決方案。
近期，我們對未來生物董事長劉曙光教授進行了專訪，圍繞公司的業務模式、核心技術、行業現狀及未來發展趨勢等問題進行了深入溝通。
劉曙光：寧夏未來生物科技有限公司創始人，長期從事煤化工工藝開發及生物工程器材設計、工程套用工作。
圖：劉曙光董事長在HIAGRI農業科技創投大賽「未來前沿技術」專場路演
01、非土地依賴型蛋白：彌補飼料蛋白缺口的重要手段
中國的畜牧養殖業是一個萬億級產業，關系到國計民生。然而，中國受耕地資源的限制，在保障主糧完全自主可控的情況下，國內可進行飼料糧尤其是大豆種植的耕地面積相對有限，飼料蛋白嚴重依賴進口，無法滿足日益增長的畜牧養殖業的需求。
中國養殖業的飼料配方結構以玉米、豆粕為主。中國飼用豆粕主要來源於進口大豆壓榨生產，國內大豆壓榨企業每年豆粕產量為7000多萬噸，絕大部份進入了飼料生產。近年來，國際市場豆粕價格上漲較快且不穩定，給國內養殖業發展帶來一定困擾，多元配方、少用豆粕、降低風險成為行業共識。據專家測算，2021年全國養殖業飼料消耗量約為4.5億噸，豆粕用量在飼料中的占比為15.3%。
在此背景下，以微生物蛋白、微藻蛋白、昆蟲蛋白等為典型代表的非土地依賴型蛋白來源成為彌補飼料蛋白缺口的重要手段。當前中國正處在創新飼用蛋白市場放量的前夜。
劉曙光董事長認為目前中國進入工業化蛋白階段的條件已經基本具備。利用工業化技術和器材可以規模生產工業蛋白，產品品質全程可控，成本優勢明顯，主要用於飼料原料和新型氮源。現階段工業蛋白的行業熱度日趨走高，越來越多處於行業頭部地位的企業和投資機構開始進入這個新興的賽道，進行前瞻性布局。
在充滿不確定性的當下，糧食安全和自主可控成為越來越多國家的核心關切話題。不同來源和類別的新型蛋白獲得各國農業食品主管部門批準進入市場已經不再是罕見的新聞。中國農業農村部也對新型蛋白源進入飼料行業持開放包容態度，按照農業部相關規定進行認證，通常1-2年即可獲得相關批準。
02、畢赤酵母蛋白：高品質、低成本的微生物蛋白解決方案之一
當前，中國微生物蛋白賽道仍然面臨諸多挑戰。酵母作為人們熟知的一種真核微生物，在食藥方面的套用已有悠久的歷史，在現代蛋白生產和生物合成方面也有非常廣泛的套用。傳統酵母水解蛋白產業鏈上遊碳源以戰略物質蔗糖為主，產能受限。按照海關總署數據，2022年中國進口食糖527萬噸。這就導致了酵母水解蛋白生產成本較高，且原料端自主可控程度較低，作為中國飼料蛋白替代方案的可行性不高。
酵母菌是一群單細胞的真核微生物，與人類的關系極為密切，是人類實踐中套用較早的一種微生物，早在4000多年前的殷商時代，中國勞動人民就會釀酒，一般釀酒時套用到的有釀酒酵母、葡萄汁酵母、漢遜酵母、畢赤酵母、假絲酵母等。畢赤酵母因其天然的甲醇高效利用特性，近年來成為碳一受質生物利用的高潛力微生物底盤宿主之一。
一碳畢赤酵母蛋白的產業鏈主要依托於煤化工產業。中國的煤炭儲量排在世界第三位，同時是世界上第一大煤炭生產國，產量占全球煤炭產量的一半以上，煤化工產業在技術、規模和成本方面都具有明顯領先優勢。甲醇是煤化工的主要產物之一，2021年中國煤制甲醇產量為7741萬噸。因此，中國利用畢赤酵母生產蛋白將大大降低生產成本，原料來源完全可控，具備極強的有利競爭。
利用畢赤酵母開發高品質、低成本的創新蛋白是中國幾代化工和微生物行業專家多年努力的方向，也是降低中國飼料蛋白進口依賴度的有效解決方案之一。
