细胞农业的历史（以及食品的未来）

本文改编自“食物或战争”,朱利安·克里布（剑桥大学出版社，2019年）。版权所有。

生物培养——或有时被称为“细胞农业”——是一种新兴技术，用于从植物、动物、真菌和微生物的细胞培养中生产食品。这是组织培养的商业实现，自1885年Wilhelm Roux发现该技术以来，组织培养一直用于农业、生物和医学研究。在21世纪，它将为人类提供大量安全、健康和有营养的食品或食品配料，只需要最少的土地、水和能源投入。

正在进行的引人注目的进展包括无牛肉和奶制品、无鸡蛋和肉、无猪培根和无鱼鱼。它们不是像大豆那样由蔬菜材料制成的替代品——它们确实是真正的肉类，是通过精心喂养胚胎干细胞并将其转化为肌肉纤维的正确营养成分培育出来的。唯一缺少的是这个过程中的动物——它从活胚胎直接转化为肉制品的速度和效率是任何动物都无法比拟的。2011年，马斯特里赫特大学的马克·波斯特(Mark Post)展示了这项技术，他制造出了世界上第一根“试管香肠”，几年后又制造出了第一个汉堡。在食品生产方面的这一突破之后，全球各地的生物技术和食品初创企业纷纷效仿，一些专家认为，这可能会成为一场可以与太阳能匹敌或超越太阳能的技术热潮。

联合国全球环境基金解释了原因:“分析显示，与欧洲传统养殖牲畜相比，生产1000公斤人工养殖牲畜所需的土地面积约减少99%，水减少82% - 96%，温室气体排放减少78 - 96%，能源减少7 - 45%。”“研究(还)关注于:从植物蛋白中制造肉类替代品;改造微生物生产牛奶等乳制品;以及制造皮革、毛皮和木材等其他产品。细胞农业可以帮助实现一个更可持续的粮食生产系统，并显著减少当前系统的环境影响。

如果扩大规模并使其广泛普及，细胞农业将有助于减少发展中国家的蛋白质营养缺乏。

“细胞农业还可以改善食品安全和透明度、动物福利、食品的营养成分，并延长产品的保质期。此外，如果扩大规模并普及，细胞农业可以帮助降低发展中国家的蛋白质营养缺陷。”

在波斯特的大学实验室里，第一个人工培养的汉堡是一种研究产品，生产成本为32.5万美元。两年后，一家名为“未来肉类技术”(Future Meat Technologies)的公司表示，他们已将成本降至每磅325美元，并计划在2020年代初达到每磅2-3美元的价格。

养殖肉是有争议的。一方面，它提供的肉不残忍（对动物或人类），符合当代道德标准，环境足迹比传统的动物肉小得多。另一方面，它的批评者声称它“不是真正的肉”，它的气候条件可能不如自然放牧动物（如果可持续地放牧，可能会锁住大量的碳）。然而，由于培养物是在生物反应器中培养的，因此它们不受影响牲畜系统的天气和气候的影响。在饮食方面，他们可能会提供一种由设计师设计的肉类替代品，以负担得起的价格满足有特殊健康问题的消费者的需求。

肉类远非唯一可以通过生物养殖生产的新食品。还有由酵母细胞制成的牛奶、素食“肉”和由植物细胞制成的鸡蛋。通过基因编辑，生物工厂可以生产新的医药、生物燃料、生物塑料和绿色化学品，甚至绝缘材料、纺织品和建筑材料。

肉类远非唯一可以通过生物养殖生产的新食品。还有由酵母细胞制成的牛奶、素食“肉”和由植物细胞制成的鸡蛋。

美国科学促进会的卡洛琳·马提克(Carolyn Mattick)将其评价为“一项为改善动物福利、增进人类健康和减少肉类生产对环境造成的足迹提供机会的技术”。同时，它也并非没有挑战。特别是，由于该技术在很大程度上用化学和机械系统取代了生物系统，它有可能增加工业能源消耗，从而增加温室气体排放。”

最大的问题是：消费者会吃生物养殖食品吗？答案似乎是，今天的消费者不知道香肠、馅饼、鸡块、点心或螃蟹棒里装的是什么——只要价格合适，食物美味安全，他们可能会吃。支持这一观点的事实是，在20世纪50年代，地球上没有人穿着由石油制成的合成纤维，而今天几乎每个人都穿着，这表明只要满足消费者的需求、愿望和预算，新技术就可以被普遍接受。这表明，养殖食品的巨大机遇将出现在市场价格区间的低端，以及专业健康或道德食品。

这项新技术面临的一个主要挑战是，它将如何被高度复杂的食品法律和法规体系、机构、商业网络、医疗保健政策、技术因素和社会习俗所接受，这些都影响着现代食品供应。这些并没有对转基因食品的引进构成真正的障碍，因此可以预期生物栽培食品也不会出现这种情况。然而，这个问题最终将由消费者的偏好决定。

另一个大问题是：养殖肉类对每年被屠宰以养活人类的600亿只动物以及饲养和加工它们的数亿人有什么影响？由于牲畜占地球上所有脊椎动物陆地动物重量的65%，显然，另一种种植肉类的方式有可能取代其中许多，从而有助于恢复人类在饲养和喂养这么多牲畜时破坏或破坏的生态系统，从而恢复野生动物数量。然而，许多消费者可能仍然更喜欢“天然”肉类，就像许多人仍然选择穿棉、麻或羊毛而不是合成纺织品，或者用木材而不是混凝土建造房屋一样。

今天的消费者根本不知道香肠、馅饼、鸡块、点心或螃蟹棒里有什么。

这意味着仍有一个大市场对肉类从eco-farms或放牧牲畜饲养可持续可持续的牧场,动物肉,作为一个高档的产品,将溢价的价格,提供农民更好的回报,他或她可以使用恢复和保护自然和农业环境。集约型畜牧业大量使用复合饲料、药物和化学品、污染和疾病问题以及有问题的道德做法，这些都将在低成本市场被培养肉取代。换句话说，人工养殖肉类可以帮助恢复野生世界(包括海洋)，因为它取代了工业生产的产品，这些产品造成了大量的污染、温室气体排放和为饲料谷物生产清理的土地(占世界谷物种植总面积的近三分之二)。以前的牲畜养殖者将在生物养殖业和生态农民或地球管理员中找到新的机会，帮助地球重新野生化。

与生物培养相结合的是另一个潜在的食品技术革命，即从原材料，甚至从生物培养中生产的基本营养物质3D打印食品。食品印刷机有一系列可能的应用，从在快餐店和自动售货机上印刷汉堡包、比萨饼、甜甜圈和零食，到航空餐点的自动化生产，再到在精英餐厅雕刻独特而美丽的设计师甜点。在家里，它们可以用来打印出由生的、健康的成分制成的新型加工食品，从而避免了不健康的化学染料、添加剂和防腐剂以及工业食品链中过量的盐、糖和脂肪。数十台食品印刷机已经上市，预计到2020年，数百家科技初创企业和主要企业将发行这些打印机。

据全球环境基金称，通过将畜牧业生产从当前的资源密集型系统中转移出去，生物养殖可以帮助缓解气候变化、土地退化、森林砍伐、化学和废物污染、过度捕捞和生物多样性损失。