“無(wú)肉”的未來(lái)、器官可以打印成現(xiàn)實(shí)……生物科技正走向黃金時(shí)代

宋杰

2019年，“人造肉”概念吸睛無(wú)數(shù)，生物醫(yī)藥市場(chǎng)正迎來(lái)“黃金時(shí)代”，器官3D打印讓醫(yī)療進(jìn)入個(gè)性化定制的時(shí)代……生物科技正在悄悄改變生活。

艾媒研究院的一份研究報(bào)告指出，生物產(chǎn)業(yè)具有高投入、高收益、高風(fēng)險(xiǎn)、長(zhǎng)周期的特征，需要高額投入作為產(chǎn)業(yè)進(jìn)入和持續(xù)發(fā)展的條件。越來(lái)越多有實(shí)力的企業(yè)通過(guò)并購(gòu)重組的方式來(lái)獲取新技術(shù)和新產(chǎn)品。

21 世紀(jì)是生命科學(xué)的世紀(jì)，未來(lái)，必定會(huì)有更多基于生物技術(shù)的食品、藥品、產(chǎn)品出現(xiàn)，并孵化出越來(lái)越多“造福人類(lèi)”的偉大公司。

10萬(wàn)億肉食市場(chǎng)正迎來(lái)“無(wú)肉”的未來(lái)

人造肉可謂2019年的一大熱點(diǎn)。2019年5月，美國(guó)人造肉公司“Beyond Meat”上市當(dāng)日漲163%;9月，首款人造肉月餅登陸中國(guó)，3000盒月餅被搶購(gòu)一空;11月，一款香港的人造肉在天貓國(guó)際開(kāi)售，開(kāi)賣(mài)兩天就賣(mài)出了4000件商品，相當(dāng)于1噸重的人造肉被吃貨們買(mǎi)回家。

天風(fēng)證券研究所認(rèn)為，10萬(wàn)億肉食市場(chǎng)，正迎來(lái)“無(wú)肉”的未來(lái)。

天風(fēng)證券研究所研報(bào)稱(chēng)，根據(jù)聯(lián)合國(guó)的統(tǒng)計(jì)，2016 年全球約55%的人口居住在城市，預(yù)計(jì)到2050年這一比例將增至68%，與此同時(shí)，預(yù)計(jì)到2050年世界人口將接近98億。如何可持續(xù)地養(yǎng)活后代成為一個(gè)擺在全球面前的巨大問(wèn)題，而人造肉是一種可行的解決方案。

據(jù)美國(guó)市場(chǎng)調(diào)查咨詢(xún)公司 MarketsandMarkets 的研究報(bào)告，2018年全球肉類(lèi)替代品市場(chǎng)約為310億人民幣，預(yù)計(jì)每年將以 6.8%的復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，到2023年將達(dá)到 440 億元。與此相比，全球肉類(lèi)消費(fèi)約9.5 萬(wàn)億元，如果人造肉的滲透率達(dá)到 1%，那么市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 950億元。

而驅(qū)動(dòng)這一行業(yè)發(fā)展的主要因素還包括：一是畜牧業(yè)生產(chǎn)的肉類(lèi)會(huì)消耗大量土地、糧食作物、水資源等自然資源，如果改成從植物中直接獲取蛋白并且讓它黏起來(lái)，就可以減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響;二是在健康意識(shí)不斷增強(qiáng)的趨勢(shì)下，消費(fèi)者正在尋求更健康的蛋白質(zhì)來(lái)源;三是越來(lái)越多的替代食品創(chuàng)業(yè)公司應(yīng)運(yùn)而生，并吸引了來(lái)自全球風(fēng)險(xiǎn)資本的支持，這其中也包括了傳統(tǒng)肉制品巨頭。

根據(jù)使用的原料以及工藝，人造肉可以分為植物肉、昆蟲(chóng)肉、微生物肉和實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)肉。2020年1月，中國(guó)肉類(lèi)食品綜合研究中心主任王守偉在行業(yè)論壇上表示，“人造肉”是未來(lái)食品的標(biāo)志性產(chǎn)品，具有極大的商業(yè)化潛力，加大科技投入是行業(yè)未來(lái)發(fā)力的重要方向。此外，他還透露，“人造植物肉”國(guó)標(biāo)正在制定中，國(guó)標(biāo)制定有利于規(guī)范、培育市場(chǎng)，也是影響資本投資的重大因子。

興業(yè)證券預(yù)測(cè)，隨著人造肉工業(yè)化技術(shù)的進(jìn)一步成熟，Beyond Meat、mpossible Foods 等同類(lèi)的工業(yè)化技術(shù)和產(chǎn)品會(huì)拓展到中國(guó)市場(chǎng)，同傳統(tǒng)素雞、素魚(yú)等一起豐富國(guó)人的餐桌，從而帶動(dòng)肉制品龍頭企業(yè)進(jìn)入人造肉領(lǐng)域，或者吸引新的入局者。

