在很多年都未發(fā)生太大改變的畜牧業(yè)，一場(chǎng)巨大的變革正在醞釀之中。這場(chǎng)變革主要來(lái)自替代蛋白，也可以稱(chēng)為“人造肉”，即是對人類(lèi)獲取蛋白質(zhì)方式的dian覆。
造肉的技術(shù)路線(xiàn)主要可分為植物基和動(dòng)物基，前者是用大豆蛋白制成，技術(shù)成熟度高；后者更為“科幻”， 從動(dòng)物體內分離、提取出少量全能干細胞或成肌細胞，在生物反應器中進(jìn)行培養，再進(jìn)行商品化加工處理。這種生產(chǎn)方式真正dian覆了畜牧業(yè)，但技術(shù)難度較高，當前成本還居高不下。
今天我們將介紹人造動(dòng)物基肉即實(shí)驗室培養肉。
依靠目前畜牧業(yè)的生產(chǎn)方式，對于環(huán)境來(lái)說(shuō)是很難在2050年承載100億人口。
畜牧業(yè)需要消耗大量的土地、糧食和水資源，與制作標準牛肉漢堡相比，制作人造肉漢堡所產(chǎn)生的溫室氣體排放量減少90％，能源消耗減少46％，對水資源短缺的影響減少99％，對土地使用的影響減少93％。畜牧業(yè)是溫室氣體的主要來(lái)源，超過(guò)了所有汽車(chē)、飛機、火車(chē)和船舶的排放總和。
另外，當動(dòng)物疫病出現時(shí)，畜牧業(yè)會(huì )遭受重創(chuàng )，人造肉則不會(huì )受到這方面的干擾。
如果從安全性考慮，家畜養殖場(chǎng)長(cháng)期給牲畜喂食生長(cháng)激素和抗生素，而肉類(lèi)中抗生素耐藥菌，可能會(huì )給食用者健康帶來(lái)危害。并且人造肉含大量的蛋白質(zhì)和少量飽和脂肪，天然優(yōu)勢是沒(méi)有膽固醇。所以相比之下，人造肉其實(shí)更加安全。
人工培養的肉不是作為動(dòng)物的一部分培養出來(lái)的，而是在實(shí)驗室里培養出來(lái)的。
第一步：收獲細胞并發(fā)展細胞系
首先從組織培養活檢組織、細胞庫或（對于雞來(lái)說(shuō)）羽毛根處收獲細胞。組織樣本可以是原代細胞或干細胞。原代細胞是分化的肌肉細胞或脂肪細胞，而干細胞是未分化的。當原代細胞大量繁殖時(shí)，干細胞的可控性更強，增殖更快，壽命更長(cháng)
組織樣品可以是原代細胞或干細胞。原代細胞是分化的肌肉或脂肪細胞，而干細胞未分化。雖然原代細胞繁殖的數量更多，但干細胞更容易控制，增殖速度更快，壽命更長(cháng)。
第二步:培養一組種子鏈并轉移到生物反應器中
一旦選定細胞并培養出細胞系，種子系就在培養皿中生長(cháng)，然后將其轉移到生物反應器中進(jìn)行持續生長(cháng)。生物反應器是受到高度監控和調節的環(huán)境，它可以密切復制動(dòng)物體內的生長(cháng)條件。細胞被喂食生長(cháng)培養基，通常是胎牛血清，它由蛋白質(zhì)、維生素、糖、激素和其他營(yíng)養物質(zhì)和生長(cháng)因子組成。
這些細胞自然形成約0.3毫米長(cháng)的肌管，然后形成一個(gè)環(huán)，生長(cháng)成肌肉組織?，F在，它們可以被連接到支架上，比如3D打印的大豆蛋白，它可以拉伸組織，使其生長(cháng)并增加蛋白質(zhì)含量。大約14天后，這些細胞發(fā)育成相當于生肉的肉糜。
食用實(shí)驗室培養肉有什么風(fēng)險?
