一頭牛每天打嗝可排放200到500升甲烷，全球約有14億頭牛，它們每年排放的甲烷，甚至超過全球民航與海運排放的總和！更嚴重的是，為了飼養更多的牛，大量森林被砍伐開辟為牧場，自然碳匯能力減弱，生態系統承壓。一聲嗝，牽動森林、土地與氣候。

正因如此，“牛打嗝抑制劑”入選《麻省理工科技評論》2025年十大突破性技術，這可不是冷笑話，而是控溫賽道上的“真頂流”。科學家已在從飼料、穿戴設備乃至基因層面尋找解決方案。這一場氣候博弈，竟要從牛肚子里突圍！

2025年《麻省理工科技評論》評選的“全球十大突破性技術”：（1）薇拉·魯賓天文臺（Vera C. Rubin Observatory）、（2）生成式AI搜索（Generative AI Search）、（3）小型語言模型（Small Language Models）、（4）牛打嗝抑制劑（Cattle Burping Remedies）、（5）無人駕駛出租車（Robotaxis）、（6）清潔航空燃料（Cleaner Jet Fuel）、（7）快速學習機器人（Fast-learning Robots）、（8）長效抗艾藥物（Long-acting HIV Prevention Medicine）、（9）綠色鋼鐵（Green Steel）、（10）干細胞療法（Effective Stem-Cell Therapies）。圖片來源：五分鐘聊碳。

在討論氣候變化時，我們最常提及的溫室氣體是二氧化碳，但它并非唯一。甲烷，同樣是一種強效溫室氣體，它在大氣中雖然停留時間較短（約12年左右），但其增溫潛勢卻是二氧化碳的28倍（GWP100=28）——在100年的時間尺度下，排放1噸甲烷造成的溫室效應，相當于排放28噸二氧化碳。
2021年數據顯示，全球農業過程產生的甲烷排放折合大約為35.5億噸二氧化碳當量（CO?eq），占全球人為溫室氣體排放總量的近20%。而在所有農業甲烷排放源中，反芻動物通過“腸道發酵”過程產生的甲烷排放占比近30%，位居所有來源之首。也就是說，牛的每一聲嗝，都在悄悄為地球升溫加一把火。

牛打嗝，全球升溫？

聽起來荒謬，但這不是段子，而是科學。

很多人難以想象，氣候變化問題竟能與牛息息相關。但在科學家眼中，這確實是全球減排版圖中一塊必須被攻克的“頑石”。首先讓我們看看，牛打嗝到底排放了多少甲烷？

一頭牛每天可排放200到500升甲烷，相當于每年排放二氧化碳當量至少1噸以上。全球目前約有14億頭牛，它們共同貢獻的甲烷排放量大約相當于全球人為排放總量的5%，超過了全球所有民用航空和海運的年排放總和，差不多接近印度全國的年度碳排放量了，妥妥重磅氣候“生化武器”。

更令人擔憂的是，畜牧業帶來的氣候影響不僅限于海量溫室氣體排放，還包括對土地資源的極度擠占。我們的地球上共有149億公頃陸地，71%是可居住陸地——其余29%要么被冰川覆蓋，要么是荒蕪的土地，如沙漠、鹽堿地或沙丘。目前，全球可居住陸地中的44%被用于農業生產，而這些農業用地中，高達80%都被用來放牧或種植牲畜飼料。也就是說，大多數的農業土地并非直接為人類糧食服務，而是在“養牛養羊”。 這種土地利用結構，對生態系統構成了長期壓迫。

全球土地利用。來源：Our World in Data。

不僅如此，如今全球每年因砍伐失去近600萬公頃森林——相當于半個葡萄牙的面積，其中至少四分之三與農業活動直接相關，即清除森林來種植作物、飼養牲畜以及生產紙張。以巴西為例，72%的雨林砍伐是由養牛場推動。森林一旦消失，我們失去的不僅是優美的自然環境和豐富的野生物種，地球強大的天然碳匯能力也隨之削弱。而在森林遺骸上新建立起來的牧場中，牛打嗝持續排放甲烷，一個隱蔽卻強力的溫室氣體加速排放進程就此形成。

由此可見，牛嗝成為氣候負擔，不僅因為它的甲烷成分，還疊加了土地占用、森林砍伐、碳匯損失、生物多樣性流失等連鎖效應。但在這場復雜的“排放效應疊加”中，科學家們發現，最有可能在短時期內減排并獲得控溫成效的，也是甲烷。由于甲烷在大氣中的增溫潛勢較高，而壽命較短（約12年），如果能在短期內顯著減少甲烷排放，便可在幾十年內快速削弱其對氣候系統的增溫效應，為全球變暖爭取寶貴的緩沖時間。

氣候與清潔空氣聯盟（CCAC）和聯合國環境規劃署（UNEP）2021年共同發布的《全球甲烷評估》（Global Methane Assessment）中明確指出：削減甲烷排放是實現快速減緩全球變暖戰略中最具成本效益的手段之一，并將為實現升溫控制在1.5℃以內的全球目標做出重大貢獻。如果全球甲烷排放量在2030年前削減45%，將能夠在2040年前避免0.3°C的升溫。而實現這一目標最具成本效益的路徑之一，就是控制農業甲烷，尤其是反芻動物的排放。也正因此，減少牛打嗝，才成為了一項看似奇葩但意義非凡的MIT認證“突破性技術”。

