細(xì)胞肉距離餐桌還有多遠(yuǎn)?

番茄資本
2023.07.31
作為產(chǎn)業(yè)的細(xì)胞培養(yǎng)肉,想象空間有多大?

文:番茄資本(ID:fanqiecapital)


最近細(xì)胞肉行業(yè)大消息連連:


前有澳洲團(tuán)隊(duì)“復(fù)活”了猛犸象肉丸,


后有美國(guó)再批一家培養(yǎng)細(xì)胞肉走向餐桌。


左圖為猛犸象,約 1670 年滅絕。
右圖為近期科學(xué)家復(fù)刻的猛犸肉丸。


細(xì)胞肉的產(chǎn)業(yè)化之路看似漫長(zhǎng),但又仿佛觸手可及。


這個(gè)領(lǐng)域到底發(fā)展到什么程度了?我們來(lái)嘗試做一些拆解。


01
作為產(chǎn)業(yè)的細(xì)胞培養(yǎng)肉,
想象空間有多大?

  1. 用細(xì)胞“種”出來(lái)的真肉

早在1931年,丘吉爾就提出“我們將不再為了吃雞胸肉或雞翅,而愚蠢地養(yǎng)一只雞。我們可以在合適的介質(zhì)下分別培養(yǎng)出這些部位?!?/p>


丘吉爾可能是最早公開(kāi)提出“細(xì)胞肉”這一想法的人了。在實(shí)踐中,細(xì)胞肉是將動(dòng)物的“種子細(xì)胞”放置在有培養(yǎng)液的生物反應(yīng)器中,培養(yǎng)出的“真肉”。



年輕時(shí)的丘吉爾,是不是還挺帥?


2.細(xì)胞肉,距離餐桌還有多遠(yuǎn)?

好消息是,在新加坡和美國(guó)已經(jīng)可以吃到細(xì)胞肉了;但吃到≠盈利,更不等于完成產(chǎn)業(yè)化。細(xì)胞肉的產(chǎn)業(yè)化之路已經(jīng)以超乎想象的速度狂奔,但可能依然需要時(shí)間。


① 10年前就有人“吃播”細(xì)胞肉了。

2013年,荷蘭Mosa Meats團(tuán)隊(duì)在倫敦直播了培養(yǎng)漢堡肉試吃發(fā)布會(huì),這還是全球首次。不過(guò),被“吃播”的是一塊造價(jià)達(dá)33萬(wàn)美元的天價(jià)肉,距離餐桌還有很遠(yuǎn)的距離。


② 現(xiàn)在,在新加坡輕易就能吃到細(xì)胞肉了。

2019年新加坡政府就向美國(guó)舊金山的細(xì)胞肉公司Eat Just頒發(fā)了上市銷售許可。今年3月,《環(huán)球時(shí)報(bào)》駐新加坡記者前往新加坡“探店”胡貝兒肉店,每串標(biāo)價(jià)5.5新加坡元(約合28元人民幣),文章認(rèn)為該門店預(yù)計(jì)要到2030年才能盈利。


新加坡售賣的Good Meat的肉串產(chǎn)品


此外,據(jù)界面新聞報(bào)道,美國(guó)細(xì)胞肉公司Good Meat的產(chǎn)品成功進(jìn)入新加坡頭部肉類生產(chǎn)供應(yīng)平臺(tái)Huber's Butchery,目前已在新加坡各個(gè)地區(qū)的菜單上隨處可見(jiàn),從線上配送平臺(tái)到線下餐廳、小販攤位等不同消費(fèi)渠道全覆蓋,產(chǎn)品包括脆皮條、咖喱、烤串和沙拉以及漢堡等。


③ 美國(guó)批準(zhǔn)了兩家細(xì)胞肉公司產(chǎn)品上市銷售。

今年,Good Meat更是向細(xì)胞培養(yǎng)肉領(lǐng)域丟出爆炸性新聞,其細(xì)胞培養(yǎng)雞肉產(chǎn)品獲得美國(guó)FDA和農(nóng)業(yè)部的批準(zhǔn)認(rèn)可,成為全球第二個(gè)產(chǎn)品獲批可上市的公司。


和新加坡一樣,在剛剛獲批的階段,細(xì)胞肉只能在特定餐廳售賣。Good Meat將在華盛頓特區(qū)一家由廚師何塞·安德烈斯經(jīng)營(yíng)的餐廳提供他們的菜品。而第一家在美國(guó)獲批的細(xì)胞肉公司為Upside Foods,與舊金山的Bar Crenn餐廳合作。


3.產(chǎn)業(yè)和資圈共同用錢給細(xì)胞肉“投票”


產(chǎn)業(yè)端 

細(xì)胞肉公司廣泛和食品公司合作


如果說(shuō)上面的描述,只是單點(diǎn)的爆發(fā),那么可能在C端消費(fèi)者看不到的產(chǎn)業(yè)端,細(xì)胞肉已經(jīng)“暗流涌動(dòng)”。

