文/湯姆·福斯特（Tom Foste）

實驗室造肉 利用工程學的方法制造牛肉、雞肉和豬肉，能拯救世界嗎？

文/湯姆·福斯特（Tom Foste）

一個尋常的春日上午，美國密蘇里州哥倫比亞市。Ethan Brow n站在廚房里，撕開一只墨西哥雞肉卷?！翱?，多棒！”他說。身邊的幾個身材結(jié)實的食品廠工人靠過來，點頭贊許?！拔覟樗械阶院??！?/p>

Brow n撕開的雞肉看起來相當正?！粭l條淺黃色的肉。拿它做雞肉沙拉或愷撒卷也很合適。他的同事Bob Prusha正站在火爐前煎肉。但是，Brow n擺弄的和Prusha烹制的都不是尋常的雞肉。事實上，那根本就不是肉。

Brow n是超越之肉（Beyond M eat）公司的首席執(zhí)行官。這個公司成立4年，主要利用大豆和豌豆的蛋白與莧菜來制作肉類替代品。仿造肉不是什么新點子。雜貨店里堆滿了各種肉類替代品——素食漢堡、來自亞洲的豆腐和麩質(zhì)。但超越之肉的不同之處在于，它的產(chǎn)品非常像肉?！半u肉卷”有著禽類肉質(zhì)獨特的纖維結(jié)構(gòu)，其營養(yǎng)成分也與真肉沒有差別。每份“肉”與等量的真肉含有相同數(shù)量的蛋白質(zhì)，而且不含膽固醇、飽和脂肪和反式脂肪。對于Brow n來說，他的產(chǎn)品和真肉沒什么差別。

未來，地球上的動物蛋白將無法滿足人類的需要，因此高效生產(chǎn)肉類（或肉類仿制品）將變得更加重要。聯(lián)合國預測，到2050年，全球人口將由目前的72億增至96億。隨著一些國家的發(fā)展，越來越多的人選擇西方飲食。從1961年到2007年，世界范圍內(nèi)人均食肉量幾乎翻了一番，到2050年可能再翻一番。

在這種情況下，人類需要重新思考怎樣能獲取肉類。Brow n的方法是，提供近乎完美的肉類替代品。在重新發(fā)明動物產(chǎn)品這方面，他并不是孤軍作戰(zhàn)。在同一城市，現(xiàn)代牧場（M odern M eadow）公司在實驗室里利用3D打印機和組織工程來制造肉類。該公司的一臺冰箱里已經(jīng)塞滿了實驗室生產(chǎn)的牛肉和豬肉。公司的聯(lián)合創(chuàng)始人Gabor Forgacs在2011年的TED演講中，在臺上煎了一片人造豬肉并當場開吃。荷蘭馬斯特里赫特大學的科學家Mark Post也利用組織工程來造肉。

革命只有從遠處看才能顯出不同。當我隨著Brow n來到生產(chǎn)車間時，讓我感到驚訝的是這里與普通工廠非常相像。毫無特征的金屬機器正在工作，原材料盛在巨大的塑料容器中。我們戴上發(fā)網(wǎng)，穿上白大褂，走到一個藍色的小型傳送帶旁——做好的雞肉條不斷出現(xiàn)在傳送帶上，其筆直的外形看起來很奇怪。他說，它們還沒有經(jīng)過調(diào)味，但是已經(jīng)可以食用。在傳送帶的末端，還冒著熱氣的雞肉條一個接一個落入鐵桶中，發(fā)出陣陣悶響。

我盯著一桶桶的熟雞肉條，很難想象未來人們一定要吃這種不是肉的肉。這些肉不是來自農(nóng)場或飼養(yǎng)場，而是來自工廠。但是，這樣的未來正在快步走來。

植物造肉

在上世紀80年代中期，一位名叫Fu-hung Hsieh的食品科學家在密蘇里大學啟動了一個食品工程項目。他本來在加工食品業(yè)的桂格燕麥公司有一份很好的工作，后來轉(zhuǎn)投學術界，并說服學校為他購買一臺商業(yè)級別的擠壓機，當時學術圈幾乎沒聽說過這種設備。

