于梅君

主筆、視頻制作：于梅君

當(dāng)你坐在餐廳品嘗香噴噴的牛排時(shí)，或許從未想過(guò)，一頭看似普通的牛，每日打嗝排氣卻相當(dāng)于一顆環(huán)境“炸彈”。也正因如此，有國(guó)家對(duì)牛羊打嗝開(kāi)始征稅。最近《麻省理工科技評(píng)論》還將“牛打嗝抑制劑”評(píng)為2025年十大突破性技術(shù)。牛羊打個(gè)嗝、放個(gè)屁，真有如此大的威力嗎？

牛胃有個(gè)微型化工廠，打嗝堪比“氣體炸彈”

你知道嗎？人類(lèi)只有一個(gè)胃，而牛有四個(gè)胃，分別是：瘤胃、胃、瓣胃和皺胃，如果你覺(jué)得難以理解，可以這樣對(duì)應(yīng)：瘤胃就是我們吃的毛肚，胃就是金錢(qián)肚，瓣胃就是牛百葉，皺胃一般人們不太吃。

牛消化系統(tǒng)的核心是瘤胃，這是一個(gè)能容納一浴缸唾液和反芻食物的巨大發(fā)酵罐。在這個(gè)40℃的恒溫環(huán)境中，微生物軍團(tuán)日夜不停地分解纖維素。

南京農(nóng)業(yè)大學(xué)成艷芬教授揭示了關(guān)鍵過(guò)程：牛吃草后，微生物將植物轉(zhuǎn)化為氫氣，隨后氫氣面臨兩條道路：一是生成揮發(fā)性脂肪酸來(lái)滋養(yǎng)牛體，二是被產(chǎn)甲烷菌捕獲，轉(zhuǎn)化為甲烷。遺憾的是，約30%的氫氣走向了甲烷之路。這些氣體無(wú)法在牛體內(nèi)停留，最終90%-95%以打嗝形式進(jìn)入大氣，5%-10%通過(guò)放屁釋放出來(lái)。

聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織發(fā)布的報(bào)告《畜牧業(yè)與氣候變化》，用詳實(shí)的數(shù)據(jù)，為我們揭開(kāi)了牛打嗝排放的驚人真相。

一頭牛每天通過(guò)打嗝和放屁，可排放200至500升甲烷。要知道，甲烷的溫室效應(yīng)是二氧化碳的28倍，這就意味著，一頭牛每年的甲烷排放量相當(dāng)于1.5噸二氧化碳。打個(gè)比方，好比一輛普通小汽車(chē)行駛6000公里才會(huì)產(chǎn)生的碳排放量，牛只需悠然自得地打嗝放屁就能輕松“達(dá)成”。

全球約有14億頭牛，它們每年排放的甲烷總量高達(dá)21億噸二氧化碳當(dāng)量。這一數(shù)據(jù)有多驚人？我們不妨做個(gè)對(duì)比，全球民航與海運(yùn)行業(yè)年排放量約為18億噸，也就是說(shuō)，牛群每年排放的甲烷，比這兩個(gè)大型交通行業(yè)的排放總量還要多出3億噸。

更宏觀的數(shù)據(jù)觸目驚心：畜牧業(yè)貢獻(xiàn)了全球人為溫室氣體排放量的14.5%-18%，其中反芻動(dòng)物腸道發(fā)酵產(chǎn)生的甲烷，占農(nóng)業(yè)甲烷排放的近30%。

據(jù)聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)（IPCC）的報(bào)告，目前全球溫度升高，其中30%-50%（大概為0.5℃）歸因于甲烷。如果甲烷排放量在未來(lái)10年內(nèi)減少40%-45%，在本世紀(jì)中葉之前可將全球變暖降低 0.3℃。

為減少甲烷排放，2022年新西蘭政府頒布一項(xiàng)法律草案，對(duì)牛、羊打嗝噴出的氣體進(jìn)行專(zhuān)門(mén)定價(jià)、收費(fèi)。2024年丹麥政府也宣布，將向牲畜養(yǎng)殖戶(hù)征收“溫室氣體排放稅”。

“牛打嗝抑制劑”，入選2025年十大突破性技術(shù)

面對(duì)牛打嗝引發(fā)的危機(jī)，科學(xué)家紛紛化身“氣候衛(wèi)士”，從飼料、穿戴設(shè)備到基因?qū)用妫归_(kāi)一場(chǎng)別開(kāi)生面的“控嗝”大戰(zhàn)，堪稱(chēng)21世紀(jì)最奇特的氣候博弈。

牛打嗝產(chǎn)生的甲烷，主要來(lái)自胃中的微生物發(fā)酵。為此，“牛打嗝抑制劑”應(yīng)運(yùn)而生。2025年3月，《麻省理工科技評(píng)論》將“牛打嗝抑制劑”列為年度十大突破性技術(shù)之一，稱(chēng)其為“控溫賽道上的超級(jí)明星”。