目前,全球已經(jīng)有100多家細(xì)胞肉公司了。產(chǎn)品從單一的漢堡肉,拓展至蛋、奶、牛、豬、雞、鴨、魚(yú)肉等,且公司版圖從歐美延伸至全球近20個(gè)國(guó)家。

值得關(guān)注的是:


世界第二大雞肉生產(chǎn)商
第五大牛肉生產(chǎn)商
第一大漁業(yè)公司
知名冷凍食品公司
以及全球知名的雀巢公司,
都在“搞”細(xì)胞肉了!
在亞洲,除了新加坡之外,
韓國(guó)、泰國(guó)也分別有巨頭級(jí)食品公司和細(xì)胞肉公司合作。

全球細(xì)胞肉產(chǎn)業(yè)合作情況:


○巴西跨國(guó)公司 BRF 與 細(xì)胞肉公司Aleph Farms 合作,在巴西生產(chǎn)細(xì)胞肉。

○世界上最大的漁業(yè)公司之一Maruha Nichiro 與細(xì)胞肉公司IntegriCulture 開(kāi)展聯(lián)合研發(fā)計(jì)劃。

○雀巢公司宣布與細(xì)胞肉公司Future Meat 建立合作伙伴關(guān)系,將混合植物和細(xì)胞肉產(chǎn)品推向市場(chǎng)。

○歐洲領(lǐng)先的冷凍食品公司 Nomad Foods 和 BlueNalu 展開(kāi)合作,以把細(xì)胞培養(yǎng)海產(chǎn)品賣向歐洲。

○細(xì)胞肉公司Aleph Farms與兩家亞洲最大的食品公司建立了合作伙伴關(guān)系,將細(xì)胞肉類推向市場(chǎng)。

○總部位于泰國(guó)的傳統(tǒng)海鮮公司Thai Union 和總部位于韓國(guó)的食品和生物公司 CJ CheilJedang 將支持 Aleph 擴(kuò)大規(guī)模并進(jìn)入亞太地區(qū)市場(chǎng)的戰(zhàn)略。

○來(lái)自泰國(guó)的豬肉和家禽業(yè)巨頭 CP Foods 是世界上最大的農(nóng)業(yè)工業(yè)和食品集團(tuán)之一,在與 MEAT ZERO 持續(xù)合作的基礎(chǔ) 上,又宣布了和 Future Meat 的合作,繼續(xù)其在替代蛋白行業(yè)的發(fā)展。


細(xì)胞肉近年發(fā)展動(dòng)態(tài),點(diǎn)擊可查看大圖

資本端 

已產(chǎn)生成功退出的投資案例 


從 2016 年開(kāi)始,細(xì)胞培養(yǎng)肉行業(yè)無(wú)論是投融資的事件數(shù)量,還是金額規(guī)模,都在逐年飛速上漲:

2021 年內(nèi)該行業(yè)的投資者基礎(chǔ)增長(zhǎng)了 62%,
達(dá)到 458 名獨(dú)立投資者,
累計(jì)吸引投資已經(jīng)接近20億美元。
其中最大一筆投資達(dá)4億美元。
目前已產(chǎn)生退出事件和多起并購(gòu)事件。

全球細(xì)胞肉投資端展業(yè)情況:

大額投資事件:去年4 月份,Upside Foods 成功融到了 4 億美元的 C 輪融資,是迄今為止細(xì)胞肉類行業(yè)最大的一輪投資,由淡馬錫和阿布扎比成長(zhǎng)基金 (ADG) 共同牽頭,一些食品和配料巨頭例如嘉吉、奇華頓和泰森食品、個(gè)人投資者比爾蓋茨、約翰杜爾等都參與投資,公司估值超過(guò) 10 億美金。 


退出事件:Wilk(前身為 Biomilk)通過(guò)與上市空殼公司Fantasy Network的合并交易在特拉維夫證券交易所上市,成為世界上第一家公開(kāi)上市的細(xì)胞培養(yǎng)奶類公司。


幾起重要并購(gòu)事件:


○細(xì)胞培養(yǎng)脂肪生產(chǎn)商Peace of Meat被以色列上市的細(xì)胞肉公司 MeaTech 以約 1900 萬(wàn)美元的價(jià)格收購(gòu)。 

○致力于生產(chǎn)細(xì)胞培養(yǎng)紅肉的新加坡Gaia Foods被鄰近的細(xì)胞培養(yǎng)海鮮專家Shiok Meats收購(gòu),收購(gòu)金額未披露。 

○今年1月份,Upside Foods收購(gòu)了細(xì)胞培養(yǎng)海鮮公司Cultured Decadence。

○全球最大的蛋白質(zhì)公司和第二大食品公司 JBS 宣布收購(gòu)西班牙公司BioTech Foods 并投資在西班牙建設(shè)新的生產(chǎn)設(shè)施,并建立巴西第一個(gè)培養(yǎng)蛋白研發(fā)中心。上述動(dòng)作投資額達(dá)1億美元。


細(xì)胞肉投融資在中國(guó)的發(fā)展

02

距離規(guī)?;€遠(yuǎn)的細(xì)胞肉,

為什么值得關(guān)注?


