2030年人類將在農業(yè)生產方式上遇到難題 晚上吃雞可能會越來越難

從喬治·A·羅梅羅的《活死人之夜》開始，僵尸（Zombie）就成為好萊塢的「常駐嘉賓」，一路從 B 級片打拼到超級大片。在廉價的血漿刺激之外，有心理學家分析「僵尸類型片」背后的恐懼核心是擔心資源枯竭。而在所有恐懼中，對食物不足的恐懼可能是最普遍的。

根據相關報告，全球人口將在 2050 年從目前的 75 億增長到 98 億，同時，人們對糧食的需求將比現在增加 70%。更多的糧食需求，代表更多的糧食種植和擴大畜牧業(yè)規(guī)模。而如果依照目前的農業(yè)生產方式，人類將在 2030 年遇到難題。

技術的進步帶動了現代農業(yè)的發(fā)展，而充足的食品則讓地球人口持續(xù)增長，而如何解決隨之而來的糧食短缺問題，也要由技術來解決。除了進一步提高農業(yè)水平，也有不少科學家和公司在致力于用生物技術來「種植」蛋白質食物如肉類和奶類，其中美國 SOSV 基金成立的 Indie Bio 孵化器，就投資了數家以「制造食物」為己任的生物科技公司。

由極客公園前沿社舉辦的 9 月「超頻之旅」活動中，頂樓將對話 SOSV 基金，并將參與 Indie Bio 孵化器旗下的數家生物科技公司的 Demo Day 活動，深入了解這些初創(chuàng)公司如何利用細胞計數「種植」魚肉、雞肉以及牛奶等食品，以及這些食品將在何時被端上我們的餐桌。

「晚上吃雞」可能會越來越難

現代技術的興起，一個最顯著的作用就是大幅提高人們的壽命，同時降低了死亡率，最直接的結果就是全球人口激增。根據專業(yè)機構預測，到 2050 年地球人口將從現在的 75 億增加到 98 億，人類對于食物的需求將比現在上升 70%。同時，數據顯示，近 90% 的城市人口增長將集中在非洲和亞洲，其中到 2050 年僅中國、印度和尼日利亞就將增加 9 億城鎮(zhèn)居民。

經濟增長和城鎮(zhèn)化推動了飲食結構變遷，人們從食用谷物轉向食用更多的肉類和奶制品。國際食物政策研究所的研究表明，2005 至 2015 年間，在食物消耗總量中，谷物的比例下降了 12%，而肉和魚類的比例提高了 8%，奶制品和蛋類則增加了 30%。簡言之，人類不僅越來越多，而且大家都想「每晚吃雞」。

為了滿足人們的肉類需求，目前有 200 億只雞，15 億頭牛和 10 億只羊占領著地球有四分之一的土地、吃掉了世界 30％的農作物、消耗著大量的淡水：獲得一公斤的牛肉大約需要消耗約 15000 升淡水，而收獲一公斤的玉米或小麥只需要 1500 升。它們產生的廢棄物對環(huán)境氣候也毫無裨益，根據聯合國糧食及農業(yè)組織 （FAO） 的統(tǒng)計，家畜產生的廢氣占全部人為溫室氣體的 14.5％。

這還只是目前的情況，如果要滿足未來 98 億人口的需求，意味可能需要擴大農業(yè)和畜牧業(yè)的規(guī)模，而后者會加劇地球環(huán)境的惡化。專家預測，如果不改變現在的生產方式，人類將在 2030 年遇到困難。而面對這樣一個困境，近些年出現的「細胞農業(yè)」或者是一個有潛力的解決方案。

價值三十萬美元的漢堡

2009 年，來自斯坦福大學的 Pat Brown 利用自己的學術休假，開始對人類食物可持續(xù)性進行研究。2 年后，Brown 創(chuàng)立 Impossible Foods 公司，并將一群科學家、專業(yè)廚師和食品專家招致麾下，致力于研究一個難題——讓肉有「肉味」的秘訣。團隊最終的答案是血紅蛋白（heme），一種血液中用于運載氧氣的分子。他們使用發(fā)酵技術來制造豆血紅蛋白載體蛋白質，后者成為公司的產品，Impossible 漢堡的重要成分，其他還有椰子、土豆和小麥?，F在這款漢堡已經發(fā)在加州、紐約和內華達以及德州上架，公司也已經融資 2 億美元。