藏在牛肚子里的快速降溫鑰匙

在嘗試讓牛“少打嗝”這個問題上，目前有三種主要技術路徑：

第一種是最直接也最成熟的方式——飼料添加劑。荷蘭公司DSM-Firmenich開發的Bovaer添加劑，能夠通過抑制牛瘤胃中產生甲烷的關鍵酶——產甲烷菌，使牛在消化過程中減少30%的甲烷排放。這項技術已經在包括澳大利亞、巴西和歐盟在內的55個國家獲準使用，并于2024年5月獲得美國FDA的安全認證。而另一種更具天然特質的添加劑，則是以紅海藻為原料的抑制劑。紅海藻中富含一種名為溴仿（BCM）的天然化合物，能夠有效抑制瘤胃微生物產生甲烷的關鍵反應。多家初創企業如Blue Ocean Barns、Symbrosia和Rumin8正積極推動這項技術的商業化進程。值得一提的是，Rumin8還獲得了比爾·蓋茨基金會的投資，其實驗數據顯示可減少高達牛瘤胃消化過程中85%的甲烷排放。該公司還設定了一個牛氣沖天的目標：7年內讓全球1億頭牛實現“碳中和”！

第二種技術路徑則更具“硬科技”感：牛用穿戴裝置——鼻部甲烷吸附口罩。這種由英國初創公司Zelp開發的“牛鼻罩”并不妨礙牛正常進食或生活，但在牛打嗝時能通過內置傳感器捕捉甲烷，并用催化劑將其轉化為二氧化碳和水蒸氣。雖然二氧化碳也是溫室氣體，但其單位增溫潛勢遠低于甲烷（GWP100=1），這種“降級處理”在氣候控制層面仍具有積極意義。

這種設備特別適用于不愿調整飼料成分的牧場，為標準化牧場提供了一種無需改變牛生理結構或飲食結構的替代路徑。

第三種方案則更為激進，是通過合成生物學手段從源頭“關閉”牛的甲烷產能。美國加州大學戴維斯分校的研究團隊正在利用CRISPR基因編輯技術（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats），對瘤胃中的產甲烷菌群進行敲除或替換，試圖建立一個“零甲烷排放的瘤胃生態系統”。換句話說，科學家正在嘗試從基因層面培育出“天生不會打嗝”的牛。這項技術雖然仍處于早期試驗階段，但一旦成功，將可能根本性地解決反芻動物甲烷排放問題。當然，這種方法也引發了動物倫理、生態平衡以及消費者接受度等一系列新的挑戰和辯論。

圖片來源：Pixabay

真正需要反思的，不是牛

科技為牛打嗝開出了“治病良方”，但問題的根源也許不是牛，而是人。

牛之所以越來越多，是因為人類對牛肉和奶制品的需求與日俱增，而這一切的背后，說到底，是為了獲取蛋白質。隨著全球人口不斷增長和生活水平的不斷提升，肉類消費水平隨之節節攀升，尤其是牛肉和奶制品，成了很多飲食文化中檔次的象征。然而從氣候科學角度來看，不同的蛋白質來源可能意味著完全不同的碳排放負擔。為什么會有這樣的差異？這就涉及到一個核心概念：“碳足跡”。

所謂“碳足跡”，是指產品從原料獲取、生產加工到運輸消費過程中產生的溫室氣體排放總量。按單位蛋白質計算，動物類食物的碳足跡遠高于植物類。例如：生產100克豌豆蛋白質僅排放約0.4千克二氧化碳當量，而若想從牛肉中獲得相同量的蛋白質，排放量將高達35千克，是前者的近90倍。豆腐、豌豆、堅果等植物蛋白來源，碳足跡普遍是最低的。

1961至2023年全球肉類制品生產量持續上升。圖片來源：Our World in Data。

這意味著：我們每天的“吃什么”，不僅關乎健康，更深刻影響著氣候未來。這樣的理念也正在逐步進入大眾視野，越來越多國家推行“碳標簽”制度，在食品包裝上標注碳排放信息；不少城市餐廳推出“氣候友好菜單”，連麥當勞、漢堡王等快餐連鎖巨頭，也開始提供植物基漢堡。2024年，已有超過3億人主動減少動物性食品攝入，嘗試“彈性飲食”（Flexitarian Diet）——不是強制吃素，但有意識地以植物蛋白為主，調整飲食結構。這些生活方式的轉變，也許不夠轟轟烈烈，但卻是構建“碳中和社會”的一塊塊關鍵拼圖。

牛打嗝技術入選“全球十大突破性技術”，不是冷笑話，而是一種提醒——提醒我們，氣候問題的復雜與細膩遠超表面；提醒我們，每一個系統性難題背后，常常藏著一個個看似微不足道的行為選擇。科學家在努力，牧場主在嘗試，技術推陳出新不斷前進。而我們，是否愿意在準備一餐一飯時，多思考一秒鐘呢？

拯救地球的，也許不是某個實驗室的超級設備，而是你菜單上的那個選擇。

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參考資料

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來源: 五分鐘聊碳