寻找气候友好型奶牛。

在康奈尔大学的校园里，有一个被严密监控和仔细密封的房间，里面有一头奶牛。

科学家们仔细记录这头奶牛的饮食情况。他们每天只打开房间一次，以限制对其环境的干扰。她呼吸的每一口气——或者说更重要的是，她呼出的气——都测量到了分子水平。其中有氢气。有碳，记录到同位素组成。还有氧气。

而对于这项最先进的研究来说，最重要的是甲烷。

甲烷是一种自然产生的气体，来自各种生物和工业源，从油气井泄漏到垃圾分解，再到奶牛打嗝。它也是世界上最强有力的温室气体之一——比二氧化碳更能捕获热量。尽管甲烷在大气中存在的时间比二氧化碳短得多，但那些寻求应对气候变化的人已经越来越关注甲烷。

“环保倡导者、政策制定者越来越认识到，减少甲烷排放是减缓变暖的最快方式，”非营利组织突破性研究所 (Breakthrough Institute) 食品与农业部门主管丹·布拉斯坦-雷赫托 (Dan Blaustein-Rejto) 表示。

而这种关注也开始集中在奶牛上。比如 2945 号奶牛，它就站在康奈尔大学新建的呼吸室中间。

虽然确切的百分比很难确定，但研究人员估计，奶牛占美国甲烷排放量的约 30%。这主要是因为牛、山羊或羊等反刍动物有四个胃室的胃，可以发酵草和其他植被，使其变成可食用的食物。而反刍的一个自然副产物就是甲烷。

虽然这是一个自然系统，但奶牛的甲烷生产却成了一个问题，这很大程度上是因为牛群的数量。简而言之，世界上有大量的牛，这意味着会产生大量的排放。

根据美国农业部的数据，美国有 2820 万头肉牛，936 万头奶牛和 3360 万头小牛。与印度和巴西等国家相比，这些数字就相形见绌了。印度有大约 6100 万头奶牛，而巴西则有大约 2.34 亿头肉牛。

因此，随着政策制定者和气候倡导者的压力日益增大，农业企业和科学家们正在试图找出如何提高单头奶牛的产量，从而可能减少牛群数量，同时也在寻找减少奶牛打嗝——产生最多甲烷的身体功能——的方法。

奶牛产生多少甲烷？

康奈尔大学副教授约瑟夫·麦克法登 (Joseph McFadden) 表示，第一步是首先获得良好的牛甲烷测量值。如果没有准确的基线，就很难知道所提出的解决方案——无论是饲料添加剂、疫苗还是基因测序——是否有效。

“如果你打算让农民减少 30% 的排放量，那就需要库存数据，”他说。“你必须与农民合作，计算出今天产生了多少甲烷，明天会产生多少。”

但测量奶牛甲烷说起来容易做起来难。

“这是一个生物过程，”布拉斯坦-雷赫托表示。“牛不是机器。每头动物的功能都有点不同，就像每个人都有不同的微生物组和不同的消化食物的方式一样。”

甲烷的产生也会因奶牛的生活地点、年龄和饮食而改变。但很少有农民会为牛群中的每一头牛购买昂贵的机器，或花时间测量每头牛的呼吸。

“捕获甲烷是一个挑战，”环境保护基金 (Environmental Defense Fund) 的首席高级科学家乔·鲁德克 (Joe Rudek) 表示。“奶牛在呼出甲烷。它们在牧场里走来走去，你如何捕获从奶牛嘴巴和鼻孔里出来的甲烷呢？”

因此，科学家们没有逐一测量每头奶牛，而是试图建立一个强大的测量样本量，以便让他们能够统计预测甲烷排放，无论是广泛的还是具体的。他们现在使用的一种装置叫 GreenFeed，基本上是一个带有奶牛零食的高科技盒子。当奶牛把头伸进盒子里吃东西时，盒子会测量甲烷和其他气体。这些仪器是便携式的，因此理论上农民可以在不同的地点使用它们。

但麦克法登博士表示，这些测量结果并不总是准确的。这就是为什么他的呼吸室很重要。因为舱室是高度准确、封闭的系统，它们可以校准其他机器。

“这些都是黄金标准，”他说。而且不仅限于甲烷，他补充道。这些箱子可以帮助他监测其他可以提供动物健康和福利线索的输入和输出，以及动物如何使用能量——以及关于其他温室气体，如氧化亚氮的线索。