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环境及人口问题催生实验室人造肉兴起 传统肉类行业走向被颠覆的命运?

admin 2019年03月13日 09点

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2013年,世界上第一个实验室生产利来国际ag手机客户端人造肉的汉堡是用黄油烹制的,并在一场炫目的新闻发布会上向公众推出。这款汉堡的制作成本为21.5万英镑(合当时的33万美元),尽管媒体大肆渲染,品尝者们还是彬彬有礼,但表示并没有给人留下太深刻的印象。“口感接近肉类,但没有那么多汁,”一位美食评论家说。

尽管如此,由谷歌联合创始人谢尔盖·布林(Sergey Brin)出资制作的那个汉堡,是最早使用一种叫做“细胞农业”的技术从零开始制作可食用肉制品——农业细胞生产的可食用肉制品,不需要屠宰任何牲畜。细胞农业,其产品一般被称为人造肉或实验室培植的肉。人造肉又分为两种,其中一种人造肉又称大豆蛋白肉,人造肉主要靠大豆蛋白制成,因为其富含大量的蛋白质和少量的脂肪,所以人造肉是一种健康的食品。另一种是利用动物干细胞制造出的人造肉,其产品被称为养殖或实验室生长的肉,从动物取出的少量细胞中构建肌肉组织,然后将这些细胞在生物反应器中的支架上培养并用特殊营养肉汤喂养。

五年后,世界各地的初创企业都在竞相生产实验室人造肉产品,这种肉味道和传统的肉类产品基本没有差别,价格也差不多。

这些初创企业已经在迎头赶上:植物人造肉--由非动物产品混合而成,模仿真实肉的味道和质地--已经在市场上销售。这一领域最大的品牌是“Impossible Foods”,该公司的人造肉在美国和亚洲逾5000家餐厅和快餐连锁店有售,今年晚些时候应该会出现在超市。Impossible Foods的研究团队由100多名科学家和工程师组成,他们使用气相色谱分析法和质谱分析法等技术来识别肉煮熟后释放的挥发性分子。

它们独特配方的关键在于携氧分子血红素,它含有铁元素,赋予肉类颜色。Impossible公司使用转基因酵母来制造一种存在于某些植物根部的血红素。

Impossible公司的最大竞争对手为Beyond Meat公司,该公司使用豌豆蛋白(以及其他成分)来获得人造碎牛肉。它的产品在英国的乐购(Tesco)和美国的全食超市(Whole Foods)等连锁超市销售,这种产品与真正的肉类和鸡肉摆在一块。一月中旬,Impossible和Beyond都发布了新的改良版汉堡。

相比之下,没有一家生产实验室人造肉的初创企业宣布了其首个商业产品的上市日期。但当这种情况一旦发生——有人声称最早在今年年底——实验室人造肉的方法可能会颠覆传统的肉类行业。

“我认为,在风味、营养和性能方面,实验室人造肉蛋白具有一些素食人造肉没有的功能,”帮助资助细胞农业研究的组织New Harvest的负责人Isha Datar说。细胞生物学家、麻省理工学院媒体实验室(MIT Media Lab)研究员Datar认为,与以植物为基础的肉类相比,实验室培植的肉类在营养和功能上更接近真正的肉类。”

为什么会萌生出实验室人造肉的想法?

你可能会问,为什么会萌生人造肉的想法?

饲养用于食用的牲畜已经占全球温室气体排放的15%左右。(如果将全球奶牛划分成一个国家,它将是世界第三大温室气体排放国。)地球上四分之一的不结冰土地被用来放牧,三分之一的农田被用来为它们种植粮食。全球人口的增长将使情况变得更糟。据估计,到2050年,随着人口预计将增加到100亿,人类消耗的肉类将增加70%。粮食生产产生的温室气体将增加92%。

今年1月,一个由37名科学家组成的委员会在《柳叶刀》(The Lancet)上发表报告称,肉类不仅对环境造成了破坏性影响,还对我们的健康带来了危害,这使得肉类成为一种全球性风险。2018年10月,《自然》杂志上的一项研究发现,如果我们不想永久性地破坏地球的自然资源,就需要对我们的饮食进行巨大调整。

“如果不能将我们的饮食结构向素食倾斜,”牛津大学环境可持续性研究员、《自然》杂志上这篇论文的第一作者Marco Springmann说,“就几乎没有机会避免气候的进一步恶化。”

好消息是,越来越多的人似乎开始重新调整他们的饮食结构。尼尔森(Nielsen)最近的一份报告发现,2018年用于替代动物产品的植物性食品的销量同比增长了20%。素食主义--一种不仅不吃肉类,也不吃排放温室气体牲畜生产的乳制品的饮食习惯--现在被认为是一种相对主流趋势。

这并不一定意味着全球素食主义者会越来越多。盖洛普(Gallup)最近的一项民意调查发现,自2012年以来,美国自称是素食者的人数几乎没有变化,仅占总人数的3%左右。不管怎样,美国人正在减少食用肉制品的数量。