投資人和產(chǎn)業(yè)共同用錢給細(xì)胞肉“投票”的原因很復(fù)雜,但一言以蔽之,這很可能是一條人類未來(lái)食物的必由之路。


 1. 吃肉的剛需 

人們要吃更多的肉,更多的人要吃肉 


頓頓有肉吃,這似乎快成了現(xiàn)代人生活的常態(tài)。據(jù)B站up主曬出的省錢攻略,10元可以滿足2人一頓飯吃雞腿的需求:


然而這些看似稀松平常的生活品質(zhì),背后卻有著挑戰(zhàn):


一方面是人們對(duì)肉質(zhì)的需求增長(zhǎng)過(guò)快。

據(jù)統(tǒng)計(jì),近年每年人均消耗約95磅肉,比1961年增長(zhǎng)了44磅,也就是說(shuō)在過(guò)去50年大約增長(zhǎng)了近50%。


目前這一數(shù)據(jù)還在增長(zhǎng),中國(guó)人的蛋白質(zhì)消費(fèi)量預(yù)計(jì)每年會(huì)增長(zhǎng)3-4%。



另一方面,除了生活品質(zhì)上漲帶來(lái)的需求外,還有很多人吃不上肉——是的,目前人類對(duì)肉質(zhì)需求的缺口依然很大。

 其一,現(xiàn)有人口的需求還沒(méi)有滿足。

全球仍有12億絕對(duì)貧困人口,他們的肉制品需求還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有滿足。


2022年4月,聯(lián)合國(guó)糧食計(jì)劃署對(duì)全球發(fā)出的忠告:


前所未有的饑餓危機(jī)正在全世界蔓延。


氣候沖擊、俄烏沖突、新冠疫情以及糧食和燃料成本的不斷攀升,產(chǎn)生了一系列的連鎖反應(yīng),可能導(dǎo)致81個(gè)國(guó)家中至少4700萬(wàn)人瀕臨饑荒。


其二,人口還在增加,未來(lái)可能有更多人吃不上肉。

盡管出生率令人擔(dān)憂,但目前全球人口總量還是在增加。聯(lián)合國(guó)相關(guān)數(shù)據(jù)還是預(yù)測(cè)了2050年世界人口將達(dá)96億,這意味著糧食產(chǎn)量需求增加61%,肉類蛋白的空缺也隨之水漲船高。


人們要吃的肉越來(lái)越多,要吃肉的人也越來(lái)越多。而且,人類要的還是更普惠的肉、質(zhì)優(yōu)價(jià)廉的肉。

僅靠畜牧業(yè),要滿足這樣持續(xù)增長(zhǎng)的需求,挑戰(zhàn)還是蠻大的。細(xì)胞肉也許是個(gè)方案,但眼下造價(jià)還很高, 還有一段路要走。

不過(guò)好消息是,在人類肉質(zhì)需求爆炸式增長(zhǎng)的同時(shí),細(xì)胞肉成本也在飛速下降。在過(guò)去10年,細(xì)胞肉的成本已經(jīng)降低十萬(wàn)倍,有專家預(yù)測(cè)2030年有望下降至真肉水平,牛肉培養(yǎng)肉的成本有望降至每公斤 5.66 美元(約 37 人民幣)。


這意味著7年后,細(xì)胞牛肉的價(jià)格將和市場(chǎng)價(jià)持平。實(shí)際上照目前的趨勢(shì),時(shí)間大概率只會(huì)更短。



 2. ESG的剛需 

養(yǎng)牛養(yǎng)羊費(fèi)地、費(fèi)糧、排廢氣 


①畜牧業(yè),費(fèi)地又費(fèi)糧?

你不擁有任何一塊耕地,但一定有某塊耕地在供養(yǎng)你,為你提供日常吃食。你可能不關(guān)心耕地資源,但人均耕地面積正在飛速下降。


科爾尼咨詢相關(guān)數(shù)據(jù)預(yù)測(cè),1970年人均耕地面積是3800m2,到2050年預(yù)計(jì)會(huì)降低到1500m2——也就是說(shuō),人均耕地70年時(shí)間里會(huì)降低一半以上。

誰(shuí)是最大的“用地大戶”呢?你可能想不到,不是小麥水稻,而是給我們提供肉食的畜牧業(yè)。用于放牧的牧場(chǎng)和用于生產(chǎn)飼料的耕地,幾乎占所有農(nóng)業(yè)用地的80%。


而細(xì)胞肉產(chǎn)業(yè)顯然不需要這么多土地,也許會(huì)成為解決畜牧業(yè)用地的一個(gè)突破口。

畜牧業(yè)不僅自己費(fèi)耕地,別的耕地里長(zhǎng)出來(lái)的糧食,也在被大量消耗:
傳統(tǒng)肉類市場(chǎng)消耗46%的糧食供給,同時(shí)“糧食→肉”的轉(zhuǎn)化率不經(jīng)濟(jì),這導(dǎo)致肉類供給在中長(zhǎng)期也將無(wú)法滿足需求。