無獨有偶，2013 年荷蘭 Maastricht 大學的生物學家 Mark Post，他制造的「人造肉漢堡」在媒體中激起巨大反響。團隊在標準的組織培養(yǎng)皿中制造出幾束牛的肌肉。他們在凝膠筒周圍種下肌肉細胞，在凝膠周圍造出一圈一圈的肌肉。他們用番紅花和甜菜，給制造出的 2000 束牛肉上色后，請專業(yè)大廚將其制作成漢堡，當然也加入了一些平常漢堡使用的佐料。專家表示確實很像肉，就是太干了——因為在 Post 的培育中不能生成脂肪細胞。

Mark 的漢堡制作花費 3 個月，三十二萬五千美元，為了這個天價漢堡買單的還有谷歌的聯合創(chuàng)始人謝爾蓋·布林。Post 后來創(chuàng)建公司 Mosa Meat，將自己的「人造肉」?jié)h堡商業(yè)化。

上述兩個例子都證明一件事，人們在吃這些「人造肉」時已經不再直接吐掉，不過問題是這些食品什么時候能走向主流？

如何在實驗室「種植」牛肉

像 Mosa Meat 和 Impossible Foods 這樣利用細胞技術制作出來的肉類，人們通常稱其為「種植肉」、凈肉或者細胞農業(yè)。但其實，不管牛肉、魚肉還是鴨肉，它們的「種植」方法都差不多。

開始，我們需要一個動物的細胞樣本，研究者從這個樣本中分離出自我復制細胞，這些細胞可能是那些可以做胚胎的，或者誘導性多能干細胞，或者更分化的細胞，用來生成肌肉纖維的肌衛(wèi)星干細胞。研究者在生物反應器中培養(yǎng)這些細胞，然后在區(qū)分為肌肉和其他細胞，用來制造可用來食用的商品。

識別或者創(chuàng)造細胞株是一個挑戰(zhàn)，北卡羅來納大學的肌肉生物學家 Paul Mozdziak 培育了一個持續(xù)增殖的火雞肌衛(wèi)星細胞株。這些細胞展現出端粒體，他判斷細胞將會在培養(yǎng)皿中繼續(xù)分裂。2016 年，Paul 的學生利用新殺火雞的組織培育細胞。Paul 認為，如果這些細胞能夠持續(xù)超過 100 代，那么它們就是可持續(xù)增殖的，其他科學家就可以利用這些細胞來制造培養(yǎng)肉。

但肉可不僅僅是肌肉而已，它還包含了連接組織、神經和脂肪細胞等元素，全都有序的組成在一起。動物被宰殺后，缺乏氧氣的細胞轉化為無氧糖酶解，制造乳酸降低組織的 PH 值，這個過程激活了用來降解蛋白質的酶，使得肌肉更軟?，F在制作的肉制品還只是肉餡、肉丸子和雞塊這樣的形態(tài)，也有制作雞柳的。如果想要制作一個大理石牛排，他們必須研發(fā)一個支架，來讓組織按照一定形狀生長。有公司也在嘗試使用 3D 打印技術，來安排各種細胞的排列。

根據數據顯示，相同數量的牛肉，使用傳統(tǒng)養(yǎng)殖法和細胞技術花費的能源是相同的，但是后者在土地占用和水資源上相對只有前者的 10%。

如何孵化「后現代農業(yè)公司」

可以看出，使用細胞技術制作非動物類肉制品已經成為現實，不過這不代表我們很快就能在家旁邊的超市里看見這些食物?！讣毎r業(yè)」要面臨的第一個難題，就是成本高居不下。雖然現在已經不再需要 30 萬美元生產一個漢堡，但是 Mosa Meat 的人造牛肉每磅的成本依然要 18000 美元，據說在未來可能降到 2500 美元。但這個價格依然非常高，即便上市也只能走超高端路線。

拋開高昂成本，即便消費者能夠買得起這些高端的「人造肉」，他們是否能接受這些「細胞農產品」還是個問題。此前有專業(yè)人士發(fā)起調研，在 700 名美國參與者有 65% 的人表示會嘗試一下「人造肉」，而只有不到 30% 的人表示愿意將其代替真正的肉類食品。據分析，「人造肉」給消費者帶來的一個總要印象就是「非自然的」，這也導致人們會對這些食品產生抗拒。

當然，對于「細胞農業(yè)」產業(yè)來說，最首要的一個問題，還是找不到投資。這也是為什么 SOSV 基金如此重要，這家位于普林斯頓的風險投資設立了專門的生物科技孵化項目 IndieBio。IndieBio 為專注在生物科技方面的初創(chuàng)公司提供 25 萬美元的種子投資，同時還提供全套的實驗室設備，每個公司有 4 個月的時間來研發(fā)出自己的目標產品。截至目前，IndieBio 已經投資了 40 家「細胞農業(yè)」公司，可見公司對人造食物領域的信心。