3D打印解器官移植窘境? ?個(gè)性化定制醫(yī)療時(shí)代啟幕

每100位等待肝、腎、角膜移植的患者，只有1～4位能得到滿(mǎn)足，這是我國(guó)再生醫(yī)學(xué)的“死結(jié)”。

“人的壽命越來(lái)越長(zhǎng)，等待器官移植的人越來(lái)越多，這個(gè)‘死結(jié)，3D打印會(huì)解開(kāi)。在未來(lái)10年、20年當(dāng)中，可能使得再生醫(yī)學(xué)現(xiàn)狀完全得到改變，”中國(guó)工程院院士、上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院戴尅戎教授近期透露，大批量3D打印“定制”技術(shù)將運(yùn)用于醫(yī)療領(lǐng)域。定制醫(yī)療模式正是精準(zhǔn)醫(yī)療的體現(xiàn)，不僅能根據(jù)病人的實(shí)際情況“量體裁衣”，還能量體裁藥、量體裁械，從而讓治療效果更好、副作用更小。

據(jù)戴尅戎介紹，從1987年“再生醫(yī)學(xué)”概念正式提出，便受到全球重視，截至2019年上半年，全球注冊(cè)再生醫(yī)學(xué)的公司就達(dá)933家。再生醫(yī)學(xué)技術(shù)與相關(guān)行業(yè)的蓬勃發(fā)展源于背后龐大的需求。

戴尅戎認(rèn)為，3D打印技術(shù)為同時(shí)包含有多種細(xì)胞、生長(zhǎng)因子和生物材料的復(fù)雜結(jié)構(gòu)組織和器官的制備提供了可能，能夠解決傳統(tǒng)制造技術(shù)的弊端，極大地推動(dòng)再生醫(yī)學(xué)的發(fā)展。同時(shí)，3D打印技術(shù)具備可重復(fù)性好和效率高等優(yōu)勢(shì)，臨床應(yīng)用潛力強(qiáng)。

未來(lái)3D打印有可能從根本上解決再生醫(yī)學(xué)的難題。以3D打印耳朵為例，醫(yī)生從患者肋骨中取出3根軟骨，利用內(nèi)窺鏡技術(shù)、三維重建、3D打印，精雕細(xì)琢一只全新的耳朵。據(jù)介紹，一般是以正常的耳朵來(lái)做耳模，通過(guò)3D打印出來(lái)的耳模更加有立體感，這樣便于術(shù)者更好地雕刻出一個(gè)近似于他正常耳朵的耳廓，做出的耳朵更加逼真。

據(jù)報(bào)道，3D打印材料可以修補(bǔ)重建受創(chuàng)的顱骨、脊柱、盆骨，隨著技術(shù)的進(jìn)步，甚至連軟性的腦膜、血管，都能用生物材料3D打印出來(lái)，有的用于模擬疾病、培訓(xùn)新醫(yī)生，有的用于術(shù)前規(guī)劃、術(shù)中導(dǎo)航，有的直接是可降解材料，可以被身體“吸收”，直接成為身體的一部分……

中國(guó)生物材料學(xué)會(huì)理事何紅兵對(duì)《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》記者說(shuō)，不論是韌帶，還是跟腱等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)功能重建和結(jié)構(gòu)重建，人體能像蜥蜴一樣可以再生“完美愈合”，是再生醫(yī)學(xué)一直追求的。而要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，生物材料需要具備類(lèi)似細(xì)胞外基質(zhì)、比表面積大、超親水性、優(yōu)良的組織相容性、匹配的降解再生曲線(xiàn)5個(gè)特點(diǎn)。

2019年4月，以色列一個(gè)團(tuán)隊(duì)的研究人員用3D打印技術(shù)，利用取自病人自身的人體組織，打印出了全球第一個(gè)完整的心臟，一度引發(fā)轟動(dòng)。

“將來(lái)我國(guó)是不是可以做人工心臟呢？都有可以想象的空間。”戴尅戎這樣說(shuō)道。

清華大學(xué)生物制造中心副主任徐弢教授是國(guó)際上最早進(jìn)行細(xì)胞和器官打印技術(shù)開(kāi)發(fā)的研究者之一。徐弢指出，用細(xì)胞打印被稱(chēng)為3D，加上神經(jīng)和血管形成一個(gè)有機(jī)體，被稱(chēng)為4D，而要打造出有器官功能的產(chǎn)品，則應(yīng)該稱(chēng)為5D。以心臟來(lái)說(shuō)，目前用3D打印出外形已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)，但心臟能不能正常跳動(dòng)，并且根據(jù)身體需要來(lái)調(diào)整，適應(yīng)身體的環(huán)境，未來(lái)還需要一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。

在何紅兵看來(lái)，當(dāng)代生物技術(shù)迅猛發(fā)展，取得了一系列重要進(jìn)展和重大突破，并加速向應(yīng)用領(lǐng)域演進(jìn)。在這一戰(zhàn)略技術(shù)領(lǐng)域，以發(fā)達(dá)國(guó)家為主的各國(guó)政府紛紛制定國(guó)家戰(zhàn)略，加速搶占生物技術(shù)的制高點(diǎn)，加快推動(dòng)生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)革命性發(fā)展的步伐。美國(guó)、德國(guó)、日韓紛紛推出相關(guān)的生物經(jīng)濟(jì)政策，推動(dòng)本國(guó)生物技術(shù)的發(fā)展。我國(guó)在短短兩年時(shí)間，“可再生人工韌帶”等一批運(yùn)用生物科技產(chǎn)生的創(chuàng)新型產(chǎn)品，已開(kāi)始進(jìn)入臨床試驗(yàn)及注冊(cè)認(rèn)證階段，逐漸躋身世界生物醫(yī)用科學(xué)技術(shù)的前列。

責(zé)編：陳棟棟? chendongdong@ceweekly.cn

美編：孫珍蘭