午餐餐桌上端來一盤青椒炒肉片,我用筷子夾起一片豬肉正要往嘴里送,一陣突如其來的困頓感油然而生。我打量著這片來自山林里生態飼養的豬所產出的、緊致而帶著筋的肉片,聞著它的香氣,想起前一天晚上看到的一段視頻:美國加州一家生物科技食品公司通過提取三文魚干細胞,培養出了帶有紋理的細胞培養三文魚塊,并以此制作了外觀看起來與日常所見幾乎別無二致的三文魚壽司。品嘗者說:味道很清爽,與常規三文魚的口感很接近。不同的是,生產一塊細胞培養三文魚肉的周期只要4到6周,而一條生活在海里,正常達到成熟捕撈標準的三文魚的自然生長周期通常需要幾年。
思緒將我帶入到電影《黑客帝國》中那個層層疊疊堆放著無數人體培養罐的巨大生物車間,那里的“人”無須通過真實的生命母體誕生,只要將干細胞放置在培養罐中并給予一定的營養液,便可以分化、發育并批量制造。雖說這只是20多年前的一部科幻電影,但卻隱約預言了未來的很多可能發生。
在醫學領域,組織工程學在體外組織培養方面發展迅猛。2015年,我曾寫過一篇科技先鋒報道《打印生命的技術》,采訪了杭州電子科技大學徐銘恩教授,彼時他已經能夠用生物3D打印機制造在體外存活數月的人體肝臟、脂肪、皮膚等組織,而該技術的初衷是完整打印人體組織器官,以滿足醫學領域對器官移植的需求。盡管目前3D打印的人體組織距離器官移植的要求仍有距離,但這些活體組織已被廣泛用于醫學領域的藥物篩選。
細胞培養三文魚可以被視為醫學領域組織工程學在農業領域的技術轉移應用,且技術要求相比醫學人工器官領域要低。事實上,不僅是三文魚,理論上來說任何由細胞組成的動物肉都可以通過細胞培養的方式變為人們的盤中餐——無論是牲畜、家禽,或是海產品,乃至各種奇珍異獸。這也是文章開頭讓我陷入迷茫的問題:再過多久,我餐桌上的那盤肉片就會變成來自實驗室工廠的細胞培養“肉”了?到時,我會選擇它們嗎?又或者,未來我還有沒有選擇的機會?
細胞培養肉的前世今生
細胞培養肉(cell-based meat,或cell-cultivated meat)真正以食物形態進入公眾視野至今還不到10年。2013年,從事組織工程血管生成領域研究的荷蘭生物學家波斯特博士(Dr. Mark Post)制造出了全球首個細胞培養牛肉漢堡,并以逾30萬美元的價格拍賣,該項目的幕后支持者包括谷歌聯合創始人布林(Sergey Brin)。波斯特博士在發布會上表示,項目的初衷是解決因世界人口不斷增長而導致的饑荒和氣候變化問題。
簡單來說,細胞培養肉是在生命體外,利用培養液進行細胞分裂、繁殖,來制造的肉類產品,是從屬于細胞農業(cellular agriculture)的兩大分支之一。細胞農業的另一分支是非細胞培養(acellular method),主要是利用微生物的精密發酵來生產奶制品、蛋清、蛋白等。
細胞培養肉的最大特征是幾乎全過程完全工廠化封閉生產:無須農場、無須飼養、無須屠宰,只須根據市場需求來生產相應的部位即可。在我來看,這種方式已經脫離了我們傳統意義上農業作為第一產業的特征,不應再稱之為“農業”,而是徹底的“工業”產業。
從過程來看,生產者首先從目標動物的體內采集活體干細胞,然后將其放入裝有特定培養液的生物培養罐(如圖1),罐子的長相類似用于發酵的大型啤酒罐,經過一定周期,細胞迅速擴繁、培養,便收獲了制造細胞肉的基本原料;此后,再把這些原料進行分離,比如將脂肪細胞與肌肉細胞分開,這就是精細化處理后的細胞肉原料。有了它們,就可以進行細胞肉生產的下一步了。
生產商可以根據各自的技術能力和市場定位、需求來進行進一步的加工生產。如果只是加工肉末產品,比如牛肉漢堡的肉糜塊、炸雞雞塊、豬肉丸子、魚肉泥等,那么可以選擇將這些細胞肉原料按比例與植物蛋白等原料進行混合,就可以制成“混合細胞肉”(hybrid meat)——不難想象,這些經過各種調味料平衡的細胞培養肉糜類食品做到與當下常規肉糜產品一致、乃至口感上有所超越的可能性更大,因為工業化生產的細胞培養肉在品質一致性把控方面很可能比常規畜牧業和肉食加工產業更甚一籌。