②打嗝放屁大量排放溫室氣體
有專家稱今年是既往百萬(wàn)年來(lái)的最熱夏天。而種植和養(yǎng)殖,恰恰是為地球“熱量”加溫的第三大溫室效應(yīng)來(lái)源。


牛羊?yàn)榉雌c動(dòng)物,其消化道會(huì)產(chǎn)生大量的氣體。也正是因此,它們產(chǎn)生的溫室氣體占人為排放溫室氣體總量的14.5%。為此,新西蘭前總理杰辛達(dá)·阿德恩表示,政府將對(duì)該國(guó)600萬(wàn)頭牛和2600萬(wàn)只羊排放的溫室氣體征稅。


而細(xì)胞肉不需要4個(gè)胃,不會(huì)打嗝放屁,也就不會(huì)帶來(lái)相關(guān)問(wèn)題。

在 2011 年的一項(xiàng)研究中,牛津大學(xué)和阿姆斯特丹大學(xué)的科學(xué)家估計(jì),與傳統(tǒng)養(yǎng)殖肉類相比,細(xì)胞培養(yǎng)肉類可減少95%土地使用量、78%水消耗量、92%溫室氣體排放。


說(shuō)了這么多,如果你還沒(méi)有感受到ESG需求的迫切程度的話,去看看ESG人才的招聘薪酬吧。據(jù)每日經(jīng)濟(jì)新聞報(bào)道,平均年薪超25萬(wàn),高管人才超百萬(wàn)——而細(xì)胞肉產(chǎn)業(yè),在未來(lái)很可能成為這些高薪人才解決問(wèn)題的武器之一哦!


③畜牧業(yè)規(guī)模龐大,即使少量替代也可構(gòu)成可觀的產(chǎn)業(yè)規(guī)模
總之,某種意義上,圍繞人類自身的蛋白需求增長(zhǎng)剛需,和ESG的剛性需求,細(xì)胞肉很可能成了一道不得不勾選的必做題。而更值得期待的是,這道必選題的后面,還有非常值得期待的增量空間。


有研究機(jī)構(gòu)指出,2020 年全球肉類市場(chǎng)規(guī)模是 3.28 億噸,價(jià)值超過(guò) 1 萬(wàn)億美元。而全球的肉類市場(chǎng)預(yù)計(jì)會(huì)不斷增加,可能會(huì)在 2050 年前翻倍。


如果細(xì)胞肉哪怕未來(lái)只滿足這部分增量的一小部分,這也是巨大的機(jī)會(huì)!


對(duì)此,不同的咨詢機(jī)構(gòu)給出過(guò)不同的預(yù)測(cè):
  • BCG在2021年預(yù)測(cè):2035年替代蛋白整體將占肉類市場(chǎng)消耗量的11%,理想情況達(dá)22%。
  • 麥肯錫預(yù)估在今后一些年中,市場(chǎng)每年的銷售額將達(dá)到 20 億至 200 億美元,甚或在 2030 年達(dá)到 250 億美元,如果細(xì)胞培養(yǎng)肉企業(yè)能夠 “復(fù)制各種加工肉和整塊肉” 并在全球銷售。
  • 科尼爾咨詢?cè)?020年預(yù)測(cè):2040年細(xì)胞肉會(huì)供應(yīng)35%的肉類需求,對(duì)應(yīng)6,300億美元。

圖為研究機(jī)構(gòu)BCG的預(yù)測(cè)。


 3.規(guī)?;l(fā)展的三重門: 

消費(fèi)者、政策、成本


然而,不論想象空間有多大,細(xì)胞肉目前距離規(guī)?;l(fā)展還有很長(zhǎng)的路要走,關(guān)鍵是看能不能穿越三重門:


消費(fèi)者普遍可接受、政策上的寬松,以及真正可以通過(guò)技術(shù)把成本降下來(lái)。


1. 需市場(chǎng)接受度:政策與消費(fèi)者 

整個(gè)細(xì)胞肉產(chǎn)業(yè)的投資風(fēng)險(xiǎn)有多大?


①政策
目前,中國(guó)、美國(guó)、新加坡、歐洲、以色列等國(guó)家對(duì)細(xì)胞肉呈開(kāi)放態(tài)度。其中新加坡和美國(guó)已有法規(guī)準(zhǔn)入。
唯一明確反對(duì)細(xì)胞肉的國(guó)家是意大利,反對(duì)理由是要保護(hù)意大利食品行業(yè)免受“有害”技術(shù)的影響。



②消費(fèi)者接受度
在過(guò)去一兩年的時(shí)間內(nèi),圍繞細(xì)胞肉的消費(fèi)者研究,整體偏正向。細(xì)胞肉在年青一代中的接受度尤其高。


有研究團(tuán)隊(duì)做過(guò)如下調(diào)研:


○美國(guó)和英國(guó)中,88% 的 Z 世代成員至少可能會(huì)去嘗試細(xì)胞培養(yǎng)肉,其次是千禧一代、X 世代和嬰兒潮一代,分別占85%、77% 和 72%。


○35%的受訪者(美國(guó))認(rèn)為細(xì)胞培養(yǎng)海鮮很有吸引力,38% 的參與者說(shuō)將來(lái)他們會(huì)考慮購(gòu)買,“味道好” 是最重要的信息屬性。


