专栏名称: DeepTech深科技
“DeepTech深科技”是与麻省理工科技评论官方独家合作的一个新科技内容品牌。我们专注于关注三个方面:1、基于科学的发现;2、真正的科技创新;3、深科技应用的创新。
目录
相关文章推荐
新浪科技  ·  【#Mate70系列样机到店##Mate70 ... ·  2 天前  
新浪科技  ·  【#AirTag2明年中期发售#】苹果于 ... ·  3 天前  
51好读  ›  专栏  ›  DeepTech深科技

20万亿块“麦乐鸡”只需一个细胞,只有买卖没有杀戮|感恩节呈现

DeepTech深科技  · 公众号  · 科技媒体  · 2016-11-24 16:36

正文

 




到 2030 年,从生物反应器中出来的火鸡也许会出现在人们的餐桌上。


恰逢今年的感恩节,保罗·莫兹扎克(Paul Mozdziak )的想法终于被大家关注了,而他的想法是如此应景:在5000加仑的罐子里生长火鸡肉。

 

莫兹扎克是一名生物专家,他专门研究在实验室中生长鸟类肌肉细胞。他的研究领域比较独特,内容比较晦涩。然而,该研究最近入驻了北卡州立大学家禽学系,而且还是细胞农业技术(Cellular Agriculture)的前沿科学专业。


此项技术的成功也意味着,动物蛋白能在生物反应器中培养出来,而并非必须在动物体内。

 

保罗·莫兹扎克


说回技术本身,该技术也被称为“体外肉质培养”,没听说过?但这却是环境保护论者、动物保护者以及一些投资人所推崇的,他们觉得这比在农场生产肉类要好得多。


对于利用生物技术培养出来的肉制品,莫兹扎克表示:“几年之后,当人们在逛超市时,需要在传统肉制品和人工培养肉制品作抉择的时候,别的我不敢说,人工培养肉制品的价格一定不会比传统肉制品的高。” 


人工培养肉制品在2013年被人们所熟知,那是荷兰科学家马克·J·波斯特(Mark J. Post)在英国电视节目上做的一个汉堡包。这个汉堡包是世界上第一个完全利用实验室中生长的原料制造的,其中的肉就是利用生物技术培养出来的。



谷歌的创始人谢尔盖·布林


当然,该实验的成本很高,高达 3 百万美元。好在有人买单,这位土豪就是谷歌的创始人谢尔盖·布林。


支持该项技术的人,大都有这样的想法,觉得这种技术能减少我们对于农场动物的依赖性,更多的是这样也能节省资源。


今年夏天,莫兹扎克还受邀参与了“新丰收(New Harvest)”组织举办的会议,并参与了特殊的小组讨论。该组织致力于推广“不需要动物的动物产品”。而在旧金山的会议也吸引了很多有想法的人,他们展示了实验室生长的牛肉、明胶、蛋清还有牛奶。

 

 

莫兹扎克的研究始于对一块橡皮大小的火鸡胸肉的检测。具体地说,他首先需要将一类特殊的干细胞分离——微型细胞——它们能多次分裂并聚合在一起组成肌肉纤维。将这些细胞放入温暖的培养液中,并供给葡萄糖和氨基酸。就这样,莫兹扎克就将这些细胞所处的环境和火鸡内部无限近似。


理论上来说,在这种条件下,细胞生长的可能是无限的。具体而言,充足养分和生长空间的前提下,单个微型细胞的分裂能在三个月内能达到75代。


这就意味着一个小小的细胞三个月内能变成20万亿块“麦乐鸡”。这样的生长速率确实惊人,仅仅几个细胞就能替代传统农业中养鸡场的地位。而超过半数的素食主义者也表示,如果肉制品来自于实验室,他们也愿意食用。



 

莫兹扎克说起研究的初心:“肌肉组织是我觉得最有意思的组织,而且肌肉细胞也是我的最爱。不过,现在我专注于火鸡”。他曾研究微型细胞,并以此获得博士学位。


虽然呼声很高,但实验室培养的肉制品离商业化还有一定距离。在莫兹扎克的实验室里,他的研究团队在塑料瓶内侧生长细胞,就那么薄薄一层。如果太厚,营养物质将不能送达。所以,要获得一块火鸡鸡胸肉,需要用到11340个塑料瓶以及价值34000美元的培养液。 


莫兹扎克的发表论文数、阅读数及引用次数

 

胡尔兹·史密斯是美国泰森食品公司(Tyson Foods)的一名研究者,从事于长期创新技术的研究。


他表示,作为阿肯萨州食品加工的巨头,他的公司密切关注了生物技术培养的肉制品,但并没有做好投资的准备。他表示,科学家似乎还是没有找到将该项技术商业化的方式,他们离全球肉制品市场还很远,其总计价值为6750亿美金。


在“新丰收”大会的现场,史密斯询问了与会的科学家,他们的研究大都与人工培养肉制品相关,问题是这样的:你们中谁的研究能立即投入大规模生产并完成商业化?“没有一个人举手”,史密斯告诉我们。