如若想要得到更加近似常規養殖肉類的細胞培養肉塊,那么過程就會繁瑣得多(參考圖2)。經過分離的培養肉細胞原料此時被作為“生物墨水”投入生物3D打印機,通過預先設置的3D打印模型,將不同類型的培養肉細胞通過逐層打印的方式進行堆疊、組合,打印后再將它們投入培養容器進一步培養,以使得不同細胞之間形成更為自然的生物連接,如此這般,一塊肥瘦相間的標準化細胞培養肉塊便應運而生了。
圖1
來源:MeaTech 翻譯:Abovefarm Research
圖2
來源:MeaTech 翻譯:Abovefarm Research
備受追捧的細胞培養肉公司和即將全面開啟的市場
自2013年第一款細胞肉漢堡誕生以來,便不斷有創新科技公司加入。據美國推廣新替代蛋白的行業研究機構好食研究院(Good Food Institute,簡稱GFI)統計,截至2021年底,全球共約有107家專注細胞培養肉開發的初創公司,僅2021年就新增21家;到2021年底,該領域累計吸引投資逾19.3億美元。在EGS概念的大背景下,2021年是全球細胞肉投資大爆發的一年,總金額達13.8億美元,以色列和美國是投資吸引的主要地區。2018年,成立于以色列的細胞肉科技公司MeaTech(NASDAK: MITC)于2021年3月登陸美國納斯達克,成為全球首家、也是目前唯一一家專注細胞肉的上市公司。
圖3
來源:GFI 翻譯制作:Abovefarm Research
新興的細胞培養肉行業吸引了眾多知名風險投資機構以及社會名流們的濃厚興趣,他們當中包括代表新加坡政府國家隊的投資大鱷淡馬錫、風險投資領域先鋒機構軟銀,全球頂級富豪、微軟創始人比爾•蓋茨、亞馬遜創始人貝索斯,影視明星萊昂納多(Leonardo DiCaprio)、米其林三星主廚等,而掌握著價值鏈的農業和食品行業巨頭更是其中的積極推動者,比如美國泰森(Tyson)和嘉吉(Cargill)。GFI的統計表明,目前投身該領域的不同投資者已超過450個。
表1:2019-2022部分細胞培養肉公司融資及IPO概況
數據調研、整理:Abovefarm Research
環境保護或許是助推細胞培養肉熱潮涌動的核心驅動力。據聯合國糧農組織(FAO)統計,2019年世界農業食品系統產生的溫室氣體排放量占比全球溫室氣體總排放量的31%,其中農業中的畜牧養殖業是溫室氣體的重要貢獻者之一。正因如此,自帶“高科技”光環的細胞培養肉公司的網站宣傳首頁幾乎無一例外地把“環保“、“可持續”作為大眾營銷的利器,如細胞肉可以減少多少溫室氣體排放、節約多少土地資源、節約多少淡水資源等等。毋庸置疑,將原本巨大的動物養殖場和長長的供應鏈濃縮到一個“提供一站式解決方案”的生產車間里,其中的“綠色”吸引力必將贏得不少環保消費者的芳心。
動物福利和食品安全也是細胞培養肉公司著力向消費者傳播的點。工業集中化養殖方式使得人們將自然界馴化的畜禽動物徹底淪為僅僅滿足人類無盡食物欲望需求的商品,而不再被當作生命對待。例如,一只自然條件下通常需要喂養10個月才能成熟的雞,在工業化體系下可能僅僅需要1-2個月就出欄,并被送上人們的餐桌,而它們從孵化誕生到最后被屠宰,終生“使命”就是夜以繼日被催肥,保持高頻地產蛋,達到合格重量后被送進屠宰場,其一生都活在生產線上的方寸鐵籠之中,甚至很多雞因為過快催肥而從未站立過。作為產品而生產的“動物們”基本喪失了作為生命的自生免疫能力,而生產者們一邊大量使用激素刺激它們生長,一邊用藥物維持它們的生存。在生產者眼中,它們早已不再是生命,而僅僅是商品。在相似的商業邏輯和利益追逐下,畜禽、水產養殖領域的模式基本大同小異。不少人認為,只要你了解工業化養殖的全部真實過程,就有極大可能性轉變為素食主義者。