实验室人造肉受到法律的严格监管

投资者正大举押注这种趋势将持续下去。MosaMeat、Memphis meat、Supermeat、Just和Finless Foods等初创企业都获得了可观的风险投资。现阶段这些初创企业竞争的是:首先以可接受的成本将一种可口的产品推向市场。

Memphis Meats公司负责产品和监管的副总裁Eric Schulze认为,他的产品是对真正肉类行业的补充。他说:“在我们丰富的物种环境中,我们正在为我们不断增长的可持续食品传统清单中提供一种新的创新。我们认为在帮助养活一个人口不断增长的世界中,我们的产品是一种互补的解决方案而不是替代性的解决方案。”

但传统肉类行业并不这么认为。National Cattlemen’s Beef Association轻蔑地将这些新创举生产出来的肉称为“假肉”。2018年8月,密苏里州颁布了一项法律,禁止给这些产品贴上肉类替代品的标签。只有“来自于牲畜或家禽生产的”食品才能在标签上以任何形式出现“肉类”字样。违反这项法律可能会导致罚款,甚至一年的监禁。

这个替代肉类产业正在采取反击措施。Good Food Institute--一家致力于推动有利于素食人造肉和实验室人造肉法规的机构,它已与Tofurky(自上世纪80年代以来,Tofurky就是一种以豆腐为基础生产肉类替代品的生产商)、美国公民自由联盟(American Civil Liberties Union)和动物法律辩护基金(Animal Legal Defense Fund)联手,来推翻这项法律。该协会政策主管Jessica Almy表示,目前的法律是“荒谬的”,是对言论自由原则的“侮辱”。她说:“这项法律背后的想法是,让大豆蛋白质人造肉在市场上不那么受欢迎,因为它将对人工养殖肉类产生冲击。”

Almy 说,她相信他们会成功,预计很快就会下达临时禁令。但密苏里之战只是一场可能持续数年的斗争的开始。2018年2月,美国养牛者协会发起请愿,呼吁美国农业部颁布类似的联邦法律。

传统的肉类行业团体也对如何监管实验室人造肉和植物人造肉提出了很高的要求。去年夏天,美国一些最大的农业组织(绰号“The Barnyard”)致信特朗普总统,要求美国农业部确保监管人造肉生产,以确保“一个公平的竞争环境”。(美国农业部的安全检查比美国食品和药物管理局(FDA)更严格。)

2018年11月,美国农业部和FDA终于发布了一份联合声明,宣布这两家监管机构将共同承担监督实验室人造肉的责任。

实验室人造肉面临的难题

一些人造肉初创企业表示,监管方面的混乱是阻碍它们发展的唯一原因。一家名为Just的公司表示,它计划今年推出一种“鸡肉”产品,并宣称与日本一家畜牧公司合作生产由实验室细胞培植的的“和牛牛肉”产品。其首席执行官是Josh Tetrick,他之前创立了有争议的创业公司Hampton Creek,也是Just的前身。Josh Tetrick说:“阻碍该产品推出的唯一限制就是监管。”

Josh的观点至少从一定程度上来说是过于乐观的。实验室培植肉仍然面临着巨大的技术障碍。一是生产这种产品需要一种叫做胎牛血清的东西。胎牛血清是在屠宰过程中从怀孕母牛的胎儿中提取的,是细胞培养中最常用的营养物质,其中含有几十种蛋白质、微量元素、生长因子等。对于一款号称没有杀戮行为的产品来说,这显然自相矛盾。胎牛血清的价格也非常昂贵。它被用于生物制药工业和基础细胞研究,但数量也很小。然而,实验室人造肉需要大量的胎牛血清。所有的实验室人造肉创业公司将不得不减少使用胎牛血清——或者完全淘汰——才能使他们的产品足够便宜。去年,Finless Foods公司(该公司的目标是生产一种没有天然鱼肉的蓝鳍金枪鱼)报告称,其细胞生长所需的胎牛血清减少了一半。Schulze说, Memphis Meats公司的团队正在研究完全杜绝使用胎牛血清的方法。

但是New Harvest的Datar说,除此之外还存在其他问题。她说,我们仍然没有充分理解这些基本过程。虽然我们对医学研究中使用的动物有相当深刻的了解,例如实验室老鼠,但我们对农业动物在细胞水平上的知识相当贫乏。她说:“在风险投资等方面我看到了很多令人振奋的事情,但在科技和物质进步方面并没有看到太多。”如果我们还在学习这些复杂的生物系统的反应和生长机制,那么扩大这项技术的规模将是很棘手的。

实验室人造肉还存在另一个更明显的问题。从无到有地培养肌肉细胞会产生纯肉组织,但所产生的肉却缺少任何汉堡或牛排的关键成分:脂肪。脂肪赋予肉以风味和水分,而肉的质地是难以复制的。以素食为基础的肉类已经在一定程度上解决了这个问题——通过使用剪切细胞技术,迫使植物蛋白混合物分层,产生纤维状的肉质。但如果你想从头开始生产一份不使用传统肉制作出来的“牛排”,还有很长的一段路要走。实验室人造肉需要一种方法来生长出脂肪细胞,并以某种方式将它们与肌肉细胞相结合,并最终制作出美味的人造肉。到目前为止,事实证明这是一个棘手的问题,这也是第一个实验室人造肉汉堡如此干的主要原因。