擠壓機從某種程度上講是一種簡單的技術，它有點像一臺巨大的香腸制造機，但是要獲得想要的東西是極其復雜的?！坝腥苏f擠壓機是一種藝術。”密蘇里本地人。Harold Huff說。他是Hsieh的搭檔，喜歡吃肉，是一名資深專家。1989年前后，二人對利用擠壓機來制造真正的肉類替代品產(chǎn)生了興趣?！拔覀儾粨目谖痘蚱渌魏螙|西，”Hsieh對我說，“我們想讓它能像雞肉一樣被撕開——它需要有肉類最原始的樣子?！彼麄z知道，簡單的物理或化學調(diào)整并不能解決問題，他們需要進行實驗?！澳惚仨氂泻线m的配方，合適的溫度，合適的設備。”Huff說?！皣L試、觀察、調(diào)整”幾年，甚至幾十年，實驗就這樣進行下去，直到2009年Brow n打來的一通電話。

Brow n是一名環(huán)境學家，素食，曾在一家能源電池公司工作。他的同事都對肉類在氣候變化中的影響視而不見，對此他感到沮喪。“一大群人跑去開會，坐在那里絞盡腦汁，試圖解決能源問題。然后他們?nèi)コ酝盹?，點了大塊牛排?！彼f，“我會說，‘這種做法很蠢，我想解決這個問題?！崩吓笥殉靶?，他應該去鄉(xiāng)下開豆腐廠。作為反擊，他開始翻閱學術文章，尋找適合市場的肉類替代物。有一天，他聽說了Hsieh的工作。

Brow n注冊了一種素食雞肉，并開始同科學家一起調(diào)整，以適合大規(guī)模生產(chǎn)，“如果我用太多的大豆，它就會太硬；如果大豆太少，它就會軟得像豆腐。”他回憶說，“我們花了兩年去解決這個問題，但它仍不夠完美?！?/p>

隨著Brow n和Hsieh不斷完善產(chǎn)品，它開始引起關注。比爾·蓋茨將肉類生產(chǎn)危機視為自己的主要問題之一，并在自己的博客——蓋茨筆記上發(fā)表文章，稱贊超越之肉（指該公司的產(chǎn)品）是一項重要發(fā)明“。我無法分辨它和真雞肉之間的區(qū)別。”他寫道。更令人印象深刻的是，《紐約時報》食品記者、暢銷烹飪書作者M ark Bittm an，去年在一次盲品測試中嘗試了超越之肉（Brow n為他提供了一份墨西哥玉米煎餅），并表示自己“完全被它騙了”。

我拜訪Brow n的那天，工廠一片繁忙，因為公司正準備把第一批包裝好的貨物運到健康食品超市——對方同意，在加州的幾家超市進行成功試賣后開始在全國范圍售賣。在生產(chǎn)車間，擠壓機轟隆作響，送出一個個條狀肉，準備進行調(diào)味、快速冷凍或烤制。一個數(shù)碼顯示器表明模子的構(gòu)造，它賦予產(chǎn)品類似雞肉的質(zhì)地。這是這家公司的機密，是數(shù)年來的研究成果，因此當我靠近時，Brow n把顯示器遮上了。這是整個生產(chǎn)操作工程中沒有完全透明的一個環(huán)節(jié)。

Brow n已經(jīng)開始進行味道測試：3盤超越之肉，3種預調(diào)口味。我抓起西南口味雞肉條，放入嘴中。它的上面撒著干辣椒粉，味道有點像打著雞肉旗號的大豆。它嚼起來非常像雞肉，但還是差了一點。

在接下來的1個月，我用經(jīng)過少許調(diào)味的雞肉條代替無骨雞胸肉，和其他食物搭在一起吃：煎蛋卷配芹菜和羊乳酪，一盤墨西哥雞肉卷，一份炒飯。我不再認為這是雞肉。對我而言，真正的雞肉是完整的感官體驗——脆脆的雞皮，作響的平底鍋，錦上添花的醬料。如果我想吃，我就自己做。但是，當我想在其他菜式里加入有嚼頭的瘦肉來調(diào)味時，我不在乎它是來自動物還是植物。不過，如果那肉既不是來自動物也不是來自植物呢？