○在南非的一個(gè)調(diào)研顯示,60% 的參與者表示很有可能會(huì)嘗試細(xì)胞培養(yǎng)肉,53% 的參與者則表示購(gòu)買的可能性很高。接受度最高的是年輕一代的消費(fèi)者。


○在中國(guó)消費(fèi)者對(duì)人造肉的態(tài)度和潛在接受度的調(diào)研中,4666 名受訪者的回答得出的結(jié)論是,其中 19.9%和 9.6%的人肯定愿意和 9.6%的人不愿意嘗試人造肉,而 47.2%的人不愿意經(jīng)常吃,87.2%的人愿意花更少的錢購(gòu)買人造肉。最后,52.9% 的人會(huì)接受人造肉作為傳統(tǒng)肉類的替代品。諸如“荒謬或惡心”之類的情感抗拒會(huì)導(dǎo)致不愿意經(jīng)常吃人造肉。主要擔(dān)憂與安全和不自然有關(guān),但較少涉及西方國(guó)家的倫理和環(huán)境問(wèn)題。近一半的受訪者希望人造肉安全、美味和營(yíng)養(yǎng)。


盡管仍有不少人因?yàn)樽诮?、認(rèn)知等方方面面的原因,難以接受這種非自然培植的食品,不過(guò)任何科技發(fā)明都有個(gè)接受過(guò)程,食物領(lǐng)域也是如此。千百年來(lái),人類的食物在不斷地豐富。胡蘿卜自漢代傳入我國(guó);玉米到清代才從墨西哥傳入中國(guó);如果100年前的人看到今天的西瓜,也會(huì)驚訝。

古代茄子


“人有無(wú)限的合理化能力,尤其是在他想吃的東西上?!卑拇罄麃喲芯啃睦韺W(xué)家史蒂夫·洛克南說(shuō)。所以,未來(lái)人們到底能不能將細(xì)胞肉可食用這件事合理化呢?也許答案只能交給時(shí)間了。

 2. 成本:是生物技術(shù),但更需要工程學(xué)思路 

投資過(guò)程中值得關(guān)注的降本要素有哪些?


在過(guò)去10年,細(xì)胞肉的成本已經(jīng)降低十萬(wàn)倍,有專家預(yù)測(cè)2030年有望下降至真肉水平,牛肉培養(yǎng)肉的成本有望降至每公斤 5.66 美元(約 37 人民幣)。不過(guò),即便如此,細(xì)胞培養(yǎng)肉的核心挑戰(zhàn)仍在“降本”上面。

細(xì)胞培養(yǎng)肉這一階段的“降本”關(guān)鍵,已不在于純粹的生物學(xué)技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)。細(xì)胞肉所應(yīng)用的技術(shù),遠(yuǎn)非生物學(xué)頂尖技術(shù)。目前的更大挑戰(zhàn)在于,如何用工程學(xué)思維,通過(guò)方方面面的整合與應(yīng)用來(lái)加速降本。——番茄資本已投細(xì)胞肉公司極麋生物創(chuàng)始人曹哲厚的觀點(diǎn)


要回答降本的問(wèn)題,就要回到細(xì)胞肉養(yǎng)殖的幾個(gè)過(guò)程中。
細(xì)胞肉主要有4個(gè)工藝階段:


前3個(gè)階段是技術(shù)核心,整個(gè)過(guò)程耗時(shí)約1-2個(gè)月。在每個(gè)環(huán)節(jié),各有其關(guān)卡。下面逐一解讀:


第一,“種子”細(xì)胞,能分裂多久?

第二,培養(yǎng)液、反應(yīng)器的成本怎么降?

第三,細(xì)胞如藤蔓,需要支架。但有沒(méi)有可能去掉支架?

第四,從細(xì)胞到肉,怎么加工?

 
①種子細(xì)胞

目前的種子細(xì)胞主要采用干細(xì)胞,這是因?yàn)槠鋬纱髢?yōu)勢(shì):


i  具有無(wú)限增殖能力,也就是從一變多的能力。

ii 具有分化成不同細(xì)胞的潛力,而肉里面也正好需要多種類型的組織,例如肌纖維、脂肪、結(jié)締組織、血液等。

但魚(yú)和熊掌不可兼得,滿足上述兩個(gè)條件或其一時(shí),可能又會(huì)帶來(lái)更多成本。例如,多能干細(xì)胞處于發(fā)育的早期階段,具有更大的增殖潛力;不過(guò),也正是因此,它們需要更多的時(shí)間和資源來(lái)分化成成熟的細(xì)胞類型,這就增加了生產(chǎn)成本。

 

表格:各種干細(xì)胞對(duì)比


目前,細(xì)胞肉“種子細(xì)胞”選擇與培養(yǎng)過(guò)程的“省錢”關(guān)注點(diǎn),主要是以下幾個(gè)方向:


第一,最重要的方向,是受限于細(xì)胞的分裂次數(shù)極限。目前已經(jīng)有一些辦法幫助種子細(xì)胞走向“永生”。

原理:

細(xì)胞中的端粒DNA會(huì)隨每次細(xì)胞分裂而變短,從而縮短細(xì)胞壽命。因此,科學(xué)家使用各種辦法(例如在培養(yǎng)過(guò)程中上調(diào)端粒酶、使用基因工程等),避免端粒變短。



玩?zhèn)€梗。長(zhǎng)生不老的唐僧,和永生的種子細(xì)胞,有什么關(guān)系嗎?