所謂“牛打嗝抑制劑”，就是科學(xué)家通過(guò)精心調(diào)整飼料成分，為牛定制一份份“低碳餐”，從源頭上減少甲烷生成。

荷蘭一公司研發(fā)的Bovaer添加劑堪稱(chēng)“明星產(chǎn)品”，僅需在飼料中加入一茶匙，牛食用后30分鐘就能見(jiàn)效，甲烷排放減少三四成，目前該添加劑已在多個(gè)國(guó)家獲批使用。

澳大利亞科學(xué)家則在海洋中發(fā)現(xiàn)了控制牛打嗝的“寶藏”——紅藻。在牛飼料中添加3%的紅藻，可使甲烷排放減少80%。這種海藻含有一種名為溴仿的化合物，能抑制甲烷生成酶的活性，有效阻止甲烷“肆意排放”。

澳大利亞的Rumin8公司還另辟蹊徑，從植物中復(fù)制抗甲烷化合物，制成飼料添加劑，甲烷排放量減少50%-90%，還能讓牛多長(zhǎng)肉、多產(chǎn)奶，目標(biāo)是7年內(nèi)讓全球1億頭牛實(shí)現(xiàn)“碳中和”。

給牛戴“智能口罩”，或培育“低碳牛”

除了從飼料上發(fā)力，英國(guó)一公司還研發(fā)出一款牛用“智能口罩”，就像給牛戴上了一個(gè)“高科技保鏢”，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)甲烷排放，并通過(guò)電刺激抑制打嗝。

這款智能口罩內(nèi)置了高靈敏度的傳感器，能實(shí)時(shí)檢測(cè)牛呼出氣體中甲烷的濃度。當(dāng)檢測(cè)到甲烷濃度升高時(shí)，口罩會(huì)釋放微弱電脈沖，就像給牛的打嗝反射，發(fā)出一個(gè)溫柔的“停止信號(hào)”，從而減少甲烷排放。

在一項(xiàng)為期3個(gè)月的實(shí)驗(yàn)中，20頭佩戴智能口罩的牛，甲烷排放量減少了50%，且牛未表現(xiàn)出任何不適。

瑞士一企業(yè)則研發(fā)出牛用甲烷背包（ZELP），能實(shí)時(shí)捕獲牛打嗝產(chǎn)生的氣體，并將其轉(zhuǎn)化為二氧化碳與水。還有科學(xué)家開(kāi)發(fā)了“牛屁包”，可以直通牛的腸道，一天時(shí)間能收集300升甲烷氣體，經(jīng)過(guò)一系列處理，可以供一輛汽車(chē)行駛24小時(shí)。

可穿戴設(shè)備提供了物理解決方案，美國(guó)加州大學(xué)戴維斯分校的研究團(tuán)隊(duì)，則開(kāi)啟了一場(chǎng)更具挑戰(zhàn)性的探索，他們利用CRISPR基因編輯技術(shù)，對(duì)牛瘤胃中的產(chǎn)甲烷菌群進(jìn)行敲除或替換，試圖培育出“天生不會(huì)打嗝”的牛。

同樣，新西蘭科學(xué)家也試圖通過(guò)基因編輯，培育出甲烷減排奶牛。2025年2月，首批經(jīng)過(guò)基因編輯的“低碳牛”在新西蘭誕生。然而，這一技術(shù)也引發(fā)倫理爭(zhēng)議，一些人擔(dān)心基因編輯可能會(huì)帶來(lái)不可預(yù)見(jiàn)的后果。

疫苗研發(fā)同樣引人注目。獲得比爾·蓋茨投資的ArkeaBio公司，正在開(kāi)發(fā)一種創(chuàng)新疫苗。接種后，牛唾液中的抗體會(huì)進(jìn)入瘤胃，中和產(chǎn)甲烷菌，有望成為“成本最低、最易推廣”的解決方案。

中國(guó)行動(dòng)：摸清“牛賬本”，尋找減排鑰匙

面對(duì)牛打嗝帶來(lái)的氣候挑戰(zhàn)和市場(chǎng)潛力，全球科技巨頭紛紛布局，試圖在這片“控嗝”藍(lán)海中占據(jù)一席之地。

谷歌與澳大利亞CSIRO合作，開(kāi)發(fā)了一套甲烷監(jiān)測(cè)AI系統(tǒng)，它就像一個(gè)超級(jí)智能的“偵探”，可精準(zhǔn)定位高排放牛群，為農(nóng)場(chǎng)主提供針對(duì)性的減排建議，讓甲烷排放無(wú)處遁形。

微軟則通過(guò)“農(nóng)業(yè)計(jì)劃”項(xiàng)目，為農(nóng)場(chǎng)主提供低碳飼料優(yōu)化方案。農(nóng)場(chǎng)主可通過(guò)手機(jī)應(yīng)用程序，輸入牛的品種、年齡、體重等信息，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成最適合的低碳飼料配方。