荷兰文化肉类初创企业Meatable的科学家们可能已经找到了一种解决上述问题的方法。该研究小组已经在医学干细胞研究的基础上找到了一种方法:通过从新生小牛脐带的血液中提取多能干细胞,来分离牛体内的多能干细胞。多能细胞是在胚胎发育早期形成的,有能力发育成身体中的任何类型的细胞。这意味着它们也可以被诱导形成脂肪、肌肉,甚至在实验室培育的肉类中形成肝细胞。

Meatable的研究成果可能意味着,这些细胞可以被调整成生产出一种类似牛排的产品,其脂肪和肌肉含量取决于顾客的喜好:比如肋眼牛排特有的大理石花纹。“Meatable 首席技术官兼非营利性细胞农业协会的研究主任 Daan Luining说道:“我们可以添加更多的脂肪,或者也能减少脂肪的含量——我们可以按照自己的喜好制造出肉的脂肪含量。我们对如何喂养细胞有了新的控制。多功能细胞就像硬件一样。你运行的软件会把它变成你想要的单元格。”

但研究人员的工作也很有趣,因为他们发现了一种解决胎牛血清问题的方法:多能细胞不需要借助血清来培植。显然,Luining对此感到自豪。他表示:“使用不同的细胞类型来规避这一问题,是一个非常优雅的解决方案。”

他承认,Meatable距离推出商业化产品还有几年时间,但他对其最终前景充满信心。他表示:“我认为,商店外排队购买我们产品的队伍将比排队购买下一代iPhone还要长。”

消费者对人造肉的接受程度如何?

就综上所述,实验室人造肉并非如你想象般得那样好。虽然其温室气体排放量低于生产传统肉类有关的排放量,但由于目前生产牛肉所需的能源,其污染程度超过了鸡肉或以植物为基础的替代品。世界经济论坛关于替代肉类影响的一份白皮书发现,目前实验室人造肉的温室气体排放量仅比牛肉低7%左右。其他替代品,如豆腐或植物,则可减少25%。“我们必须看看企业是否真的能够以合理的成本提供低排放产品,”牛津大学的Marco Springmann表示。

同样不清楚的是,对消费者来说,与真正的肉相比,实验室人造肉会带来哪些好处。肉类与癌症风险增加有关的一个原因是,肉类中含有血红素,而实验室人造肉也可能存在血红素。

对于实验室人造肉消费者的接受程度如何?关于这一课题的少量研究支持了这一观点。2017年发表在《PLoS One》杂志上的一项研究发现,大多数美国消费者愿意尝试实验室人造肉,大约三分之一的人可能或肯定愿意定期食用。

期望全世界都成为素食主义者是不现实的。但2018年10月在《自然》杂志上发表的一份报告显示,如果每个人都采取灵活的生活方式(主要吃素食,但每周只吃一点家禽和鱼,不超过一份红肉(指羊肉、牛肉)),我们可以从粮食生产中减少一半的温室气体排放量,也可以减少肉类工业带来的其他有害影响,如肥料的过度使用和淡水和土地的浪费。(根据《柳叶刀》杂志10月份的一项研究,这项举措可以将过早死亡率降低约20%,这要归功于冠心病,中风和癌症等疾病导致的死亡人数减少。)

传统肉类行业一些最大的参与者认识到了这一点,并巧妙地将自己重新定位为“蛋白质生产商”,而不是肉类公司。就像大型烟草公司收购电子眼创业公司一样,肉类巨头也在收购这个新兴产业的股份。2016年,全球第二大肉类加工企业泰森食品(Tyson Foods)成立了一家风险投资基金,支持替代肉类生产商;它也是Beyond Meat的投资者。2017年,第三大肉类公司嘉吉(Cargill)投资了实验室人造肉初创企业Memphis meat,泰森食品也在2018年跟进。许多其他大型食品生产商也在效仿;例如,2018年12月,联合利华收购了一家名为“Vegetarian Butcher ”的荷兰公司,这家公司生产多种非肉类产品,包括素食肉类替代品。

Just公司的首席执行官Tetrick表示:“肉类公司之所以不这么做,是因为它们不关心环境的可持续性。他们这么做是因为他们认为这是改善环境最有效的方式。但如果你给他们提供一种更有效的发展公司的不同方式,他们就会这么做。”

至少肉类行业的一些人同意这一观点。去年,时任泰森食品首席执行官的汤姆•海耶斯(Tom Hayes在彭博的一篇个人简介中明确指出,他对该公司的最终前景的看法。他说:“如果我们可以在不要饲养动物的情况下就能获得肉类产品,那么为什么不这样做呢?”

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