數據來源:Euromonitor; OECD-FAO Agricultural Outlook 2020-2029
翻譯制作:Abovefarm Research
或許正因為工業化養殖的上述種種窘境,人們才開始尋找新的解決方案,細胞肉的出現讓人們看到了用科技解決一切問題的曙光,尋找人類食物體系的替代蛋白成為了一場革命。打開本文開頭提及的細胞培養三文魚公司Wildtype的網站首頁,“非養殖、非植物基、非野生”的標語最先映入眼簾,上世紀70年代開始,野生三文魚的過度捕撈已導致資源面臨枯竭,而工業化養殖過程又可能帶來重金屬汞、抗生素、微塑料等一系列食品污染問題,細胞培養三文魚看起來可以完美解決所有問題。今年2月,創立于2016年的Wildtype公司完成了1億美元B輪融資,公司將專注壽司級細胞培養三文魚生產,目前宣稱已經與擁有1,900多家壽司連鎖店鋪的Snowfox公司達成分銷協議,目前他們正全力將細胞三文魚實現工廠化量產。
另一家不得不提的細胞肉公司是以生產和推廣植物蛋產品起家的美國Eat Just公司。成立于2011年的Eat Just號稱截至2021年底已在全球銷售了相當于1億枚雞蛋的植物蛋。盡管該公司在發展歷程中曾兩次更名,并一度身陷誤導性傳播、制造虛假銷售數據以獲得融資等紛爭中,但并未影響其強大的市場開拓和融資能力。
2020年底,新加坡政府率先批準了細胞培養肉的市場準入銷售,隨即Just Eat在新加坡1880餐廳開始出售細胞培養雞肉的炸雞塊。這份混合了70%細胞培養雞肉肉糜和綠豆植物蛋白等原料的炸雞塊據說烹飪方式和口感與常規雞塊沒什么差異,零售標價為17美元一份。我們很難評價這究竟是一次成功的市場營銷事件,還是什么其它,但不可否認這是細胞肉發展歷程中的一個里程碑,意味者細胞肉合法化地走上了消費者的餐桌,而新加坡目前仍然是全球唯一允許細胞肉銷售的國家。2021年5月和9月,Eat Just旗下專注細胞肉的品牌Good Meat累計融資2.67億美元,除了細胞培養雞肉,他們還在日本開拓了細胞培養日本和牛的業務——和牛在日本被視作“國寶“,是高檔牛肉中的翹楚,其售價昂貴。
相比于常規肉食行業,細胞培養肉行業發展面臨的挑戰還包括食用者挑剔的口感和高昂的成本問題。不過,一旦進入工業化流程,在資本和科技引領下,這些問題似乎都不會成為行業發展的攔路虎。地處沙漠地區、在農業科技領域極其發達的以色列細胞培養肉公司在技術引領方面走在了前列。以MeaTech公司為例,通過生物3D打印技術,他們宣布已經打印出了全球最大號牛排,并稱將為客戶提供肥瘦得當的“定制化“牛排產品。
在降低成本方面,成立于2018年的以色列細胞肉公司Future Meat官方宣稱的最新成本紀錄已經達到了每磅牛肉7.7美元,一塊漢堡牛肉塊或雞肉塊的成本降至1.7美元,而兩年前他們一個漢堡的生產成本約是25萬美元,該公司成本的斷崖式下跌主要歸功于其宣稱的單細胞培養技術和細胞培養液的改變。培養液是體外細胞培養基,也是細胞肉生產的最大耗材成本之一,以往的培養基主要是胎牛血清和生長因子,新的技術體系下,Future Meat創造了無血清培養,使得細胞增殖效率提升了10倍,培養基可以回收再利用,并且只要一次提取動物干細胞作為“種子”,便可以源源不斷地復制、再生產,生產效率更是達到了“6天生產一頭牛”的驚人效率。2021年底,Future Meat完成3.47億美元的B輪融資,與Just Eat共同成為業內估值10億美元的獨角獸公司。
