人造肉傳統肉類替代者

「人造牛肉」，是真肉

先前有一部名為《美食家》的法國電影，劇中的快餐大亨在魚的骨架上噴制一種特殊的面糊，利用機器打壓形成真魚的模樣，再經由烤制和添加作料，做成一盤可與真實魚肉相媲美的人造烤魚。

如此高效又美味的人造烤魚開啟了人們對人造肉的美好想象，但深究下來，電影里的人造烤魚只不過如同今天的「素肉」和「蟹肉棒」一樣，只能從外觀和口感上滿足人們對肉類的需求，但就營養價值而言卻無法與天然肉類相比。純天然的肉類本身蘊含著一定比例的水、蛋白質、脂肪、碳水化合物，以及礦物質、維生素等若干微量成分，即使是經過精密的人工配制，人造肉內部的蛋白質種類和物理結構也達不到天然肉類的標準。因此如此簡單的肉類替代品無論是從營養成分還是供應量的角度來看都不能滿足人們對食用肉需求。而基于人類對生態環境保護的觀點，繼續宰殺動物已經不是一個長久之計。

于是綜合以上兩點，科學家不得不想出一個新的方案去解決未來人類吃肉的問題。來自荷蘭的波斯特教授，因為干細胞培養技術激發了靈感，嘗試從牛肌肉中提取干細胞，然后放進富含營養液的器皿里培育，最終造出了一塊和普通牛肉幾乎無差別的真正牛肉。但是這時人們不禁要發問，干細胞培養技術是什么？所培育出來的肉類與普通的肉真的毫無差別嗎？未來人造肉真的能代替天然肉類，走向我們的餐桌，最終滿足人類對肉類的需求嗎？

干細胞增殖培育肉

最早開始嘗試用干細胞培養技術生產食用肉的是美國國家航空航天局（NASA）。他們認為未來的太空旅行需要好幾年的時間，要解決足宇航員吃肉的問題，在飛行器里養豬肯定不是辦法。于是在2001年，NASA開始試驗人造肉，他們用火雞的肌肉細胞培養人造肉，但最終只得到了薄薄的一層表皮組織。這項被迫放棄的人造肉計劃，在2002年被美國杜魯大學（Touro）再次拾起，他們開始更深入地研究干細胞培養技術，終于在當年年底，由他們支持的生物科學研究會通過對金魚細胞的培育，研制出了可以食用的肉片，這便是世界上第一批「能吃」的人造肉。

自此之后，荷蘭政府開始投入400萬美元大力資助人造肉的相關研究——波斯特教授就是最早在荷蘭政府的資助下開展研究的。

波斯特教授用了7年時間研究如何將提取出的動物干細胞培養成可以食用的肉類，最初，他嘗試培育老鼠肉并取得了成功，制作了人造鼠肉漢堡。在此之后，他開始培育人造豬肉，首先利用的是魷魚以及扇貝的彈性組織進行培育。但是波斯特教授經過試驗發現，當他提取的是非豬肉體內的肌肉細胞時，培育出的人造豬肉并不能成型。而且相對于蛋白質含量達到99%的真正豬肉，實驗室里的人造豬肉所含的蛋白質只有88%，其余的部分是水與核酸，低蛋白質含量的人造豬肉嘗起來一點也不像豬肉。所以如果想要打造出完全逼真的人造肉，必須另起爐灶。

于是波斯特教授想到了干細胞增殖技術，因為動物體內的干細胞是一種具有自我復制能力的多潛能細胞，在一定條件下，可以分化成多種功能的細胞。如果通過適當的實驗室條件控制，并添加適量的營養液，干細胞增殖技術可以培育生長成各種組織、器官，最終還能形成動物體。