而事實(shí)上,目前細(xì)胞肉的發(fā)展階段,還夠不到“永生”的需求。正常體細(xì)胞的分裂次數(shù)極限應(yīng)為50次左右,目前的情況距離理論極限還有一段距離,而細(xì)胞分裂每提升一次都會(huì)帶來(lái)指數(shù)級(jí)的產(chǎn)量增加。

案例


細(xì)胞肉公司Mosa Meat已經(jīng)可以利用0.5g的活體組織可以生產(chǎn)出2000kg的肉,利用一個(gè)1立方米容積的生物反應(yīng)器,一年可生產(chǎn)10-20噸的細(xì)胞肉。這種產(chǎn)能對(duì)應(yīng)的細(xì)胞功能裂次數(shù)為30次左右。


第二,種子細(xì)胞的“干飯能力”也是一個(gè)降本的關(guān)鍵點(diǎn)。一些公司正在通過(guò)開(kāi)發(fā)只需要相對(duì)少量生長(zhǎng)因子的細(xì)胞系,來(lái)降低生長(zhǎng)因子帶來(lái)的培養(yǎng)基成本——畢竟,生長(zhǎng)因子可是培養(yǎng)液中很昂貴的一部分構(gòu)成。目前調(diào)研顯示通過(guò)這種方法至少可以帶來(lái) 50%-80%的生長(zhǎng)因子成本下降。


當(dāng)然,做細(xì)胞肉不能只看錢,倫理也是值得納入關(guān)注的一環(huán)。例如,胚胎干細(xì)胞雖然具有全能性,理論上能夠在體外無(wú)限增殖,具有多向分化的潛能。然而要獲得一頭牛的胚胎干細(xì)胞,就要?dú)⑺酪恢粦言械哪概?。這就不符合一些細(xì)胞肉倡導(dǎo)者保護(hù)動(dòng)物的初衷了。


②培養(yǎng)液

在體外生長(zhǎng)的細(xì)胞培養(yǎng)基,與體內(nèi)的需要基本相同。目前培養(yǎng)基占了細(xì)胞培養(yǎng)肉成本中的最大比例,達(dá)到99%。有專業(yè)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),在實(shí)現(xiàn)一些核心技術(shù)后,培養(yǎng)基的成本就可以從 2020 年的每升 376.8 美元下降至 0.24美元。


降本的方向一:無(wú)血清培養(yǎng)

目前最主流的細(xì)胞培養(yǎng)液,主要成分是牛胎盤血清(簡(jiǎn)稱FBS),價(jià)格非常昂貴,而且面臨倫理困境:要制造牛胎盤血清就得殺死一頭母牛,從體內(nèi)活體胎兒的血液中提取血清。


目前已經(jīng)有一些細(xì)胞肉公司已經(jīng)把行業(yè)重心放在了研發(fā)無(wú)血清培養(yǎng)液上面,番茄資本所投資的極麋生物就是無(wú)血清培養(yǎng)液領(lǐng)域的玩家之一。

XR血清:


這是極麋生物出品的一款極少動(dòng)物源成分的廣譜性培養(yǎng)液新品:全面超越胎牛血清的細(xì)胞培養(yǎng)產(chǎn)品。產(chǎn)品主要添加非動(dòng)物源促細(xì)胞生長(zhǎng)補(bǔ)充劑、多種重組細(xì)胞生長(zhǎng)因子 。同時(shí)經(jīng)過(guò)多種細(xì)胞測(cè)試,細(xì)胞增殖速率整體優(yōu)于FBS ,多種原代細(xì)胞和細(xì)胞系的效果均好于某進(jìn)口G品牌FBS 。極麋XR血清以市場(chǎng)價(jià)1/4 的價(jià)格,達(dá)到 120%的效果,并且能極大減少胎牛血清的使用。


圖為極麋生物研發(fā)的新產(chǎn)品——XR血清


降本的方向二:培養(yǎng)液的循環(huán)利用

早期的細(xì)胞培養(yǎng)液是不能循環(huán)利用的,20美元一升,用過(guò)就要倒掉。

這是因?yàn)榕囵B(yǎng)液里面有很多細(xì)胞的排泄物(沒(méi)錯(cuò),細(xì)胞也要“拉臭臭”)。


如果排泄物聚積過(guò)多,就會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞被堵死。目前已經(jīng)有一些技術(shù)在探索培養(yǎng)液的循環(huán)利用,例如,在反應(yīng)器里加上透析裝置等。


