2019 年,比尔・盖茨作为《麻省理工科技评论》创刊 120 周年的 “2019 十大突破性技术” 的评选人,对于改变世界的突破性技术,他说,“首先想到的是农耕时代的犁。而在眼下,我认为是人造肉。”
" 人造肉” 是什么?有多火?
联合国于 2019 年发表的《世界人口展望 2019:发现提要》说,2030 年世界人口将从目前的 77 亿增至 85 亿,2050 年达到 97 亿 [1] 。随着人口的增多和生活质量的提升,自然资源与人类基本需求的冲突势必愈演愈烈。若不改变农业生产方式与饮食习惯,我们需要相应地扩大畜牧业规模,联合国科学家指出,畜牧业是土地退化、生物多样性锐减、全球变暖、大气与水污染等全球环境问题的最主要成因之一 [2]。
另外,抗生素、激素、农兽药的过度使用与残留,动物传染病,亦影响着肉食的安全性。动物福利也是人们愈加关注的问题,素食主义渐渐成为一种代表着健康、环保的生活方式。
当务之急,是寻找可以替代传统的生产方式,人造肉或许是一种答案。
根据技术路径,人造肉分为植物肉、微生物发酵肉及细胞培养肉。
植物肉以大豆等植物为原料,从中提取出蛋白质和纤维,通过温度、压力变化,改变蛋白质结构,使之成为肉类的纤维状,最后加入其他营养物质与调料,模拟肉类的味道、口感和营养;微生物发酵肉是通过微生物发酵蛋白;细胞培养肉则是以动物的干细胞为 “种子”,在体外培养基(例如血清)中培养,通过生物支架和 3D 生物打印技术转化为组织,是最能还原真肉的一种人造肉,因此最具发展潜力。
(来源:FEII 中国人造肉赛道洞察会报告,2021 年 1 月)
相关市场的投资的力度也非常大,人造肉公司 Beyond Meat 上市之前就已经获得了 7200 万美元的融资。2019 年, Beyond Meat 在美国纳斯达克交易所挂牌上市,上市首日的挂牌价格为 25 美元,当天最高涨到了 72 美元,涨幅达 188%。
放眼全球,许多国家的巨头、 创业公司以及投资机构都纷纷涌入这个市场。投资人看好的当然是人造肉市场广阔的前景与极大的增速,而这样的发展趋势关乎着人类与自然的未来。
今年的 “十四五” 全国农业农村科技发展规划中首次提及要 “研究细胞培养肉”,为什么是细胞培养肉?
细胞培养肉直接以动物组织细胞为 “种子”,模拟细胞自然的分裂扩增过程,比起植物肉和微生物发酵肉更加接近真肉的口感和营养,一些观点认为,细胞培养肉是未来替代蛋白质和新型肉类的最佳选项。根据麦肯锡的数据,细胞培养肉市场预计在 2030 年前将会达到 250 亿美元 [3]。
图 | 替代蛋白领域的风险投资趋势(来源:FoodPlus)
细胞培养肉的生产主要分为以下几个步骤:1)提取细胞:从动物组织中提取干细胞,作为 “种子”,用以分裂扩增;2)体外培养细胞:模拟细胞在动物体内的生长环境,设计培养体系(包括动物血清或无血清体系),为细胞分裂提供充足养分,以实现大规模的体外培养;3)结构搭建:利用生物支架或 3D 打印技术使细胞形成肉类的组织结构;4)成为肉类产品:通过食品科学的方法进一步还原肉的口感及肌理。
图 | 来源:FEII 中国人造肉赛道洞察会报告,2021 年 1 月
其实早在 2013 年,荷兰 Maastricht 大学教授 Mark Post 的实验室花了三个月时间,用牛肌肉干细胞培养出了 20000 条细小的肌肉纤维,做出了重量为 85g 的肉饼。时至今日,技术和随之而来的成本仍是细胞培养肉规模化生产最大的阻碍因素,其中包括:
1)从动物的组织中分离大量、均一性的初始细胞,以进行有效持续分裂分化;2)模拟体内环境,为体外肌肉细胞提供合适的支架支撑其生长;3)细胞赖以生长和繁殖的 “土壤”—— 无血清培养体系的合成;4)大规模细胞培养反应器的设计与优化。
降低这些关键环节的生产成本,是相关公司目前主要聚焦的点。在过去不到十年的时间里,已经有公司将细胞培养肉的生产成本降低 99% [3]。
不过正如新加坡食品科技初创公司 Umami Meats 创始人兼首席执行官 Mihir Pershad 所说,“但这就是所有新技术进入市场的方式:最初的计算机体积庞大,而现在我们拥有的智能手机比任何一款当时的计算机都更强大。”
消费者对细胞培养肉又是什么态度呢?根据国内最早关注细胞培养肉的投资咨询机构 —— 力矩中国调查显示,有九成消费者表示,“如果细胞培养肉能够与传统动物肉的口感质地一样,会将细胞培养肉与传统动物肉的消费相结合,有三成甚至将主要购买细胞培养肉。” [4]
2020 年,全球的细胞培养蛋白初创公司共筹集了超过 3.6 亿美元(合 23 亿人民币)的投资,比前一年增长了 6 倍 [5]。新加坡在细胞培养肉方面走在世界前列,是全球首个批准细胞培养肉上市的国家。例如上文提到的 Umami Meats,致力于开发细胞培养的海产品,已获得 240 万美元的种子前资金。
图 | 细胞培养肉的市场与公司版图(来源:FEII 中国人造肉赛道洞察会报告,2021 年 1 月)
图丨部分细胞肉培养公司融资情况(来源:生辉根据公开资料整理)
Avant Meats 是国内第一家细胞培养肉公司,亦是亚洲首位做培植鱼肉的公司。除此,国内还有周子未来,CellX 等。
参考资料:
1.http://world.people.com.cn/n1/2019/0619/c1002-31166965.html
2.https://uploads.strikinglycdn.com/files/a85256d4-d32b-4a50-95a4-b4de116c9a2f/02_SC_GrowingMeatSustainably.pdf
3.https://newprotein.cn/?p=6058
4.https://newprotein.cn/?p=7485
5.https://newprotein.cn/?p=6058
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1、https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8400130/
2、https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8782010/
3、https://www.who.int/teams/health-product-policy-and-standards/standards-and-specifications/vaccine-standardization/plant-derived-vaccines
4、张俊霞,王利. 植物口服疫苗的研究进展 [J]. 广西植物,2021,41( 2) : 318-326.