人造肉的現(xiàn)實(shí)和未來

張?zhí)锟?/p>

日本東京大學(xué)和日清食品公司近日宣布，首次成功利用牛肌肉細(xì)胞培養(yǎng)出塊狀的“人造牛排”。東京大學(xué)生產(chǎn)技術(shù)研究所和日清食品公司的研究小組表示，目前世界各地研究出的人造肉大部分是碎肉，他們的目標(biāo)是人工培養(yǎng)出塊狀的肌肉組織，并讓人造牛排具有牛肉本身的口感。

人造肉分為兩種，第一種是素肉，由大豆等植物蛋白加工而成，實(shí)際上不過是豆制品，這在各國的素食主義者中非常流行。另一種人造肉就是與真正的動物肉類相似的肉，是由動物干細(xì)胞制造出的。大致過程是用氨基酸、糖、油脂等物質(zhì)在器皿中培養(yǎng)干細(xì)胞，讓肉慢慢長大?，F(xiàn)在所指的人造肉一般都說這類由干細(xì)胞培養(yǎng)的肉，無論是牛肉，還是豬肉或雞肉。

人造肉不是新鮮事，在20世紀(jì)末就有人提出過這種設(shè)想，只是到了2013年才成為現(xiàn)實(shí)。荷蘭馬斯特里赫特大學(xué)的馬克·波斯特（Mark Post）首次向公眾展示了他的團(tuán)隊(duì)研發(fā)的人造肉。他們先從活牛身上提取干細(xì)胞，然后把干細(xì)胞放進(jìn)有營養(yǎng)液的器皿中培育出肌肉組織，最后形成肌肉纖維。

然而，波斯特團(tuán)隊(duì)培育出來的人造肉并非像真正屠宰后的動物肉類那樣成塊狀、連著骨頭和肌腱。人造肉是一些碎肉，吃起來也沒有鮮嫩多汁的感覺，有的試吃者稱這種肉像“動物蛋白質(zhì)蛋糕”。

在美國也有一些公司在致力于人造肉的研發(fā)，其中既有人造素肉，也有人造動物肉。超越肉類公司（Beyond Meat）是以研發(fā)素肉為主，孟菲斯肉類公司（Memphis Meats）則致力于研發(fā)人造動物肉。微軟創(chuàng)始人比爾·蓋茨曾嘗過人造素肉做的漢堡，稱贊味道好極了（Its pretty good tasting）。

不過，今天大部分人可能還是離不開傳統(tǒng)的動物肉，因?yàn)闊o論從營養(yǎng)還是口感，人造肉目前都不能取代真正肉類，只是人造肉可能是一種應(yīng)對和解決糧食安全的新方式。

聯(lián)合國糧農(nóng)組織（FAO）的統(tǒng)計(jì)表明，2016年全球牛肉產(chǎn)量為5874萬噸，豬肉產(chǎn)量為10820萬噸，但牛肉生產(chǎn)在各方面的消耗都是第一位。牛肉生產(chǎn)占地是豬肉、雞肉生產(chǎn)占地的29倍，同時比豬肉雞肉生產(chǎn)多耗水11倍?？傮w衡量，生產(chǎn)同等數(shù)量的牛肉，要比生產(chǎn)豬肉多排放11-15倍的溫室氣體。如果能生產(chǎn)人造肉來代替部分畜牧養(yǎng)殖的肉類，就可以大大減少溫室氣體排放，至少人造肉的生產(chǎn)不會占用廠房，也不會使用飼料，用地和用水也會大大減少。

孟菲斯肉類公司也在2015年生產(chǎn)出了人造牛肉（碎肉），該公司稱他們的技術(shù)能夠減少90%的溫室氣體排放，同時消耗更少的營養(yǎng)物質(zhì)。傳統(tǒng)的畜牧業(yè)生產(chǎn)1卡路里的牛肉需要23卡路里的飼料，他們生產(chǎn)人造肉只需投入3卡路里，而且無需添加任何抗生素或添加劑等。該公司預(yù)計(jì)2021年向公眾批量供應(yīng)人造肉，并且預(yù)測30年后人類無需宰殺任何動物就能獲得肉類食品。

既然多家人造肉機(jī)構(gòu)聲稱人造肉是利用干細(xì)胞產(chǎn)生，說明人造肉的生產(chǎn)類似于生物工程。生物工程的復(fù)雜和難度首先在于，如果要讓干細(xì)胞生長，需要啟動為肌肉編碼的基因。這樣的基因有很多，而且一些動物的再生機(jī)理也成為人造肉生長的線索。