與此同時,細胞肉行業在2022年可能迎來真正產業化開啟的元年,這也會促使行業成本進一步降低。今年4月,剛剛完成4億美元細胞肉行業單筆最大融資、進而進入估值10億美元俱樂部的美國Upside Foods公司已經于2021年11月在舊金山灣區開設了自己的工程、生產和創新中心EPIC,年產能可達40萬磅(約181噸)細胞肉, 并宣稱可生產從牲畜、畜禽到海產品的各種肉糜或肉塊,目前主要聚焦雞肉生產。坐落于城市的EPIC中心徹底打破了人們對傳統養殖業和肉食加工業的理解,是一個透明化的“前店后作坊”的體驗和生產中心。來訪者可以透過玻璃窗看到即將被端上自己餐盤的細胞肉是如何生產、加工出來的,EPIC渴望以此破除人們的“心結”。
新一輪融資后的Upside Foods將進一步整合供應鏈,擴大產能,提升至年產千萬磅細胞肉的規模級別;完成融資候的Future Meat也宣布,在以色列日產500公斤細胞肉的產能基礎上,今年將在美國開啟第一個真正規?;纳a工廠;而就在幾日前的在5月25日,Eat Just旗下Good Food剛剛宣布與生物醫藥設備和方案提供商ABEC公司達成多年合作協議,在美國共同開發10套25萬升級別的生物培養罐設施,全部投產后年產能將達3,000萬磅細胞培養肉。
2021年6月,咨詢公司麥肯錫(McKinsey & Company)發布了細胞培養肉的行業分析報告《細胞肉:從實驗室到煎鍋》(Cultivated meat: Out of the lab, into the frying pan)中對細胞肉的市場規模進行了預測,如果消費者全然接受細胞肉,且細胞肉在口感、成本方面達到匹敵常規肉的水準,加之細胞肉可以利用技術手段擺脫資源條件限制的優勢,那么到2030年,細胞肉市場可以到達250億美元的市場規模,約占全球人類市場總規模的1.5%。
數據圖表來源:麥肯錫報告Cultivated meat: Out of the lab, into the frying pan
翻譯制作:Abovefarm Research
在中國,也出現了新興的細胞培養肉公司,2020年在上海創立的CellX是其中的代表之一。今年5月,這家主要由年輕的商業咨詢顧問和科學家組成的初創團隊獲得1億人民幣的A輪投資,相比國際上快速發展的細胞肉公司,該公司目前仍然處于產品原型的開發階段。創始團隊對外稱,他們將以整塊的細胞肉作為發展方向,正在研發無血清細胞培養的技術,并希望與高端餐飲,如米其林餐廳合作推廣。
對于細胞肉市場發展來說,政府的準入和開放仍然是潛在的壁壘。盡管新加坡已經領先全球開放了消費市場,實力投資機構淡馬錫也在多起投資項目中積極行動,但新加坡的本土消費市場仍然十分有限。美國是目前被寄予厚望的市場,截至目前,美國食品藥品監督管理局(FDA)尚未批準細胞肉的市場準入,但從行業內風起云涌的態勢來看,美國市場的準入與開放應該就在今年。歐盟目前對細胞肉的研發有一定支持,但在政策上尚未出現任何松動的苗頭;有著廣闊市場潛力的中國市場,在今年1月農業部發布的《“十四五” 全國農業農村科技發展規劃》中關于未來食品制造的小節中首次提到“研究細胞培養肉、合成蛋奶油、功能重組蛋白等營養型食品的培養和制造技術”,其主要著眼點可能是糧食安全和農業“碳減排”的目標,但在細胞肉市場準入的政策法規方面尚未有任何啟動進展。
消費者,市場的終極決定者
“盡管可能需要十年時間才能讓細胞肉的售價低于常規肉,但今天的市場已經表明,消費者愿意為他們相信更健康、更可持續的產品支付溢價。”前文麥肯錫的分析報告中如此撰述。
數據圖表來源:麥肯錫報告Cultivated meat: Out of the lab, into the frying pan