于是波斯特教授依照自己的設想：首次嘗試了直接從牛的肌肉細胞里提取干細胞進行人造牛肉的培育。

但是，波斯特教授在試驗過程中發現，從牛身上提取的成體干細胞經過培育之后，長成的人造牛肉無法形成整塊的牛排。因為牛肉的厚度一旦超過0.5毫米，便需要血管為肌肉細胞輸送氧氣和養分，除此之外還必須提供定量的脂肪細胞，否則將無法獲得與自然條件下生長的牛肉相同的紋理和口感。但是從現有的技術來看，研究人員無法解決肌肉、血管和脂肪細胞的生長速度同步的問題，所以波斯特教授選擇性地避開了這些瓶頸。

波斯特教授首先從牛的頸部無害部位抽取了一種名為肌衛星細胞的干細胞，然后將其放入培養皿中進行培養，讓肌衛星細胞分化成肌肉細胞。因為肌衛星細胞本身就是一種生長性的肌肉細胞，在動物的體內經常扮演著修補受損的肌肉組織的角色，因此波斯特教授沒有對肌衛星細胞的分化進行復雜的人工干預。僅僅是在培育牛肉的過程中不斷提取出新的肌衛星細胞作為種子細胞進行繁殖，因為肌衛星細胞的特征是分裂次數有限。之后肌衛星細胞分化成的肌肉細胞會自然組合成一種長度不超過0.3毫米的肌小管組織，當研究人員把每一個生成的肌小管都圍繞著凝膠狀的圓柱體擺放后，肌小管會自動收縮，最后慢慢形成長條狀的肌肉組織。

波斯特教授為了讓大家能真實感受到人造牛肉的魅力，將數千根牛肉條切碎，與200塊實驗室培育的動物脂肪混合在一起，又加入了鹽、蛋粉和面包屑等食材，同時還添加了紅色甜菜根汁和藏紅花為其上色，最后揉成類似于麥當勞漢堡一樣的肉餅。

這樣的牛肉漢堡不僅外表誘人，風味也得到了試吃者的好評。其中一位是美國美食評論家喬什·斯喬瓦爾德，他認為這樣的人造牛肉口味筋道，堪稱完美。但是另一位卻給出了不同意見，認為人造牛肉十分接近肉，但是沒有天然牛肉多汁，最重要的是，一塊重142克的牛肉餅，成本卻高達38萬美元（約合人民幣236萬元），而且從細胞培養成小肉條需要經歷8周的時間，而僅僅一塊肉餅就需要2萬根肉條。如此耗時昂貴的牛肉漢堡到底優勢在何處？

滿足肉類需求，為環境

減負

當時在倫敦試吃會上， 波斯特教授曾作出假設，如果20年后你走進超市，看到兩種外觀無異的肉，一種來自被屠宰的動物，貼著「動物為此而死」的標簽，并且附加了環保稅；另一種則是來自實驗室的試管肉，對環境無害。兩種肉嘗起來味道一樣，價格相同，你會選擇哪種？

先來看一下近日聯合國糧農組織發布的一項數據，可以幫助你作出判斷。據統計，世界人口將在未來的40年內增加到90億，隨著人口的增長，生活條件的改善，全球肉類消耗將從2002年的2.28億噸增長至2050年的4.65億噸，畜牧業的產量已經越發難以維持對人類的供應。而現如今全球農業的生產力中已經有70%用于畜牧業，如果再要擴展畜牧業的生產，將影響其他農作物的耕作和產量，進而導致糧食短缺，全球供應分配不均的問題。所以科學家希望通過研制人造肉把大量的畜牧用土地釋放出來，改為更具效益的耕種用途，這樣大批谷物就可以供人類食用，在此條件下既可以改變現在農牧業生產不合理的格局，又可以一勞永逸地解決糧食短缺的問題，一舉兩得。