蠑螈在斷腿后能長出新腿，壁虎可以在斷尾后再長出尾巴……現(xiàn)在，美國麻省理工學(xué)院的進(jìn)化發(fā)育生物學(xué)家曼西·斯里瓦斯塔瓦（Mansi Srivastava）發(fā)現(xiàn)了一種名為早期生長反應(yīng)（EGR）的“主控基因”，一旦EGR基因開關(guān)被激活，就可以調(diào)控其他基因，打開或關(guān)閉許多生理過程，包括生物各器官組織的再生。而且，這樣的再生啟動基因還有很多，如Lin28a基因。

現(xiàn)在的研究首先是要確定哪些基因決定著肌肉和肌腱的再生。即便這樣的基因確認(rèn)后，在讓肌肉干細(xì)胞生長時還需要生物支架，否則再生出的肉只能是一層一層的薄薄的肉片的疊加，甚至是碎片，形成不了3D的整塊肉。

當(dāng)然，除了上述條件，還需要確定，供肌肉干細(xì)胞生長的養(yǎng)料是哪些，有了合適的養(yǎng)料，才能讓肌肉細(xì)胞在器皿中快速生長，而且生長出與真正肉類一樣的香味和營養(yǎng)。

畜牧業(yè)養(yǎng)殖的牛羊豬等是讓動物吃下飼料，包括草類、雜糧等，這些食物通過牲畜的消化系統(tǒng)分解、消化、吸收，轉(zhuǎn)變?yōu)槠叽鬆I養(yǎng)物質(zhì)，并通過血液循環(huán)輸送到牲畜的全身各組織器官中，供這些組織器官生長和維持生理功能。

但是，在器皿中培養(yǎng)肌肉干細(xì)胞是模擬干細(xì)胞需要哪些營養(yǎng)物質(zhì)，直接把營養(yǎng)物質(zhì)放到器皿中供肌肉組織吸收，從而獲得生長的能量和營養(yǎng)，也就是省去了動物對食物的消化、分解和吸收過程。這樣的生長會因省去了消化吸收和血液循環(huán)過程，加快肉類的生長。

但是，從養(yǎng)料的供給看，反而可能會增加成本?，F(xiàn)在已知的供肌肉在器皿中生長的養(yǎng)料有糖、氨基酸、油脂、礦物質(zhì)和多種營養(yǎng)物質(zhì)，實(shí)際上就是七大營養(yǎng)物質(zhì)的組合。為了讓器皿中生長的肉也具有肉的原汁原味，即牛肉要像牛肉，就需要添加輔料，例如胎牛血清。但是胎牛血清太貴，難以在批量生產(chǎn)人造牛肉時大量提供。再加上其他成本，目前在實(shí)驗(yàn)室中培育的人造肉每千克生產(chǎn)成本約為1萬美元，是市場上普通肉類價格的1000倍以上。

另外，在培育人造肉時，由于是在器皿中培養(yǎng)細(xì)胞，也容易受各種微生物的影響，如被酵母菌和霉菌污染。對此，也需要有解決的方法。

不過，人造肉的益處也是顯而易見的。其一，可以不用抗生素和添加劑，讓人造肉更綠色更安全，可以從根本上防止很多人畜共患病和動物疫病，如瘋牛病、口蹄疫、非洲豬瘟等。但是，由于要防止微生物污染，也有可能還是需要用抗生素或其他藥物，以及添加劑。

在生產(chǎn)人造肉時也可以按人類所需，生產(chǎn)出更營養(yǎng)更有利健康的肉類。例如，可以生產(chǎn)出含健康的ω-3脂肪酸的肉類，以代替易導(dǎo)致高膽固醇的ω-6脂肪酸的肉類，方法是采用魚類的干細(xì)胞來生產(chǎn)ω-3肪脂酸，再將這種物質(zhì)和實(shí)驗(yàn)室里培養(yǎng)出的牛、豬肉相結(jié)合，生產(chǎn)出既有肥肉味道、又不會造成高血脂和冠狀動脈硬化的豬肉牛肉。但是，這樣的方法也需要試驗(yàn)才會有答案。

人造肉生產(chǎn)出來后，還要解決人們的心理觀感，不過，最根本的是人造肉的性價比、成本是否能優(yōu)于傳統(tǒng)肉類，技術(shù)上是否成熟到能進(jìn)行批量生產(chǎn)，以及環(huán)保優(yōu)勢是否能夠體現(xiàn)，都需要未來的研究予以證實(shí)。

人造肉當(dāng)然是一種方向，值得探索，但要成為人們現(xiàn)實(shí)中的一種常態(tài)食品，可能還有很長的路要走，決非三五年或10多年就能實(shí)現(xiàn)。