打印肉

在密蘇里大學校園旁邊，坐落著一家生物技術初創(chuàng)公司——現(xiàn)代牧場。這家公司的科學家正在為肉類生產(chǎn)危機提供另一個完全不同的解決方案。我拜訪他們的時候，發(fā)現(xiàn)一臺惠普桌面打印機大小的3D打印機，正在將黃色黏糊糊的東西涂在培養(yǎng)皿上。它來回運動，打出的東西排成狹窄的陣列，彼此的間隔只有頭發(fā)絲直徑那么大。

當培養(yǎng)皿上陣列的寬度達到幾厘米之后，3D打印機轉(zhuǎn)換方向，在原來的陣列上方以交叉方向打出新的陣列。除了機器的聲音之外，我的耳邊沒有其他噪音，也沒有任何氣味。沒有任何線索表明這種黏糊糊的東西是肉的初始狀態(tài)，最終將變成一根小香腸。當打印機的任務完成后，出來的東西有點像大號的創(chuàng)可貼。

要到達打印這一步，大約有7億個牛肉細胞需要在衣柜大小的恒溫箱里的細胞培養(yǎng)皿中生長兩周。之后，細胞被放入離心機中旋轉(zhuǎn)，生成像蜂蜜一樣的流狀物，然后被轉(zhuǎn)移至打印機的大號注射器中。

打印出來的細胞需要重回保溫箱，再待上幾天。在這段時間里，它們開始生出胞間質(zhì)——一種天然的膠原蛋白骨架，為細胞提供結(jié)構(gòu)支撐。最終生成真正的肌肉組織。我眼前的這項技術，是匈牙利理論物理學家Gabor Forgacs的杰作。他后來轉(zhuǎn)向發(fā)育生物學領域。2005年，他帶領團隊打印出多細胞聚集體。他的打印機能夠打印出具有生理活性的細胞束，并能互相吸附，生成更大的復雜結(jié)構(gòu)。

2007年，Gabor和他的兒子Andras成立了新器官（Organovo）公司，利用這項技術來打印具有醫(yī)療用途（如藥物測試）的人體組織。他們的目標是能夠打印用于移植的功能性人體器官。Gabor是公司的科學家，而Andras則負責商業(yè)部分。

“一開始，有人問我們，‘你們能造出肉來嗎？’”Andras回憶說?！拔覀儺敃r對這種說法不屑一顧?！碑吘?，這離新器官的目標太遠了。到了2011年，新器官開始引入新的管理團隊，并在去年初制定出面向公眾的計劃。Gabor和他最親密的兩個科學伙伴Francoise M arga和Karoly Jakab開始構(gòu)想新的項目。Andras去了上海，尋找風險投資。他看到，中國人的飲食結(jié)構(gòu)正在發(fā)生變化，而他們吃得很多肉類都是從遙遠的南美洲和澳大利亞運過來的。

在各種因素的影響下，“用生物方法來造肉”這個點子變得非常有吸引力。而且，Gabor認為，肉比人體功能器官更容易被制造出來?！叭绻覀兡苤圃旎铙w組織，我們當然能夠造出食物級別的組織，它們不需要那么精確?！?/p>

2011年底，Andras回到美國，團隊很快取得了美國農(nóng)業(yè)部小型企業(yè)創(chuàng)新研究的認證。接著又得到了Peter Thiel（Thiel是Paypal的聯(lián)合創(chuàng)始人，技術投資者，未來學家）基金會的分支——Breakout實驗室的支持。在后者的幫助下，Andras在位于美國航空航天局硅谷研究中心的奇點大學成立了經(jīng)營辦公室，Gabor則在哥倫比亞成立了科學研究中心?，F(xiàn)代牧場正式成立。

