一头牛每天打嗝可排放200到500升甲烷，全球约有14亿头牛，它们每年排放的甲烷，甚至超过全球民航与海运排放的总和！更严重的是，为了饲养更多的牛，大量森林被砍伐开辟为牧场，自然碳汇能力减弱，生态系统承压。一声嗝，牵动森林、土地与气候。
正因如此，“牛打嗝抑制剂”入选《麻省理工科技评论》2025年十大突破性技术，这可不是冷笑话，而是控温赛道上的“真顶流”。科学家已在从饲料、穿戴设备乃至基因层面寻找解决方案。这一场气候博弈，竟要从牛肚子里突围！

2025年《麻省理工科技评论》评选的“全球十大突破性技术”：（1）薇拉·鲁宾天文台（Vera C. Rubin Observatory）、（2）生成式AI搜索（Generative AI Search）、（3）小型语言模型（Small Language Models）、（4）牛打嗝抑制剂（Cattle Burping Remedies）、（5）无人驾驶出租车（Robotaxis）、（6）清洁航空燃料（Cleaner Jet Fuel）、（7）快速学习机器人（Fast-learning Robots）、（8）长效抗艾药物（Long-acting HIV Prevention Medicine）、（9）绿色钢铁（Green Steel）、（10）干细胞疗法（Effective Stem-Cell Therapies）。图片来源：五分钟聊碳。

在讨论气候变化时，我们最常提及的温室气体是二氧化碳，但它并非唯一。甲烷，同样是一种强效温室气体，它在大气中虽然停留时间较短（约12年左右），但其增温潜势却是二氧化碳的28倍（GWP100=28）——在100年的时间尺度下，排放1吨甲烷造成的温室效应，相当于排放28吨二氧化碳。
2021年数据显示，全球农业过程产生的甲烷排放折合大约为35.5亿吨二氧化碳当量（CO₂eq），占全球人为温室气体排放总量的近20%。而在所有农业甲烷排放源中，反刍动物通过“肠道发酵”过程产生的甲烷排放占比近30%，位居所有来源之首。也就是说，牛的每一声嗝，都在悄悄为地球升温加一把火。

牛打嗝，全球升温？

听起来荒谬，但这不是段子，而是科学。
很多人难以想象，气候变化问题竟能与牛息息相关。但在科学家眼中，这确实是全球减排版图中一块必须被攻克的“顽石”。首先让我们看看，牛打嗝到底排放了多少甲烷？
一头牛每天可排放200到500升甲烷，相当于每年排放二氧化碳当量至少1吨以上。全球目前约有14亿头牛，它们共同贡献的甲烷排放量大约相当于全球人为排放总量的5%，超过了全球所有民用航空和海运的年排放总和，差不多接近印度全国的年度碳排放量了，妥妥重磅气候“生化武器”。
更令人担忧的是，畜牧业带来的气候影响不仅限于海量温室气体排放，还包括对土地资源的极度挤占。我们的地球上共有149亿公顷陆地，71%是可居住陆地——其余29%要么被冰川覆盖，要么是荒芜的土地，如沙漠、盐碱地或沙丘。目前，全球可居住陆地中的44%被用于农业生产，而这些农业用地中，高达80%都被用来放牧或种植牲畜饲料。也就是说，大多数的农业土地并非直接为人类粮食服务，而是在“养牛养羊”。 这种土地利用结构，对生态系统构成了长期压迫。

全球土地利用。来源：Our World in Data。

不仅如此，如今全球每年因砍伐失去近600万公顷森林——相当于半个葡萄牙的面积，其中至少四分之三与农业活动直接相关，即清除森林来种植作物、饲养牲畜以及生产纸张。以巴西为例，72%的雨林砍伐是由养牛场推动。森林一旦消失，我们失去的不仅是优美的自然环境和丰富的野生物种，地球强大的天然碳汇能力也随之削弱。而在森林遗骸上新建立起来的牧场中，牛打嗝持续排放甲烷，一个隐蔽却强力的温室气体加速排放进程就此形成。
由此可见，牛嗝成为气候负担，不仅因为它的甲烷成分，还叠加了土地占用、森林砍伐、碳汇损失、生物多样性流失等连锁效应。但在这场复杂的“排放效应叠加”中，科学家们发现，最有可能在短时期内减排并获得控温成效的，也是甲烷。由于甲烷在大气中的增温潜势较高，而寿命较短（约12年），如果能在短期内显著减少甲烷排放，便可在几十年内快速削弱其对气候系统的增温效应，为全球变暖争取宝贵的缓冲时间。气候与清洁空气联盟（CCAC）和联合国环境规划署（UNEP）2021年共同发布的《全球甲烷评估》（Global Methane Assessment）中明确指出：削减甲烷排放是实现快速减缓全球变暖战略中最具成本效益的手段之一，并将为实现升温控制在1.5℃以内的全球目标做出重大贡献。如果全球甲烷排放量在2030年前削减45%，将能够在2040年前避免0.3°C的升温。而实现这一目标最具成本效益的路径之一，就是控制农业甲烷，尤其是反刍动物的排放。也正因此，减少牛打嗝，才成为了一项看似奇葩但意义非凡的MIT认证“突破性技术”。