翻譯制作:Abovefarm Research
我不是素食主義者,生活中也算不上環保主義人士,然而作為長期關注可持續農業和健康食品的消費者,對于細胞培養肉這個新興事物卻不由自主地產生了困頓之情——盡管我還沒有機會去品嘗這種肉,估計目前有能力品嘗的仍然是全球極少數人士,但我并不懷疑這塊“肉”在口感上應該是真“肉”這一事實。那么我的“猶疑”從何而來?我決定在自己的朋友中做一個對于細胞培養肉直覺態度的小調研。
我選擇了大概10位親友,年齡在14歲到75歲之間,職業范圍覆蓋廚師、美食家、公司白領、市場公關、投資人、科研學者、退休人員、學生等,他們同樣既非素食主義者,也沒有極端環保主義傾向。我首先給他們大致普及了細胞肉是怎么回事,然后提出的問題是:“拋開價格等因素,僅從個人感受來說,在常規養殖的動物肉和細胞培養肉之間,你會如何選擇?”調研結果顯示,他們中大約一半左右明確表示會選擇常規動物肉,另外幾位則表示愿意嘗試細胞肉,但總體來說他們的觀點并不完全沖突,只是表達角度可能有所不同。
“我傾向選擇動物,” 美食評論家Fenny說,“這已經不是加工食物了,是人造食物,即便從健康角度來說,也要避免深加工的食物。”
“在未受污染的前提下,我選真動物肉,因為細胞肉不是自然生成的。”我的父親如是回復。
“站在健康角度,我建議還是多吃點植物蛋白,少吃點動物蛋白。”好好吃公益實驗計劃發起人施艷說。
“我個人不會選擇細胞基的肉,我寧愿少吃肉,也不會因為嘴饞而去吃很多細胞肉,”長期從事社會影響力投資并關注食品和健康的投資人方譽瑾表示,“人類最重要的功課是控制各種欲望。”
“細胞培養肉雖然在科技方面是人類進一步探索減少碳排放而開發的食物,從科學進步角度我是非常鼓勵和提倡的,”長期踐行可持續餐飲的廚師Brian Tan表示,“討論到食用,我個人愿意嘗試,但是會否改變我的食用習慣,要權衡進入人體會后有怎樣的影響。如經科學證明對環境和人類有益,我不會拒絕,這與我對昆蟲飲食的態度是一致的。”
“從未來長遠來看,這是可持續的另一種方式,”餐飲媒體人兼料理研究家Kimi表示,“如果是下一代人,應該會完全接受,但我這一代還是更喜歡新鮮動物肉多一些,不過我個人蠻愿意試一試的。”
“我對細胞肉完全開放,主要看價格、口感,”從事公關行業的Angela表示,“植物肉、細胞肉都是(未來食物)方向,消費者通常會用腳投票,好吃不貴就有市場。”
如果單一站在環境影響、科學邏輯以及當下純粹的商業角度來看,我可能不得不對細胞培養肉投支持票。然而對我而言,如鯁在喉的問題并沒有因此消失,盡管這些問題在目前可能還沒有確切答案。
首先,脫離生命整體和自然生態系統的肉類食物是否真的可以大規模替代自然環境孕育下的、富有活力的健康生命食材?
細胞培養肉是基于現代營養科學對于各種營養成分的認知,如脂肪、蛋白質、碳水化合物、礦物質等,構筑的人工培育的新食品。在這個過程中,我們把局部從整體中割裂開來,僅僅視作我們所能夠認知的細胞的堆積、營養成分的疊加,對于作為有機的生命整體在局部構造中所起到的作用是完全忽略的。然而,這些功能與作用是否真的不存在?它們又是如何作用的?對于食品的風味、健康是否產生影響?
同樣,當我們把一個原本自然孕育而生的生命體從生態體系中完全脫離,采取徹底封閉的實驗室方式生產,不再讓生命去感受陽光、雨露以及食物鏈條中所積攢和傳遞的能量,這樣的食物是否還可以被稱作具有食物內核的“真正”食物——盡管它們的長相或者所含元素和我們認知的食物高度相似?
自然農業從業者都清楚,一方水土養一方物、一方人,即便同一區域、同一生命,它們在不同時間、不同環境條件下所產出的成果也是豐富多彩的,這樣的多樣性作為食物進入人體時,是否也在構筑我們身體的健康?那么,復制拷貝生成的食物是否會存在極度單一性的缺陷?