最終，人們認為人造肉比傳統肉更安全。因為組織是在生物反應器中生長(cháng)的，沒(méi)有消化器官或動(dòng)物廢物存在。這大大降低了大腸桿菌等細菌污染的風(fēng)險。在實(shí)驗室培養的肉類(lèi)中也沒(méi)有疾病爆發(fā)的風(fēng)險，而工廠(chǎng)飼養的動(dòng)物需要接種疫苗以保持健康。此外，培養肉效率更高效，因為只生長(cháng)了肉類(lèi)的可食用部分，沒(méi)有器官和骨頭的浪費。
當時(shí)實(shí)驗室培養的肉類(lèi)也存在風(fēng)險和未知因素，比如加工過(guò)程中的污染。細胞也有可能發(fā)生突變，從而導致癌癥。然而，這是所有人類(lèi)和動(dòng)物細胞固有的風(fēng)險，而且大多數突變是無(wú)害的。最后，目前尚不清楚實(shí)驗室種植的肉是否可以復制微量營(yíng)養素，例如鐵，這是食用肉的重要好處。
培養肉的外觀(guān)、味道和氣味都類(lèi)似真肉。然而，復制真肉的紋理具有挑戰性，目前大多數培養肉都類(lèi)似于“非結構化”肉類(lèi)，如碎牛肉、雞塊和香腸。
最初的培養肉干且無(wú)味，脂肪含量有限，這使得漢堡更健康，但不那么美味。在經(jīng)過(guò)優(yōu)化支架方法和脂肪與肌肉細胞比例方面的廣泛研究，實(shí)驗室培養肉已經(jīng)朝著(zhù)開(kāi)發(fā)口感和質(zhì)地wan美的目標取得了重大進(jìn)展。
有一個(gè)衡量標準是看用于培養肉的土地數量。毫不奇怪，與傳統牲畜相比，培養肉類(lèi)所占的面積要少得多。實(shí)際上，牛津大學(xué)的一項研究估計，生產(chǎn)培育肉所需的工廠(chǎng)所占的空間將比畜牧業(yè)少99％！但是，減少牲畜意味著(zhù)減少糞便生產(chǎn)，這可能對土壤肥力和碳含量產(chǎn)生負面影響。
這是個(gè)值得研究的課題。早期研究表明，如果我們轉而主要食用實(shí)驗室培養肉，農業(yè)溫室氣體排放可減少90%。但是，人造肉的培養是一個(gè)能源和水密集型的過(guò)程，所以真正的環(huán)境影響取決于我們的能源是來(lái)自化石燃料還是可再生能源。
公眾認知
對于那些出于倫理或環(huán)境原因不吃肉的人來(lái)說(shuō)，人造肉是很好的選擇。然而，從歷史shang看，大多數人并不計劃減少肉類(lèi)消費，但食用被認為是非自然的食物，他們可能會(huì )猶豫不決。被視為“gao科技”的食品往往會(huì )受到抵制，而希望避免競爭的農業(yè)行業(yè)往往會(huì )強化這種負面影響。
監管環(huán)境
2020年，新加坡成為di一個(gè)批準出售動(dòng)物基人造肉的國家:用美國公司Eat Just開(kāi)發(fā)的生物反應器培養人造雞肉。其他國家也在慢慢尋求批準。與此同時(shí)，美國食品和藥物管理局還沒(méi)有決定培養肉是否會(huì )像傳統肉類(lèi)產(chǎn)品一樣被分類(lèi)和管理。
味道和質(zhì)地
盡管人造肉取得了重大進(jìn)步，但目前還不能*復制真肉的體驗。改進(jìn)最多的是“非結構化”肉類(lèi)上，如絞碎的牛肉、香腸，以及其他深加工肉類(lèi)，如雞塊。牛排無(wú)疑被認為是實(shí)驗室培養肉的“圣杯”。這一領(lǐng)域的改進(jìn)預計將dian覆支架結構和肌肉與脂肪比率的研究。
成本和規模
di一個(gè)實(shí)驗室培養的漢堡于2013年制成，花費了大約$32.5萬(wàn)。僅僅四年之后，這個(gè)價(jià)格就跌到了$600左右。2020年，一塊實(shí)驗室培育的雞塊成本為$11，售價(jià)為$50?？紤]到10塊快餐雞塊只會(huì )賣(mài)到$5，很明顯，人造肉還沒(méi)有達到市場(chǎng)價(jià)格。然而，隨著(zhù)技術(shù)成熟和生產(chǎn)能力提高，人造肉價(jià)格正在迅速下降。
培養肉尚未從規模經(jīng)濟中獲益。新加坡的人造雞塊是在一個(gè)1,200升的生物反應器中培育，而大規模生產(chǎn)的雞塊可能需要在10,000至50,000升的生物反應器中培育。
實(shí)驗室培養肉會(huì )變得更常見(jiàn)嗎?
實(shí)驗室培養肉很有可能將變得更加常見(jiàn)。培養肉干凈、無(wú)毒、環(huán)保，并且消除了關(guān)于動(dòng)物治療的大多數倫理問(wèn)題。許多公司已經(jīng)開(kāi)始在實(shí)驗室里致力于雞肉、牛肉、豬肉和魚(yú)類(lèi)的培育。
雖然這一領(lǐng)域仍存在不確定性，其中一些是公眾認知領(lǐng)域，另一些是科學(xué)領(lǐng)域，但潛在的好處是巨大的。隨著(zhù)人工培養肉的成本變得與傳統肉類(lèi)相當或更便宜，以及更好質(zhì)地的技術(shù)改進(jìn)，實(shí)驗室培養肉的好處很可能會(huì )變得不可錯過(guò)。
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