當(dāng)一些國(guó)際公司爭(zhēng)相推出抑制牛打嗝神器時(shí)，中國(guó)科學(xué)家正埋頭算一筆關(guān)鍵的“牛賬本”。南京農(nóng)業(yè)大學(xué)成艷芬教授團(tuán)隊(duì)的核心任務(wù)之一，是精準(zhǔn)測(cè)算中國(guó)數(shù)億頭牛羊的甲烷排放總量，“必須先摸清家底，才知道減排20%的目標(biāo)該如何實(shí)現(xiàn)。”

此外，科技看似完美，現(xiàn)實(shí)卻布滿荊棘。成艷芬教授指出：現(xiàn)有“牛嗝抑制劑”存在明顯缺陷。短期效果顯著，但長(zhǎng)期使用效果會(huì)衰減——“牛瘤胃生態(tài)系統(tǒng)具有自我調(diào)節(jié)功能，被抑制的產(chǎn)甲烷菌會(huì)重新恢復(fù)活力”。

更棘手的是：當(dāng)甲烷生成被阻斷，氫氣在瘤胃內(nèi)積累，導(dǎo)致消化功能紊亂，影響牛的健康。這暴露了當(dāng)前技術(shù)的根本局限——只堵不疏。

針對(duì)這一缺陷，成艷芬團(tuán)隊(duì)提出新思路：與其殺死產(chǎn)甲烷菌，不如把牛胃里的氫氣“引流”出去，生產(chǎn)揮發(fā)性脂肪酸（VFA）——這是牛生長(zhǎng)的必需能量源。簡(jiǎn)單說(shuō)，就是讓本該變成甲烷的廢氣，轉(zhuǎn)化為牛的“營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)劑”，減排效果更穩(wěn)，還能讓牛長(zhǎng)肉更快、產(chǎn)奶更多。

中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所的“牛羊營(yíng)養(yǎng)代謝平衡與甲烷減排技術(shù)”項(xiàng)目，則嘗試從能量利用效率入手。他們發(fā)現(xiàn)，優(yōu)化飼料配比，不僅能減少甲烷，還能提升牛羊?qū)︷B(yǎng)分的吸收率——相當(dāng)于讓牛“吃得更省，排得更少”。

知多一點(diǎn)

真正需要反思的，或許不是牛

科技為牛打嗝開(kāi)出了“治病良方”，但問(wèn)題的根源也許不是牛，而是人。

牛之所以越來(lái)越多，是因?yàn)槿祟?lèi)對(duì)牛肉和奶制品的需求與日俱增。

為飼養(yǎng)更多牛，全球每年都有數(shù)百萬(wàn)公頃森林遭到砍伐，被轉(zhuǎn)化為牧場(chǎng)。森林就像地球的“綠肺”，每公頃森林每年可吸收約2.6噸二氧化碳。森林的減少，就像肺葉被撕碎，讓地球的“呼吸”變得愈發(fā)困難，進(jìn)一步加劇了氣候變化的危機(jī)。

以巴西亞馬遜雨林為例， 2023年因牧場(chǎng)擴(kuò)張，損失了1.3萬(wàn)平方公里森林。而過(guò)去20年里，亞馬遜雨林已有約17%的面積被砍伐，其中大部分是為了開(kāi)辟牧場(chǎng)。森林的消失，不僅減少了碳吸收，還釋放了大量原本儲(chǔ)存在樹(shù)木中的碳，形成了惡性循環(huán)。

聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織（FAO）最新報(bào)告指出，畜牧業(yè)擴(kuò)張已成為全球森林流失的主要原因，過(guò)去20年約消耗了數(shù)百萬(wàn)公頃森林資源。

因此，我們每天“吃什么”，不僅關(guān)乎健康，也深刻影響著氣候未來(lái)。比如，生產(chǎn)100克豌豆蛋白質(zhì)僅排放約0.4千克二氧化碳當(dāng)量，而若想從牛肉中獲得相同量的蛋白質(zhì)，碳排放量將高達(dá)35千克。

每減少1公斤牛肉消費(fèi)，相當(dāng)于減少36公斤二氧化碳排放。我們可以嘗試每周選擇一天作為“無(wú)肉日”，用植物蛋白替代牛肉。例如，用豆腐、豆類(lèi)或素肉漢堡代替牛排，既能滿足口感需求，又能減少碳排放，還能讓我們的飲食更加健康多樣。

目前，越來(lái)越多國(guó)家推行“碳標(biāo)簽”制度，在食品包裝上標(biāo)注碳排放信息；不少城市餐廳推出“氣候友好菜單”，一些快餐連鎖巨頭，也開(kāi)始提供植物基漢堡。

2024年，全球已有超3億人主動(dòng)減少動(dòng)物性食品攝入，嘗試“彈性飲食”——不是強(qiáng)制吃素，而是有意識(shí)地以植物蛋白為主，調(diào)整飲食結(jié)構(gòu)。這些生活方式的轉(zhuǎn)變，也許不夠轟轟烈烈，卻是構(gòu)建“碳中和社會(huì)”的一塊塊關(guān)鍵拼圖。

當(dāng)科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室里研究牛打嗝時(shí)，我們每個(gè)人也需要在餐桌上做出選擇。畢竟，這場(chǎng)氣候博弈，沒(méi)有旁觀者。

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