在實驗室里造肉聽起來怪異恐怖，但這個概念歷史悠久，并非只存在于科幻小說中。1931年，丘吉爾寫道：“50年以后，我們應該摒棄為了吃雞胸或雞翅膀而養(yǎng)一整只雞的荒謬做法，而是利用合適的培養(yǎng)基分別獲得雞的某些部分?！彼麑r間的估計有誤，但是這個想法卻促使研究者開發(fā)出肉類的替代品。如果你想象一下肉類生產(chǎn)的整個過程——動物的遭遇和資源的浪費，會覺得養(yǎng)殖場是可怕的選擇。相比之下，實驗室造肉既人性化又充滿理性。歐盟的一項研究估計，在大規(guī)模生產(chǎn)的情況下，實驗室要比養(yǎng)殖場少用99.7%的土地，以及94%的水，整個過程產(chǎn)生的溫室氣體也將減少98.8%。

在過去的幾十年中，不少科學家開始致力于實驗室造肉，其中最著名的是荷蘭的Mark Post。他利用組織工程，使細胞沿著圓柱形的骨架生長，之后在倫敦對長出的肉進行了味覺測試。專注于肉類替代品的非盈利研究與游說團體New Harvest的主席Isha Datar認為，與現(xiàn)代牧場的3D打印相比，Post的方法“在理論上更適合于大規(guī)模生產(chǎn)”。另一方面，Datar也指出現(xiàn)代牧場的領先之處：“它是真正的商業(yè)行為。其他組織都是學術性的，你不知道它們是否有能力走出實驗室?！?/p>

但是，如果實驗室出來的肉不能征服消費者的味蕾，搶著上市也沒有意義。兩名品嘗者對Post的肉反應冷淡?，F(xiàn)代牧場目前的產(chǎn)品幾乎不能算是肉：它缺少血和脂肪——這二者對真肉的顏色、味道和多汁的質(zhì)地相當重要。

為了讓肉更具吸引力，現(xiàn)代牧場聘請了來自芝加哥的主廚Hom aro Cantu。他將為現(xiàn)代牧場解決的事被Andras稱為“最終問題”，如質(zhì)地、氣味、外觀和口感，并給出建議，如還需要增加多少脂肪。Andras說，在未來的幾年里，現(xiàn)代牧場計劃在Cantu的幫助下開展品嘗會：一些朋友將受到邀請來品嘗菜式，幫忙取消失敗的產(chǎn)品。

在此之前，仍有許多技術難題要克服。因為沒有先例，將實驗室生產(chǎn)的肉賣給消費者要遇到更多管理方面的障礙。肉類是美國農(nóng)業(yè)部的管轄范圍，Andras認為美國食品與藥物管理局也會介入。他說，最終獲批至少需要10年。

與此同時，現(xiàn)代牧場也需要賺錢。他們主要關注皮革制造，這比制造肉簡單得多，而且不用面對諸多管理障礙。Gabor遞給我一塊深棕色的圓形皮革，與我最愛的鞋子上使用的材料沒什么區(qū)別，聞起來也更像皮革。它就是皮革。這個公司一面同主廚合作來使肉更加完美，一面同時尚品牌和汽車制造商合作，用實驗室皮革來制造產(chǎn)品。

人造肉并不遙遠

在哥倫比亞市中心的一家有機果汁店，瘦高的Ethan Brow n坐在金屬椅子上，討論他如何定義超越之肉短期內(nèi)的成功?！拔覀兿脒M入肉類貨架。”他說，“如果你去商店，會發(fā)現(xiàn)肉類和植源性蛋白是在不同的貨架上。為什么非肉類就要受到這種待遇？”他用豆奶舉例：隨著數(shù)量的增多，豆奶最終被擺上奶制品貨架。從1997年開始，它的銷量增加了500%。

“我們最初的顧客是素食者和喜歡豆腐、豆子的本地膳食主義者?！彼f，“潛在的顧客是那些已經(jīng)開始減少肉類攝入的人。他們?nèi)韵矚g吃肉，但是已經(jīng)意識到不應該吃那么多?！?/p>