當技術成熟度滿足工業化需求前提下，資本是市場驅動的關鍵因素。數百萬噸的市場需要超大規模的工廠建設才能滿足市場需求。超大規模甲醇行業透過一碳畢赤酵母蛋白技術與下遊蛋白的強烈需求聯通，肯定會創造出一個巨大的替代市場。目前，以畢赤酵母蛋白為代表的工業發酵飼料蛋白已經處於行業發展的黃金時期。
03、未來生物：專註工業化一碳畢赤酵母蛋白的「未來之路」
2012年，未來生物創始團隊瞄準高品質飼料蛋白嚴重依賴進口的行業痛點，基於超過20年的技術累積把一碳畢赤酵母蛋白作為主要工作方向。特別是揭榜掛帥十四五專案「蛋白飼料生物工程制造前沿技術及新產品創制」支持下，未來生物和中國科學院天津工業生物技術研究所吳信研究員團隊圍繞畢赤酵母蛋白生物制造的技術與產業化瓶頸，基於人工智能驅動的合成生物學「使能」技術，解析微生物碳氮源高效利用與蛋白質定向合成的基本規律及其調控機制，選育了多株高效利用多碳源的核心酵母菌株，突破甲醇原料利用、能量代謝、胺基酸和蛋白質生物合成的限速瓶頸，建立甲醇微生物蛋白高效合成的細胞工廠。
建立了甲醇微生物蛋白低能耗、無三廢綠色發酵工藝，於2023年已經建成了 萬噸級 的甲醇微生物蛋白產業化示範線並成功達產，實作新型蛋白原料原創性工業路徑的重大突破，將為中國蛋白原料的自主供給形成重大科技支撐，助力中國替代蛋白行業可持續性發展。
未來生物是一家專業致力於酵母蛋白源產品創制研發、生產及套用的專業化公司。公司致力於環保集約型生產工藝的研發，以酵母類產品的生產、深加工及科學套用為主要目標。 目前公司已建成全套萬噸級不銹鋼全自動液態發酵生產線，已經形成了萬噸級高品質蛋白生產線，具備年產萬噸高品質酵母水解物能力。產品具有超高品質，低成本等優勢。
公司具有自主知識產權的一碳畢赤酵母菌株蛋白含量超過55%，比同類產品高出20%，同時生產成本低於市場平均值15-30%。此外，在煤制蛋白關鍵技術的突破和創新方面，未來生物已經取得了重大進展。公司已實作國內首套萬噸級酵母蛋白工廠投產，工業化裝置顛覆性革新，快速形成低耗能、高轉化的規模化量產。萬噸級一碳畢赤酵母蛋白工業示範專案的成功建設和穩定生產意味著專案取得了重大成功。公司的產品具有低成本和高品質的特點，經過第三方成果評價，相關系列技術被認定為世界領先。
圖：未來生物發酵工廠
在打磨產品和服務體系的過程中，未來生物組織了一支專家團隊對現有市場特點進行了深入分析，並向市場學習。采用高品質、同價格的市場策略，收到了很好的反饋。此外，公司與動物營養專家合作，針對產品的套用進行了大量的基礎科研工作，進一步推動了產品的推廣和套用。在產品推向市場的過程中，未來生物面臨了諸多挑戰。中國養殖業是一個技術需求巨大的行業，客戶對新產品新技術有著強烈的需求，使得公司產品的市場前景廣闊。同時，養殖業也是高度集中的市場，目前產量很難滿足眾多客戶的需求。有些客戶甚至提出全部買斷產能的方案。這讓未來生物意識到，大規模、超高性價比應該成為我們產品的主要特點。在與行業頭部企業交流的過程中，未來生物發現他們對降本增效的新技術、新產品的需求非常強烈。
同時，專案原料助力碳減排，下遊已經透過頭部飼料企業驗證，具有高溢價空間。此外，公司還作為「十四五國家重點研發計劃」「新型蛋白飼料原料生產示範基地」，開展了系列動物試驗，根據農業農村部新飼料原料相關要求開展了系列工作。這一國家級專案的承接進一步證明了公司在行業內的領先地位和影響力。
未來生物正以其創新的技術和產品推動著「創新蛋白」的未來之路。劉曙光董事長表示，公司將持續加大研發投入，最佳化和完善技術和產品。同時，公司計劃進一步擴大量產規模以滿足市場需求，正在積極尋求合作和交流，共推創新蛋白領域的發展。