在自然界和人類漫長的進化歷程中,我們作為食物鏈條的一部分而存在,如今,我們將自己從這個食物鏈條中完全、徹底的剝離出來,這樣的行為是否是明智的選擇?是否會產生不可預知的后果?
其次,細胞培養肉高度集約化所帶來“高效”是否是真正“高效”?
當農業或鄉村僅僅被視為承擔人類食物供給的生產基地這一單一功能時,集約化、規?;墓I體系看起來具備無比的效率優勢。工業化的思維是一種社會分工、高度抽象、將各種核心要素抽離出來,重新構筑新體系的方式,在這種至簡模式下,目標清晰明確,圍繞目標所達成的效率也空前提升。
然而,食品供給本應是農業或鄉村功能的一部分,從自然中獲取食物是人們與自然溝通的方式與橋梁。當我們通過友善的耕作與養殖方式,與自然形成和諧互作時,由此帶來的生態效益可能遠遠高于食物獲取本身的價值。這些生態效益包括土壤、水源、空氣、生物多樣性的改善。在一個和諧生態環境中,工作的不僅僅是人,還有自然界的參與者——比如土壤中的微生物、自然中的各種作物以及飛鳥魚蟲等等——它們所轉化出來的成果可能不僅僅是人的食物,還包括潔凈的空氣、優良的水質、活力的土壤等等。然而,在現代經濟學體系中,巨大的生態效益處于被長期忽視狀態——因為沒有形成貨幣化計量,所以不存在“效益”。
當我們以完全工廠化的方式去生產人類的食物,也就從一個重要方面切斷了人與自然溝通、互作的橋梁與渠道。將人從自然、生態中割裂出去,是否真的是最為“高效”的方法?
最后,以科技手段去解決人類無窮欲望的滿足問題是否是可持續的終極解決之道?
在可以預見的、不久的將來,我絲毫不懷疑細胞培養肉的成本可以達到常規養殖肉類產品的幾分之一,這是由高度集約化工業的天然特性所決定的。然而,不斷被輕易滿足的欲望是否可以真的幫助人類邁向更可持續的未來?讓人們過上更為健康、幸福的生活?恐怕未必。
一種極大的可能是細胞肉反過來刺激生態養殖肉類的價格飆升,或者讓一些天然養殖或是野生的肉食更加因稀缺而被哄炒,并無形中制造了人類在食物選擇方面的極度不平等或階層化,讓天然食物成為少數人才能享有的奢侈品。
科技與工業化的方式幫助人們從完全靠天吃飯的傳統農業中走出,并且讓大多數人擺脫了饑荒的威脅。然而,與此同時,過度的工業化、集約化也導致了大量環境問題以及潛在的人類食物健康的隱患。“細胞農業嘗試以科技解決問題,而這些問題最初恰恰是由科技所導致,” 我的一位從事生態農業13年的德國朋友Ben Schmehe博士說,“一方面,科技竭力幫助人類獨立于自然,另一方面,科技又是人類的孩子,應該融入自然——這是一個漫長的過程。”
事實上,以當下科技發展的步伐,可能過不了多久,人們就可以每日服用一顆食物膠囊,以此來解決所謂的溫飽和營養問題。與此同時,我們還可以假以虛擬世界或元宇宙,實現意識中對“美味”的滿足,就像《黑客帝國》電影中描述的一樣,你無須真的去喝那杯葡萄酒、品嘗那塊牛排,你的意識層面就可以感知那樣的愉悅:神經科學的發展完全可以讓那樣的體驗變為現實。
欲望最大特征是需要“不斷被滿足”。當我問及我14歲的女兒有關天然動物肉和細胞肉的選擇時,她回答說:“我可以兩個都不選擇嗎?”
我知道細胞培養肉的時代正在到來,并且不可阻擋,我也并不介意去偶然品嘗細胞肉的炸雞或牛排,就像我偶爾也會去吃一次人們心目種的“垃圾食品”一樣,但此刻我會格外珍惜地去品味把那塊生態豬肉給自己帶來的真實感和自然味道。至于細胞肉,或許留給在火星退休的人們吧。