在某種程度上，用高仿肉去吸引這群顧客合情合理，但是仍有風險。在一個充斥著動畫和機器人的世界，有一個概念叫做“恐怖谷”——如果仿人太像真人，就會令人恐懼?！笆澄镆泊嬖诳植拦龋盇ndras說，“在它變得完美之前，它會看起來嚇人?！?/p>

當我把超越之肉拿給我妻子時，親眼見證了恐怖谷效應。她吃加工肉類完全沒問題，如熱狗或鵝肝。她也吃大豆蛋白，如豆腐。但是她根本不碰超越之肉，覺得那太像真肉了。

或許現(xiàn)代牧場應該離恐怖谷遠點，而不是試圖穿越它?！拔覐男缕鞴倌堑玫搅艘粋€啟示，”Gabor說，“我們永遠無法打印一個外表同真心臟完全一樣的東西，我們也不必這么做。我們真正需要的是用自身細胞制造出能夠發(fā)揮心臟功能的器官，使它在體內(nèi)更好地工作——這是我們能做的。對于肉來說道理相同。我們想要放進人們嘴里的不是從動物身上得來的東西。但從營養(yǎng)水平、口味等角度來說，它和真肉是一樣的。你認為它是肉，但是有所不同?！本拖駸峁坊蝙Z肝一樣。

如果人造肉不需要完美地模仿真肉，它甚至能比真肉更好。超越之肉和現(xiàn)代牧場的團隊都設想了未來的超級肉——添加了om ega-3脂肪酸和維生素。“你可以放心地食用一塊用超越之肉制成的菲力奶酪牛排，它能降低你的膽固醇?！盉row n說。

盡管已經(jīng)取得一些成果，但沒有一家公司認為他們的產(chǎn)品將完全取代肉類，他們也沒有視彼此為競爭對手。Isha Datar預測，人類可以利用一些方法來解決肉類生產(chǎn)危機：除了實驗室制造的肉類和植源性肉類，利用可持續(xù)方法飼養(yǎng)牲畜和在飲食中減少肉類攝入也不可忽視。去年，英國?？巳卮髮W的一項研究指出，為了到2050年仍能養(yǎng)活全世界的人口，并避免災難性的氣候變化，人類必須在飲食結(jié)構(gòu)上做出一定程度的改變。

研究者發(fā)現(xiàn)，全球肉類平均消耗必須從占每日平均能量攝入的16.6%降至15%。這個下降幅度聽起來不大，但是相當于在西方式飲食中將食肉量減半，這將是一個重大的改變。有了高質(zhì)量的肉類替代品，這個改變并非不可能。

要實現(xiàn)這個目標，一個重要的突破口是：受過教育的消費者將享受到肉類生產(chǎn)過程的完全透明化。Brow n考慮在超越之肉的車間安裝攝像頭，并讓人們能夠在線觀看視頻，這樣他們就可以了解到這是一個無害的過程。這種方式與傳統(tǒng)屠宰場的保密制度之間，形成了鮮明的對比。

Andras Forgacs還設想了更加戲劇性的做法：將現(xiàn)代牧場的生產(chǎn)車間設置成地區(qū)性寵物樂園。“我們需要定期補充細胞，因此要從動物身上取一些活體組織。它們是真正的幸運兒，不會每個月被殺掉，而是過著非常幸福的生活?！比藗兛梢詠碛^看動物吃草，然后走進實驗室，看一臺巨大的3D打印機打出一層層的細胞，它們最終長成各種肉類。

“你是愿意走進屠宰場，看到一頭牛被殺、被剝皮、被開膛破肚，然后享受牛排晚餐，還是愿意參觀一家動物園，然后再去吃肉？”

這是一個夢想，但Andras認為它并不遙遠?！吧镏圃煲呀?jīng)存在。在未來的幾十年中，它將不可避免地應用于醫(yī)藥以外的領域，如食品行業(yè)?！眴栴}是，這個世界是否已經(jīng)準備好迎接它的到來。

新聞來源：《科技時代》