藏在牛肚子里的快速降温钥匙

在尝试让牛“少打嗝”这个问题上，目前有三种主要技术路径：
第一种是最直接也最成熟的方式——饲料添加剂。荷兰公司DSM-Firmenich开发的Bovaer添加剂，能够通过抑制牛瘤胃中产生甲烷的关键酶——产甲烷菌，使牛在消化过程中减少30%的甲烷排放。这项技术已经在包括澳大利亚、巴西和欧盟在内的55个国家获准使用，并于2024年5月获得美国FDA的安全认证。而另一种更具天然特质的添加剂，则是以红海藻为原料的抑制剂。红海藻中富含一种名为溴仿（BCM）的天然化合物，能够有效抑制瘤胃微生物产生甲烷的关键反应。多家初创企业如Blue Ocean Barns、Symbrosia和Rumin8正积极推动这项技术的商业化进程。值得一提的是，Rumin8还获得了比尔·盖茨基金会的投资，其实验数据显示可减少高达牛瘤胃消化过程中85%的甲烷排放。该公司还设定了一个牛气冲天的目标：7年内让全球1亿头牛实现“碳中和”！
第二种技术路径则更具“硬科技”感：牛用穿戴装置——鼻部甲烷吸附口罩。这种由英国初创公司Zelp开发的“牛鼻罩”并不妨碍牛正常进食或生活，但在牛打嗝时能通过内置传感器捕捉甲烷，并用催化剂将其转化为二氧化碳和水蒸气。虽然二氧化碳也是温室气体，但其单位增温潜势远低于甲烷（GWP100=1），这种“降级处理”在气候控制层面仍具有积极意义。这种设备特别适用于不愿调整饲料成分的牧场，为标准化牧场提供了一种无需改变牛生理结构或饮食结构的替代路径。
第三种方案则更为激进，是通过合成生物学手段从源头“关闭”牛的甲烷产能。美国加州大学戴维斯分校的研究团队正在利用CRISPR基因编辑技术（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats），对瘤胃中的产甲烷菌群进行敲除或替换，试图建立一个“零甲烷排放的瘤胃生态系统”。换句话说，科学家正在尝试从基因层面培育出“天生不会打嗝”的牛。这项技术虽然仍处于早期试验阶段，但一旦成功，将可能根本性地解决反刍动物甲烷排放问题。当然，这种方法也引发了动物伦理、生态平衡以及消费者接受度等一系列新的挑战和辩论。

图片来源：Pixabay。

真正需要反思的，不是牛

科技为牛打嗝开出了“治病良方”，但问题的根源也许不是牛，而是人。
牛之所以越来越多，是因为人类对牛肉和奶制品的需求与日俱增，而这一切的背后，说到底，是为了获取蛋白质。随着全球人口不断增长和生活水平的不断提升，肉类消费水平随之节节攀升，尤其是牛肉和奶制品，成了很多饮食文化中档次的象征。然而从气候科学角度来看，不同的蛋白质来源可能意味着完全不同的碳排放负担。为什么会有这样的差异？这就涉及到一个核心概念：“碳足迹”。
所谓“碳足迹”，是指产品从原料获取、生产加工到运输消费过程中产生的温室气体排放总量。按单位蛋白质计算，动物类食物的碳足迹远高于植物类。例如：生产100克豌豆蛋白质仅排放约0.4千克二氧化碳当量，而若想从牛肉中获得相同量的蛋白质，排放量将高达35千克，是前者的近90倍。豆腐、豌豆、坚果等植物蛋白来源，碳足迹普遍是最低的。

1961至2023年全球肉类制品生产量持续上升。图片来源：Our World in Data。

这意味着：我们每天的“吃什么”，不仅关乎健康，更深刻影响着气候未来。这样的理念也正在逐步进入大众视野，越来越多国家推行“碳标签”制度，在食品包装上标注碳排放信息；不少城市餐厅推出“气候友好菜单”，连麦当劳、汉堡王等快餐连锁巨头，也开始提供植物基汉堡。2024年，已有超过3亿人主动减少动物性食品摄入，尝试“弹性饮食”（Flexitarian Diet）——不是强制吃素，但有意识地以植物蛋白为主，调整饮食结构。这些生活方式的转变，也许不够轰轰烈烈，但却是构建“碳中和社会”的一块块关键拼图。
牛打嗝技术入选“全球十大突破性技术”，不是冷笑话，而是一种提醒——提醒我们，气候问题的复杂与细腻远超表面；提醒我们，每一个系统性难题背后，常常藏着一个个看似微不足道的行为选择。科学家在努力，牧场主在尝试，技术推陈出新不断前进。而我们，是否愿意在准备一餐一饭时，多思考一秒钟呢？
拯救地球的，也许不是某个实验室的超级设备，而是你菜单上的那个选择。

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参考资料
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-IPCC, 2022: Climate Change 2022: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press. Cambridge University Press, Cambridge, UK and New York, NY, USA, 3056 pp., doi:10.1017/9781009325844.
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来源: 五分钟聊碳