其他的一些降本方向:
  • 使用更多植物成分,“哄著”細(xì)胞肉“吃素”;
  • 想辦法讓它們自己互相作用,分泌血清;
  • 從管理上降本:例如采用標(biāo)準(zhǔn)化采購(gòu)、提升實(shí)驗(yàn)效率、以規(guī)模降本等。

反應(yīng)器

反應(yīng)器就是細(xì)胞培養(yǎng)肉的“家”。

細(xì)胞增殖分裂的速度,決定了生產(chǎn)的效率。而生物反應(yīng)器控制溫度、氧氣、培養(yǎng)液流動(dòng)等要素,影響著細(xì)胞增殖與分裂的速度。生物反應(yīng)器的調(diào)節(jié),讓細(xì)胞培養(yǎng)肉的規(guī)?;?、過(guò)程可控化成為可能。


目前,常見(jiàn)的反應(yīng)器(如攪拌罐),多用于哺乳動(dòng)物的細(xì)胞培養(yǎng),優(yōu)勢(shì)是生產(chǎn)效率高,但易撕裂細(xì)胞組織。


此外,空心纖維罐也是一種常見(jiàn)的反應(yīng)器,在這一反應(yīng)器中,細(xì)胞得以均勻生長(zhǎng)在纖維的表面,平衡每一個(gè)區(qū)域的細(xì)胞濃度。但此類設(shè)備相對(duì)價(jià)格昂貴,較難清理。


目前降本的一些操作:
  • 增加透析器,過(guò)濾代謝廢物并重新補(bǔ)充營(yíng)養(yǎng)成分,從而完成培養(yǎng)基的回收,有超過(guò) 70%的培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)可以被回收。
  • 使用一種新型肽涂層,使得細(xì)胞隨著時(shí)間的推移,不斷進(jìn)行附著、生長(zhǎng)和分離的循環(huán)。這個(gè)過(guò)程中,新的未成熟細(xì)胞占據(jù)分離細(xì)胞的空間,從而形成一個(gè)連續(xù)的過(guò)程。

支架


絕大多數(shù)細(xì)胞肉就像藤蔓植物一樣,有“貼壁生長(zhǎng)”的特性。為提高產(chǎn)量,就要在培養(yǎng)皿中設(shè)置“支架”,使其沿著支架生長(zhǎng)。既往,這些支架經(jīng)常采用蘑菇等可食用成分。


事實(shí)上,動(dòng)物身上生長(zhǎng)出來(lái)的肉,有天然的“支架”——即細(xì)胞外基質(zhì)(ECM),主要是由動(dòng)物細(xì)胞合成分泌的多糖、蛋白和蛋白多糖等物質(zhì)組成。其實(shí),細(xì)胞培養(yǎng)肉在一段時(shí)間之后也會(huì)慢慢形成新的ECM, 但這一過(guò)程相對(duì)比較慢。

支架的三大意義


支架首先是提供生長(zhǎng)環(huán)境結(jié)構(gòu)上的模擬。


除此之外,還有兩個(gè)意義:


其一,支架一般是具有多孔結(jié)構(gòu)或是有一定通透性的,確保氧氣、營(yíng)養(yǎng)和細(xì)胞代謝產(chǎn)生的廢棄物能夠順暢運(yùn)輸。


其二,可以保護(hù)細(xì)胞,比如細(xì)胞對(duì)剪切應(yīng)力敏感,一些比較柔軟或是具有彈性的支架就能夠緩沖從細(xì)胞培養(yǎng)基引起的高剪切應(yīng)力。

幾個(gè)有趣的支架研究方向:

方向一:微載體


既然細(xì)胞肉喜歡“貼壁生長(zhǎng)”,那能不能把這個(gè)被貼的“壁”(也就是支架)換成懸浮的小顆粒,密密麻麻地分布在培養(yǎng)液中?這就是支架問(wèn)題解決的新方向:微載體。


微載體一般是細(xì)胞培養(yǎng)中所使用的一類無(wú)毒性、非剛性、密度均勻、通常是透明的小顆粒。它能使依賴貼壁的細(xì)胞在懸浮培養(yǎng)時(shí)貼附在微載體表面單層生長(zhǎng),從而增加細(xì)胞貼附生長(zhǎng)的面積,有利于細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)和收集。


據(jù)稱,F(xiàn)uture Meat 還研發(fā)了可以讓細(xì)胞在無(wú)載體狀態(tài)下懸浮生長(zhǎng)的技術(shù),從而達(dá)到了每升一千億個(gè)細(xì)胞的密度,每 18-24 小時(shí)增加一倍。


方向二:蘑菇肌面


由于最終產(chǎn)品是可食用的,因此用于細(xì)胞肉生產(chǎn)的支架也必須是可生物降解的和無(wú)毒的。或者,可以將支架設(shè)計(jì)為在消耗前可去除的方式。


極麋生物曾生產(chǎn)過(guò)一種蘑菇肌面,就是使用口感較好且極富營(yíng)養(yǎng)的蘑菇支架材料,并結(jié)合附著的細(xì)胞肉,使其成長(zhǎng)為面條的形態(tài)。


