宾夕法尼亚州立大学研究团队开发出一种基于发酵副产品的新型高性能纤维，该技术有望同时缓解全球粮食不安全与快时尚产业的环境压力。研究显示，啤酒、葡萄酒及药品生产中剩余的酵母生物质(含蛋白质、脂质和糖类)可通过创新工艺转化为比天然纤维更强韧、环境影响更低的纤维材料。

传统上被视为废物的酵母生物质，经团队开发的蛋白质聚合技术处理后，可提取类似天然淀粉样蛋白的聚集体，通过喷丝头装置制成连续纤维。该纤维不仅强度优于羊毛，且生产过程中99.6%的溶剂可回收利用，几乎零温室气体排放。在德国工厂的中试生产中，团队实现了单次连续运行超100小时、产量超1000磅的规模化验证。生命周期评估表明，其单位成本低至每公斤6美元(羊毛为10-12美元)，用水量与土地占用显著低于棉花——生产2.2磅纤维仅需棉花1/1000的水量，且可释放全球约8800万英亩耕地(近40%位于印度等粮食紧张国家)。

“就像11000年前人类驯养绵羊获取羊毛一样，我们现在通过生物技术‘驯养’酵母生产纤维，”项目首席研究员梅利克·德米雷尔教授比喻道。他指出，当前全球7.33亿人面临粮食不安全，而棉花种植占用了大量本可用于粮食生产的资源。以印度为例，其棉花种植面积占全球近40%，却同时被列为“严重饥饿”国家。若将纤维生产从农业领域转移至工业领域，每年可节省数亿立方米水资源及数千万英亩土地，直接支持联合国“零饥饿”目标。

该技术已申请专利，并通过衍生公司Tandem Repeat Technologies推进商业化。其线上品牌Sonachic正探索市场应用，计划将可生物降解的发酵纤维推向大众。“这不仅是材料科学的突破，更是资源分配方式的革新，”德米雷尔强调，“通过生物制造，我们能在满足纤维需求的同时，确保地球养活不断增长的人口。”

更多信息： 生物制造蛋白质纤维对实现可持续发展的影响，《美国国家科学院院刊》 (2025)。