简讯：我们为什么需要细胞农业？一次性解答关于细胞农业的疑问

细胞培养鸡肉

【资料图】

图片来源：EatJust/GoodMeat

近年来，中国不断出台相关政策文件明确支持新蛋白产业的发展。2021年12月农业农村部关于印发《“十四五”全国农业农村科技发展规划》的通知中，明确提到了细胞培养肉、合成蛋奶油等，并将该类别列为国家下一个五年积极参与的领域。2022年3月，提到要“发展生物科技、生物产业，向植物动物微生物要热量、要蛋白”。2022年5月10日，国家发展和改革委员会印发《“十四五”生物经济发展规划》，明确提到“发展合成生物学技术，探索研发‘人造蛋白’等新型食品，实现食品工业化迭代升级，降低传统养殖业带来的环境资源压力”。2023年2月13日，2023年中央一号文件特别提到，发展“动物植物微生物并举的多元化食物供给体系”。这些举措表明，中国正积极推动蛋白质生产向可持续转型，细胞农业是中国食物系统转型不可或缺的一部分。

随着中国的初创公司不断在技术上有所突破，「超技良食」开发出细胞培养藏香猪肉、细胞培养巴马猪五层肉、细胞培养黄羽鸡肉排，「极糜生物」也推出首块完全不含植物支架的动物细胞培养肉，引起业界强烈关注。

大家也许会有疑问，为什么要发展细胞培养肉？细胞培养肉会不会很贵？安全吗？是天然食品吗？今天，我们来一次性解答你可能关心的关于细胞农业的疑问。在回答这些问题之前，我们先来了解一下什么是细胞农业。

一、什么是细胞农业？

1、改变的是过程，而非食物本身

细胞农业是指通过细胞培养而非饲养和屠宰动物来生产动物性食品。这种方法涉及细胞培养或精密发酵以生产肉类、鱼类、鸡蛋和奶制品。从原始的狩猎，到畜牧业发展之后的驯养动物，再到细胞农业，它将成为人类获取动物蛋白的第三阶段。

细胞农业目前包括两种不同的方法：细胞培养（细胞）和精密发酵（非细胞）。

2、细胞培养：肉类与海鲜‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

细胞培养是指直接从细胞中培养出肉类。为了生产养殖肉类和海鲜，首先通过无痛活检从动物身上采集细胞样本。这些细胞被放置在一个生物反应器中，并被喂养它们生长所需的一切（营养素、氨基酸、脂肪酸、维生素等）。最终的产品与传统肉类相同。相同的过程可用于生产各种肉类和海鲜产品。

培养肉的生产过程

图片来源：proveg

3、精密发酵：乳制品与蛋类‍‍‍‍‍

为了生产牛奶或鸡蛋蛋白，相关的遗传信息被引入微生物培养物中，例如真菌或酵母。然后，这些微生物在生物反应器中培育出牛奶或鸡蛋蛋白。然后可以通过将蛋白质与微生物分离来收获蛋白质。由此产生的培养乳或蛋蛋白与传统动物蛋白相同，可用于各种乳制品和蛋制品。这种生产工艺在食品工业中越来越受欢迎，它已被用于生产各种产品，如蛋白质、酶和香料的生产。

培养牛奶生产过程

图片来源：proveg

二、已经有了植物肉产品了，为什么还需要细胞培养肉？

1、解决畜牧业导致的多种问题

细胞培养肉改变了动物性食品的生产过程，对食物安全、健康卫生、对环境友好以及动物福利方面有多种好处。

除此之外，虽然植物性饮食是最可持续的选择，但在味道、舒适度和感知方面，植物基替代品还不能满足所有消费者，因为其味道和口感与传统肉类相比还是存在一些差别。此外，许多消费者很难改变他们的饮食习惯和偏好。这就是为什么我们认为细胞农业是植物基替代品的有益补充，能够满足消费者的不同需求。

对于国家粮食安全和减碳目标来说，食物系统变革势在必行，我们有必要探索所有可行的方案。

2、植物肉与细胞培养肉的混合产品潜力巨大

有一种美味且可持续的混合产品，结合了植物肉成分和细胞培养肉成分，可能具有巨大的成本效益。这一新产品在口感和味道方面有诸多优势，同时使肉类更多汁美味。例如，在植物性鸡块中添加细胞培养的脂肪，可以模仿出鸡肉真正的味道，并改善肉质更多汁。Peace of Meat于2020年3月在柏林的一次公共活动中亮相了一款混合产品，即含有80%的植物蛋白和20%细胞培养脂肪的鸡块。

从这个角度来看，植物基和细胞培养产品并不是相互排斥的，而是可以有机互补，相辅相成的。

三、用细胞培养方式可以生产多少肉？

根据一项估计，一个细胞样本可以产生多达10,000公斤的细胞培养肉。理论上，如果采用这样的估算，我们只需要150头牛就可以满足全世界对牛肉的需求。相比之下，全球有超过15亿头牛的需求[13]。

四、生产细胞培养肉需要多长时间？

生产一块细胞培养肉一般大约需要2-8周的时间。「超技良食」研发的黄羽鸡肉排培植时间仅需11天，生长周期大大缩短。相比之下，黄羽鸡的养殖周期平均为80天左右。

五、细胞培养肉的生产成本是多少？

降低生产成本是细胞农业面临的主要挑战之一。大多数新技术在早期阶段往往很贵——2013年Mosa Meat第一块细胞培养肉成本为32.5万美元！目前细胞培养肉成本已大幅减少，2020年年中时Mosa Meat表示其牛肉产品成本为每公斤180美元；2021年，在2021年，Beliver Meat以7.70美元的价格生产近一磅的养殖鸡，而110克的鸡胸肉的生产成本为1.70美元；来自杭州的「极麋生物」表示，以牛肉为切入口，要在5年内把细胞肉成本降到100元/千克。