除此之外，從環境保護的角度來看，人造肉代替天然肉也有很大的好處。目前地球上有30%非冰凍土地被用于養殖豬、牛、羊、家禽等動物，這些動物排放的溫室氣體占所有溫室氣體排放量的18%，由此看來，畜牧業對環境造成了相當大的壓力，不僅如此，畜牧業還在陸地上產生了大量的垃圾污染。據統計，美國的牲畜屠宰業每年會拋下包括動物被宰殺后的蹄、角、骨、皮和內臟等在內的14億噸垃圾，這些垃圾不僅對環境造成破壞，還需要耗費人力去收集整理。然而這些對于人造肉來說都可以避免，因為人造肉既不會產生動物的排泄物，也不產生毛、皮、角、骨等器官。對此，善待動物組織（PETA）也發表聲明，他們認為人造肉是「天賜的禮物」，能夠減少動物所受的傷害。他們希望在未來，我們吃下每一口肉都不必有負罪感，在人造肉的研制下，屠宰場以及飼養場都將成為過去。而且最重要的是人造肉可以在最大程度上保證食品的安全性。

因為人造肉在研制中沒有改動動物的DNA，所以轉基因食物所面臨的質疑不存在于人造肉領域，而且人造肉中含有更健康的Omega-3（不飽和脂肪酸），研制人造肉的科學家可以定制肉類的脂肪含量，所以食用人造肉又能夠幫助那些對肉中飽和脂肪成癮的人修正這個不良習慣。因此無論從保持健康還是優待環境的角度來看人造肉生產都是最為友善的。

而在波斯特教授自己看來，人造肉在如此艱巨的挑戰之下，可以促使人們以更環保，更符合倫理的方式消費肉類，的確是滿足人類對肉類的需求最有潛質的項目之一。但是他現在在宣傳人造肉之外還需要面臨更嚴峻的問題，就是如何讓人造肉更快速地走上大眾的餐桌。

尋求資助，擴展規模

波斯特教授認為，想要讓人造肉進入普通人家的餐桌至少還需要10年到20年的時間。因為現在人造肉只是試驗階段，如果能得到更多人的認可，下一步便是讓人造肉在合理的成本下進行大規模生產，這樣才可能讓人造肉走進超市，擺上我們的餐桌。

但是在擴大規模之前，一個首要的問題就是需要大量的資金支持。因為波斯特教授先前已經通過豬肉干細胞培養出0.2mm厚度的豬肉片，但是由于荷蘭政府在2010年暫時停止了對人造肉的研究投入，導致幾千片豬肉薄片做成香腸的計劃不得不告吹，資金的短缺嚴重延緩了人造肉計劃的進度。后來谷歌創始人賽吉·布林（Sergey Brin）先生為人造牛肉項目提供了一筆價值100萬美元的資助，才使得人造肉研制有了今天的成就。可是這筆資金相較于預期的資金額度仍舊相差甚遠。

與資金相關的還有另一個重要的問題就是培養介質。

培養肌衛星細胞的培養介質內含有大量的抗生素和胎牛血清。而胎牛血清需要從懷孕母牛的胎兒體內提取，這其中的關鍵問題是胎牛血清的成本極其昂貴，占目前生產成本的90%，即使是一些研究人員已經在嘗試尋找其他可以替代的培養介質，但是因為資金有限所以沒有找到可勝任的替代品。

所以在這次倫敦的試吃會上，波斯特教授除了展示人造牛肉之外，還通過布林先生提出了極為現實的問題。布林先生說，在未來將會出現三種趨勢，第一，為了生態平衡每個人將被迫成為素食主義者。第二，忽視生態環境，繼續食用動物肉。第三，接受科技改變現實，食用人造肉。所以依據這樣的現實，波斯特教授希望號召社會上的更多組織和個人關注人造肉的研制，一起去解決生活資料短缺的問題，并同布林先生一樣，伸出援手幫助他們一起改變現狀。

反對的聲音

人造肉在受到大家好評的同時，也遭到了外界反對的聲音。來自倫敦大學國王學院的生物化學家艾利斯說，即使人造肉再好，如果大家不愿意嘗試，也還是無法在市場上推行。其根本原因是人們對于人造肉在心理上感覺不自然。