方向三:水凝膠


你可能想不到,姑娘們天天敷面膜的透明質(zhì)酸,也可以拿來(lái)“敷”在細(xì)胞上。不過(guò),細(xì)胞可不是為了要“補(bǔ)水”,而是為了要“安全感”。


剛才說(shuō)到,動(dòng)物身上,細(xì)胞之間本來(lái)就有ECM作為“支架”,ECM可以看作是一種水凝膠。而透明質(zhì)酸、卡拉膠等水凝膠里,添加上各種細(xì)胞需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),也可以作為“支架”來(lái)使用。最佳情況下,細(xì)胞會(huì)在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間段內(nèi)降解掉人類添加的水凝膠,并合成它們自己的外基質(zhì)。


方向四:不使用支架


所謂大道至簡(jiǎn),也許最好的支架方案,就是不使用支架。


目前有一種方法,就是讓細(xì)胞一層層的生長(zhǎng),然后把這些“細(xì)胞層”堆疊組合成多個(gè)平面,每一層之間的細(xì)胞互相分泌 ECM。但目前技術(shù)上比較挑戰(zhàn),其一是在每一層的2D培養(yǎng)中,需要提供足夠數(shù)量的細(xì)胞生長(zhǎng)所需的空間,這就對(duì)反應(yīng)器提出了要求;其二是堆疊多個(gè)層,需人力介入。

這些挑戰(zhàn)可能會(huì)通過(guò)新的生物反應(yīng)器和自動(dòng)化方法來(lái)解決。


⑤加工


目前實(shí)驗(yàn)室里做出來(lái)的細(xì)胞肉形態(tài),和真肉有很大的區(qū)別。大部分培養(yǎng)過(guò)程,肌肉是肌肉、脂肪是脂肪,隨后再通過(guò)3D打印等技術(shù)使其更像真肉。例如,細(xì)胞肉公司MeaTech 通過(guò)肌肉細(xì)胞層和脂肪細(xì)胞層交替的 3D 打印方式生產(chǎn)牛排。


不過(guò),“像真肉”可能只是細(xì)胞肉的選擇之一。前文提到,第一塊被“吃播”的細(xì)胞肉,是漢堡肉餅。極麋生物創(chuàng)始人曹哲厚表示,可能未來(lái)細(xì)胞肉上市的初步形態(tài),更類似于肉糜、肉丸等等。畢竟,連那塊“復(fù)刻”的猛犸肉,都選擇了肉丸的形態(tài)。


細(xì)胞肉的DIY空間非常大。


首先是口味上和營(yíng)養(yǎng)構(gòu)成上可以“玩出花”。

曹哲厚也說(shuō)過(guò),細(xì)胞肉的想象空間就在于,靈活性非常大,“也許未來(lái)可以定制一塊奶茶口味的細(xì)胞肉?!?/section>

鹿茸干細(xì)胞產(chǎn)品:


細(xì)胞肉比肉當(dāng)然貴太多了,但是比保健品呢?這可就不好說(shuō)了。


順著這個(gè)思路,極麋正在開(kāi)發(fā)動(dòng)物元素的抗衰+年輕化的了鹿茸干細(xì)胞產(chǎn)品。目前極麋已建立了完善的鹿茸細(xì)胞提取、分離方法以及培養(yǎng)體系,將以全新的細(xì)胞工藝極大的提高原料的生物活性,并且讓傳統(tǒng)的名貴動(dòng)物中藥材進(jìn)入到年輕態(tài)的消費(fèi)品領(lǐng)域。


 此外,形態(tài)上的可玩性也很強(qiáng)。

細(xì)胞肉公司Upside Foods就發(fā)布了一項(xiàng)專利,將多個(gè)非人類細(xì)胞施加到至少一個(gè)帶圖案的紋理基底上,使細(xì)胞在帶圖案的紋理基底上生長(zhǎng)以形成可食用的肉制品。


如果這樣的話,未來(lái)豈不是可以定制用于愛(ài)人表白的專屬肉肉?


科技將為未來(lái)帶來(lái)更多可能性,其中也包括更豐富的食物,更好的人與社會(huì)、與動(dòng)物相處的方式,以及更廣闊的想象空間。面對(duì)星辰大海的未來(lái)征程,曹哲厚曾說(shuō):“如果未來(lái)我們真的要去火星,那么馬斯克解決的是交通工具,而我們解決的是食物問(wèn)題,畢竟我們大概率不太容易把牛羊也一起帶去火星?!?/section>

注:本文的信源來(lái)自番茄投研團(tuán)隊(duì)訪談與公開(kāi)資料整理,感謝極麋生物團(tuán)隊(duì)提供部分重要資料。部分圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò)。以下是部分公開(kāi)信息來(lái)源:

https://mp.weixin.qq.com/s/KauvcXib2hlS4zuTNQVpcg 

https://www.mdpi.com/1422-0067/22/14/7513/htm

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202102908

https://cedelft.eu/wp-content/uploads/sites/2/2021/02/CE_Delft_190254_TEA_of_Cultivated_Meat_FINAL_corrigendum.pdf

https://www.mdpi.com/2304-8158/10/2/353

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