负碳技术重塑大健康产业：利用二氧化碳生物合成营养与功能原料

负碳是“吸收大于排放”的技术硬实力，负碳技术从原料、生产、终端全链条重塑大健康产业，实现产出健康产品同步移除CO₂，推动健康中国与双碳战略协同落地。

> 植提桥摘要： 负碳是“吸收大于排放”的技术硬实力，负碳技术从原料、生产、终端全链条重塑大健康产业，实现产出健康产品同步移除CO

₂，推动健康中国与双碳战略协同落地。”

作者 | Lisa

气候变化已成为威胁人类健康的头号隐患，守护气候与守护人体健康，本就是一场不可分割的共同战役。负碳技术与大健康产业深度融合，能够从原料供给、生产工艺、空间运营、产品价值、消费市场全维度重构行业发展模式，真正做到“生产健康产品的同时，主动吸收大气中的二氧化碳”，打通 “健康中国” 与 “双碳” 两大国家战略协同落地的关键路径。

负碳技术（Negative Emissions Technologies, NETs），通俗地说，就是从大气中“吸走”二氧化碳并稳定储存——全生命周期内碳移除量大于排放量，即净排放为负。

负碳技术主要分为两大方向：

一是基于自然的路径： 利用生态系统的自然力量增加碳移除和储存，如植树造林、恢复湿地、土壤固碳等。

二是基于技术的路径： 通过人工手段直接从大气或工业废气中“抓取”二氧化碳并封存或转化利用，主要包括：

• 二氧化碳地质利用与封存
• 二氧化碳高效转化燃料/化学品
• 直接空气二氧化碳捕集（DACCS）
• 生物质能碳捕集与封存（BECCS）
• 生物炭土壤改良等

大健康产业的绿色转型，已走过简单节能改造、购买碳汇抵消的初级阶段。真正的负碳，指向的是技术路径本身直接捕获、固化CO₂

，实现大气碳的净移除。它不只是减排，而是通过技术创新实现“吸收大于排放”。

微藻光合固碳效率是树木的10-50倍；林下中药材种植既出药材又增碳汇；合成生物技术让工业废气变身高附加值健康原料……这些正在发生的真实案例，勾勒出大健康产业负碳转型的清晰路径。

一、利用CO₂生物合成：用工业废气“种”出健康原料

合成生物学正在彻底改写原料生产的底层逻辑——以CO₂为碳源，通过光合微生物、工程菌直接转化为功能原料，这是大健康领域最具想象力的工程负碳路线。

1. 微藻制造

：阳光+CO₂产营养

微藻是光合固碳效率最高的生物之一。清华大学环境学院2025年密闭光生物反应器实测数据显示，微藻耦合工业烟气碳捕集条件下，每生产1吨干藻粉可捕获1.6-2.1吨CO₂，具备走向负碳排放的潜力。

微藻已实现规模化量产，藻油DHA、虾青素、藻蓝蛋白等产品已进入市场。藻油DHA碳足迹约为鱼油的37%，国内已有多家DHA企业已获评国家级或省级绿色工厂。

备注：目前主流异养藻油属于深度减碳，真正直接捕集烟气CO

₂的光养微藻DHA仍在迭代中。

2. 蓝细菌平台：一步法合成PLA与色素

上海肆芃科技依托上海交通大学，是国际上唯一实现直接利用CO₂在细胞内一步法合成PLA（聚乳酸）的企业。其基因编辑蓝细菌以工业烟气或空气中CO₂为碳源、光能为能量，同步产出可降解PLA材料与天然色素，属于第三代一碳生物制造路线，彻底摆脱了传统PLA对玉米、木薯等粮食原料的依赖。

2026年6月，肆芃科技入选腾讯“碳寻计划2.0”全球16强，是其中唯一的中国初创企业。产品面向保健品包装、天然着色剂方向。

3. 烟气CO₂合成番茄红素

喜海生物依托青岛农业大学杨建明教授团队，改造沼泽红假单胞菌，以工业排放CO₂为原料发酵生产番茄红素，产量达细胞干重约30%，成本降低90%。目前已实现10吨级产品下线，可广泛应用于保健食品、化妆品、医药原料。

4. 体外化学-酶固碳：CO₂+甲醇→氨基酸

西湖大学曾安平院士团队在《Nature Communications》发表成果，开发ICE-CAP体外化学-酶耦合固碳新路径，无需能量辅因子，以甲醇与CO₂为双底物，实现g/L级别甘氨酸、丝氨酸、丙酮酸的合成，固碳速率较多数人工固碳体系提升2-10倍。甘氨酸、丝氨酸是保健

食品与医药领域重要氨基酸原料。

5. CO₂人工合成糖：从淀粉到葡萄糖

中科院天津工业生物所是全球CO₂人工合成碳水化合物的领跑团队。继2021年人工合成淀粉后，2023年实现CO₂精准合成葡萄糖、甘露糖等多种己糖，合成效率超越自然光合作用。2026年4月，山东百吨级人工合成葡萄糖中试生产线投产，产出食品级葡萄糖产品。葡萄糖、甘露糖、阿洛酮糖均是保健食品与医药重要原料。

图源：千图网

6. CO₂基蛋白：万吨级项目开建

吉态来博在内蒙古建成首套以工业CO₂尾气为碳源的微生物酵母蛋白工业化示范装置（百吨级），2025年9月试产成功，并获得农业农村部国内CO₂基饲料原料新产品证书。2026年5月，全球万吨级气体发酵蛋白项目在四川威远开工，一期1万吨/年预计2026年底投产，产品主要替代豆粕、鱼粉。

首钢朗泽采用乙醇梭菌一碳厌氧气体发酵技术，利用钢铁尾气CO/CO₂联产燃料乙醇与微生物蛋白，全国四大基地合计年产能达燃料乙醇

21万吨、微生物蛋白2.3万吨，蛋白粗含量≥80%，2021年获农业农村部新产品证书。

二、负碳经济机遇与挑战并存

合成生物学驱动负碳制造，以CO₂为原料的生物合成从实验室走向产业化，微藻、工程菌、细胞培养技术持续突破，健康产品原料端将实现“越生产越减碳”。AI与数字技术深度赋能，智能楼宇管理、AI工艺优化、数字孪生能源调度、区块链碳追溯……数字技术让减碳从“经验驱动”走向“精准可控”。消费端ESG反向驱动

，调研显示68.3%消费者愿为碳标签健康产品多支付5%-10%溢价，倒逼原料企业完善LCA碳足迹核算。

值得反思的是，真正工程负碳产品十分稀缺，大量宣称“负碳”的产品，实质是工艺减排+购买碳汇实现碳中和，概念混淆普遍。多数前沿技术仍处中试与示范阶段，喜海生物、肆芃科技、人工合成糖等项目尚未大规模量产。成本与标准是两大卡点，CO₂生物转化设备投入高，产品成本偏高；大健康原料LCA碳足迹数据库不完善，机构间核算结果差异大。

三、小结

负碳是一场原料、工艺、种植模式、消费认知共同演进的长期变革。大健康产业守护人的生命健康，也应守护地球生态健康。当每一项