波斯特教授在公布了人造肉計劃之后曾收到一封郵件，內容是批判他的人造肉計劃將會奪走人類最后的自然食物。因為對于食物而言，人們不希望在未來食用完全靠科學技術人工制造的食物。而且對于人造肉的味道，也有研究人員提出質疑，因為天然肉的味道不光是來自于基因結構，還和動物飼養過程中所用的時間、溫度和飼料有關。很多人認為，單從人造肉的質感來看就和天然肉無法競爭。而且對于愛吃肉的人來說，食肉的快樂就在于自然肉類中有復雜的脂肪結構，但是關于脂肪細胞是人造肉現在最需要改進的問題，并且想要同時復制和天然肉一模一樣的氣味也是個難題。

其中，還有研究人員說，實驗室里培養出來的肉可能會對健康有害。由于人造肉完全在實驗室里生產，和自然養殖動物的環境不一樣，需要對細菌、病毒等微生物有更嚴格的把關。英國最著名的有機農業組織「土壤聯盟」負責人霍克里奇對人造肉有可能對環境產生的影響也提出疑問，有機農業要依靠谷物和牲畜的能量循環，如果把畜牧業單獨抽離出這個系統會破壞生態系統的正常循環。而且人造肉所利用的新技術看似不會對環境帶來影響，但是未來確實會這樣嗎？只能等真實的檢測結果出來再說。

除此之外，還有一部分反對力量來自于人造肉的成本，人造肉需要培養器皿、培養基和各種精確投放這些化學物質的儀器，如果不能快速高效地培養出肉類，所付出的物力、人力和財力甚至要超過傳統畜牧業。在2008年，美國賓夕法尼亞大學干細胞研究專家德伯格計算出，在實驗室里每制造1千克牛肉，需要投資500萬美元。付出這樣龐大的資金，能得到同等效益的回報嗎？對此波斯特教授作出解釋，雖然還沒有確定商業化地生產人造肉需要多少錢，但是英國牛津大學對人造肉將會造成的影響已經得出結果，人造肉的出現將比傳統畜牧業減少35%到60%的能耗，少占用98%的土地和少產生80%以上的溫室氣體。所以人造肉會起到減緩全球氣候變暖的作用，而且在健康方面，現在為了增加畜牧業的產值會給動物服用大量的激素和抗生素，本身也不屬于純自然行為，而人造肉，至少可以保證食品安全。

未來的新食品

除了人造肉之外，在今后的20年內人們還會吃到什么新鮮的東西？

1.昆蟲

今年上半年，聯合國糧農組織發布報告稱，面對全球糧食和飼料短缺問題，養殖可食用昆蟲可以作為一種解決途徑。據研究發現，自然界中人類可食用的昆蟲超過1400種，其優點是繁殖快，污染少，且蛋白質、脂肪和礦物質含量高，需要的飼料也相對較少。此外，多吃昆蟲對身體也有很大的益處，有些可食用的昆蟲還助于對抗肥胖。

現在世界上有很多國家和地區已將昆蟲作為輔助性食品，例如非洲、日本和東南亞等國家。而荷蘭政府已專門投入100萬歐元來研究如何促進政府主導的昆蟲養殖場的發展。

還有專家預測，未來20年，昆蟲養殖業將超越牛羊等傳統畜牧業，成為人類非常重要的食物來源。

2.藻類植物

別看海藻類植物處于自然界食物鏈的最底層，但是它們的生命力卻十分頑強，因為藻類植物無論是在海里還是陸地上都能快速生長，而它們所需要得到的僅僅是一點清潔的水源和極少的養分。現在世界上已發現的海藻植物就有1萬種。英國謝菲爾德大學的研究人員正在研究用一種海藻取代制作面包和日常烹飪中用到的食鹽。還有很多亞洲的國家，已經出現多個專門生產藻類的種植場。隨著科學技術的日益成熟，從藻類植物中提取有價值的營養物質有望幫助人類解決食物短缺的問題。

編輯 李佳楠