然而，从长远来看，细胞农业生产者的目标是让他们的产品价格适中，并且细胞培养肉有望在未来几年内与传统肉类价格持平。最终，我们预计，细胞培养产品将比传统的动物产品更便宜，因为生产它们所需的资源更少。

细胞培养肉汉堡

图片来源：Mosa Meat

六、我们还需要动物生产肉类吗？

为了生产肉，一些细胞农业初创公司正在探索动物活检的替代方法，包括使用羽毛或脐带来获取细胞。科学家们还在研究永生化细胞系（增殖时间更长）以用于肉类生产，同时减少对动物无痛活检的依赖。对于用于生产牛奶和蛋清蛋白等产品的精密发酵方法，则不需要动物，因为生产牛奶和鸡蛋所需的DNA序列是已知的。

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七、细胞培养的产品安全吗？

细胞培养肉比传统动物肉更安全，因为它是在无菌环境中生产的，细菌感染、粪便污染和人畜传染病的风险要低得多。当然，细胞培养肉在被授权用于商业用途之前，与其他创新食品一样，必须经过严格的监管程序和安全测试。

美国食品和药物管理局（FDA）对Eat Just旗下的Good Meat细胞培养鸡肉再开绿灯，只需等美国农业部审批确认即可上市。去年11月，FDA也已经认可了UpsideFoods公司的细胞培养鸡肉。2020年，新加坡也成为全球第一个批准细胞培养肉上市销售的国家。

八、细胞农业产品是天然的吗？

几千年来，人类一直在生产培养的食品，包括酒精、奶酪和许多传统食品。细胞农业产品将与这些产品一样天然。另一方面，传统生产的肉类、蛋类和奶制品非常不天然。今天，全世界90%的养殖动物来自工业化农场——从繁殖到饲养再到屠宰，这带来了各种问题：我们吃的动物是经过基因选择的，目的是为了让动物长得更快、更大。例如，鸡的生长速度是30年前的两倍，在大约40天内达到宰杀的重量，导致严重的健康问题。如今，大多数的动物生产数量严重违反自然规律，在不自然的环境中饲养，得不到阳光或新鲜空气，喂食非天然的食物。为了预防这些非自然的生活条件所导致的疾病，并提高利润，人们不得不对养殖动物使用抗生素等各种药物进行治疗。最后，它们被运送到屠宰场宰杀，无法自然死亡。细胞农业避免了所有这些问题，但能提供相同的食物。

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九、细胞农业最大的挑战是什么？

细胞农业目前面临的最紧迫的挑战包括技术研发、监管政策的完善和消费者接受度。这需要更多的投资资金助力克服技术的挑战。细胞农业产品的监管框架需要进一步完善，以便为生产者和消费者创造一个有利的环境。此外，我们需要让消费者更多地了解细胞农业的潜在好处和当前的发展，让这些产品将来推出市场有广泛的群众基础和接受度。

参考文献

[1] Xu, X., P. Sharma, S. Shu, et al. (2021): Global greenhouse gas emissions from animal-based foods are twice those of plant-based foods. Nature Food 2(9), 724–732. doi:10.1038/s43016-021-00358-x

[2] Poore, J. & T. Nemecek (2018): Reducing food’s environmental impacts through producers and consumers. Science 360(6392), 987–992. doi:10.1126/science.aaq0216

[3] FAO (2019): Water use in livestock production systems and supply chains – Guidelines for assessment (Version 1). Livestock Environmental Assessment and Performance (LEAP) Partnership. Rome.

[4] Nepstad, D. C., C. M. Stickler, B. S.- Filho, et al. (2008): Interactions among Amazon land use, forests and climate: prospects for a near-term forest tipping point. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences 363(1498), 1737-1746.doi:10.1098/rstb.2007.0036

[5] Cerri, C. E. P., C. C. Cerri, S. M. F. Maia, et al. (2018): Reducing Amazon Deforestation through Agricultural Intensification in the Cerrado for Advancing Food Security and Mitigating Climate Change. Sustainability 10(4), 989. doi:10.3390/su10040989

[6] Fraanje, W. & T. Garnett. (2020). Soy: food, feed, and land use change. (Foodsource: Building Blocks). Food Climate Research Network, University of Oxford.

[7] OECD (2016): Antimicrobial Resistance - Policy Insights. Available at: https://www.oecd.org/health/health-systems/AMR-Policy-Insights-November2016.pdf [03.04.2023]

[8] FAO (2022): Crops and livestock products. FAOSTAT. Available at: https://www.fao.org/faostat/en/#data/QCL [03.04.2023]

[9] A. Mood and P. Brooke (2019): Numbers of fish caught from the wild each year. Available at http://fishcount.org.uk/fish-count-estimates-2/numbers-of-fish-caught-from-the-wild-each-year [09.12.2020]

[10] Delft, CE Delft (February 2021): LCA of cultivated meat. Future projections for different scenarios. Available at: https://drive.google. com/file/d/1ao1IYCiIj8CM5EikPXF8PLo33mAiSnDJ/view [15.09.2021]

[11] Ibid

[12] Ibid

[13] Mosa Meat (2018): FAQ. Available at https://static1.squarespace.com/static/5a1e69bdd7bdce95bf1ec33b/t/5bb365fbf4e1fcf778e2c7a3/1538483708590/FAQ_MM+website_Oct18.pdf [22.05.2020]

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