其中,“孟菲斯肉厂(Memphis Meats)”将牛的干细胞生长成碎牛肉,不过成本颇高,为每磅18000美金。另一家公司“现代牧场(Modern Meadow)”则放弃了自己大肆宣传的实验室牛肉片计划,转而研究如何合成皮革。这可是价值更高的商品,如果小姨子没跑的话(此梗请参考《江南皮革厂的倒闭》……)。

 
北卡州立大学的科学家正在实验室中制造肉制品。火鸡的干细胞首先被储存在液态氮中,然后转移到塑料瓶中。那里他们将得到温暖的生长原料,并开始分裂。

 

莫兹扎克自青少年时期就开始思考动物蛋白的事情,那时候他参加美国未来农民学生竞赛(the Future Farmers of America student competition)的时候,作为一项活动的法官,评定了一些动物的尸体。之后,他前往康奈尔学习农业科学。


对于自己的求学生涯,他表示:“我在追求纯粹的科学。但是现在,我真正关心的是生物技术和实际应用之间的联系。我也时常在想这些问题:我们怎样才能使得肌肉更强呢?我们该如何对待病人?我们怎样创造更多的食物?


即使是培养肉制品略微火热的这几年,莫兹扎克表示,还没有任何人说要资助他的研究用于火鸡肉的大规模生产。但在今年年初,“新丰收”颁给了莫兹扎克11.88万美元的奖励。有了这笔钱,莫兹扎克就能为其他研究者提供所需要的细胞了。 



专注细胞农业的非营利机构“新丰收”(New Harvest)

 

就在本月,他与塔夫茨大学(Tufts University)的生物制药工程师大卫·卡普兰(David Kaplan)达成协议,会将一些细胞送给卡普兰。卡普兰表示,他正在搜寻能呈三维生长的肌肉细胞,而不仅仅是长成薄薄的一层。这也将是体外肉质培养技术的技术难点。


其实,卡普兰也是人工培养火鸡肉的忠实粉丝,他表示:“我们的兴趣是以全新的方式思考在实验室制造食用组织的技术,并得到对组织质地、结构、功能和营养有关方面进行更深入的研究。”


莫兹扎克表示,胸脯肉具有更大规模生产的可能。卫星细胞能分化成蛋白质细胞或者脂肪细胞,脂肪还是很重要的,因为它们能增味。这也是波斯特的汉堡被观众诟病的地方——没有脂肪,吃起来没有汁水。一位食品方面的作者称之为“就像一块动物蛋白蛋糕”



马克·波斯特和他的“人造肉汉堡”


当然,现阶段的技术水平还不足以与工厂化农场相抗衡。这种密集型动物饲养机构的效率还是挺高的,最高效的例子是饲养的火鸡能将两磅重的饲料转化为一磅重的肉。这也解释了“Butterball”火鸡价格为什么如此便宜,16磅的火鸡仅仅售价15.84美元,每磅只要99美分。


抛开现状不说,莫兹扎克还是坚信人工培养肉的价格会变得便宜,并能与传统肉制品相抗衡。


其中一个很重要的原因就是,人工培养只需要培养出能够食用的肉就好了,其他部分并不需要。莫兹扎克指出:“你不需要为骨骼提供营养,甚至消化道和整个身体系统都不需要。”


在实验室中,莫兹扎克的学生以一块火鸡鸡胸肉作为研究对象。首先,他们使用一些酶将这些组织分离,而难点在于给微型细胞分裂提供良好的条件,但是又不能使他们太快聚合形成肌肉。他们的团队已经将一批细胞生长了6个月之久。


一些体外培养技术的研究显示,技术本身有着对环境利好的影响。来自伦敦卫生与热带医学院的一位农业生态学家汉拿·托密斯陀(Hanna Tuomisto)表示,体外培养牛肉能减少饲养中牛排放出的温室气体,下降比例高达90%,而对使用土地的面积影响更大,将减少99%,当然这也是建立在使用蓝藻作为饲料的假设上。


来自亚利桑那州立大学的卡洛琳·马蹄克对此持怀疑态度。她的计算显示使用常规营养成分进行体外培养,例如葡萄糖,会消耗更多的能量并会释放出更多的温室气体。原因之一是,这些营养物质需要加热到动物的体温,而与之类似的一系列内环境的模拟也是需要能量消耗的。


在接下来的一周内,美国预计将消耗4600万只火鸡。一些研究者称,体外培养技术能获得道德层面的支持——停止杀戮动物用以取食。


玛丽·吉布森(Marie Gibbons)是莫兹扎克的研究生学生,她在实验室中从事细胞培育的研究。她表示,她曾见到过农场的动物被残忍地屠杀,她也因此成为了素食主义者。


最后,我们以玛丽的话作为结尾:“如果动物不会出现在农场和屠刀下,该有多好。”


的确,没有交易就没有杀戮正值感恩节,也让我们感谢上苍赐予我们食物。




本周精选:



2076年的人类世界,2万字长文畅想|《新科学家》震撼发布



全球电商发了疯似的迈向实体店,但这只是一缕虚拟的寒光?




美国陆军发布20项重大科技趋势,将在未来30年改变世界!






招聘

编辑、视觉设计、实习生(编译)

地点:北京

联系:[email protected]



MIT Technology Review 中国唯一版权合作方,任何机构及个人未经许可,不得擅自转载及翻译。

分享至朋友圈才是义举