2030年人类将在农业生产方式上遇到难题 晚上吃鸡可能会越来越难

从乔治·A·罗梅罗的《活死人之夜》开始，僵尸（Zombie）就成为好莱坞的「常驻嘉宾」，一路从 B 级片打拼到超级大片。在廉价的血浆刺激之外，有心理学家分析「僵尸类型片」背后的恐惧核心是担心资源枯竭。而在所有恐惧中，对食物不足的恐惧可能是最普遍的。

根据相关报告，全球人口将在 2050 年从目前的 75 亿增长到 98 亿，同时，人们对粮食的需求将比现在增加 70%。更多的粮食需求，代表更多的粮食种植和扩大畜牧业规模。而如果依照目前的农业生产方式，人类将在 2030 年遇到难题。

技术的进步带动了现代农业的发展，而充足的食品则让地球人口持续增长，而如何解决随之而来的粮食短缺问题，也要由技术来解决。除了进一步提高农业水平，也有不少科学家和公司在致力于用生物技术来「种植」蛋白质食物如肉类和奶类，其中美国 SOSV 基金成立的 Indie Bio 孵化器，就投资了数家以「制造食物」为己任的生物科技公司。

由极客公园前沿社举办的 9 月「超频之旅」活动中，顶楼将对话 SOSV 基金，并将参与 Indie Bio 孵化器旗下的数家生物科技公司的 Demo Day 活动，深入了解这些初创公司如何利用细胞计数「种植」鱼肉、鸡肉以及牛奶等食品，以及这些食品将在何时被端上我们的餐桌。

「晚上吃鸡」可能会越来越难

现代技术的兴起，一个最显著的作用就是大幅提高人们的寿命，同时降低了死亡率，最直接的结果就是全球人口激增。根据专业机构预测，到 2050 年地球人口将从现在的 75 亿增加到 98 亿，人类对于食物的需求将比现在上升 70%。同时，数据显示，近 90% 的城市人口增长将集中在非洲和亚洲，其中到 2050 年仅中国、印度和尼日利亚就将增加 9 亿城镇居民。

经济增长和城镇化推动了饮食结构变迁，人们从食用谷物转向食用更多的肉类和奶制品。国际食物政策研究所的研究表明，2005 至 2015 年间，在食物消耗总量中，谷物的比例下降了 12%，而肉和鱼类的比例提高了 8%，奶制品和蛋类则增加了 30%。简言之，人类不仅越来越多，而且大家都想「每晚吃鸡」。

为了满足人们的肉类需求，目前有 200 亿只鸡，15 亿头牛和 10 亿只羊占领着地球有四分之一的土地、吃掉了世界 30％的农作物、消耗着大量的淡水：获得一公斤的牛肉大约需要消耗约 15000 升淡水，而收获一公斤的玉米或小麦只需要 1500 升。它们产生的废弃物对环境气候也毫无裨益，根据联合国粮食及农业组织 （FAO） 的统计，家畜产生的废气占全部人为温室气体的 14.5％。

这还只是目前的情况，如果要满足未来 98 亿人口的需求，意味可能需要扩大农业和畜牧业的规模，而后者会加剧地球环境的恶化。专家预测，如果不改变现在的生产方式，人类将在 2030 年遇到困难。而面对这样一个困境，近些年出现的「细胞农业」或者是一个有潜力的解决方案。

价值三十万美元的汉堡

2009 年，来自斯坦福大学的 Pat Brown 利用自己的学术休假，开始对人类食物可持续性进行研究。2 年后，Brown 创立 Impossible Foods 公司，并将一群科学家、专业厨师和食品专家招致麾下，致力于研究一个难题——让肉有「肉味」的秘诀。团队最终的答案是血红蛋白（heme），一种血液中用于运载氧气的分子。他们使用发酵技术来制造豆血红蛋白载体蛋白质，后者成为公司的产品，Impossible 汉堡的重要成分，其他还有椰子、土豆和小麦。现在这款汉堡已经发在加州、纽约和内华达以及德州上架，公司也已经融资 2 亿美元。

无独有偶，2013 年荷兰 Maastricht 大学的生物学家 Mark Post，他制造的「人造肉汉堡」在媒体中激起巨大反响。团队在标准的组织培养皿中制造出几束牛的肌肉。他们在凝胶筒周围种下肌肉细胞，在凝胶周围造出一圈一圈的肌肉。他们用番红花和甜菜，给制造出的 2000 束牛肉上色后，请专业大厨将其制作成汉堡，当然也加入了一些平常汉堡使用的佐料。专家表示确实很像肉，就是太干了——因为在 Post 的培育中不能生成脂肪细胞。

Mark 的汉堡制作花费 3 个月，三十二万五千美元，为了这个天价汉堡买单的还有谷歌的联合创始人谢尔盖·布林。Post 后来创建公司 Mosa Meat，将自己的「人造肉」汉堡商业化。

上述两个例子都证明一件事，人们在吃这些「人造肉」时已经不再直接吐掉，不过问题是这些食品什么时候能走向主流？

如何在实验室「种植」牛肉

像 Mosa Meat 和 Impossible Foods 这样利用细胞技术制作出来的肉类，人们通常称其为「种植肉」、净肉或者细胞农业。但其实，不管牛肉、鱼肉还是鸭肉，它们的「种植」方法都差不多。

开始，我们需要一个动物的细胞样本，研究者从这个样本中分离出自我复制细胞，这些细胞可能是那些可以做胚胎的，或者诱导性多能干细胞，或者更分化的细胞，用来生成肌肉纤维的肌卫星干细胞。研究者在生物反应器中培养这些细胞，然后在区分为肌肉和其他细胞，用来制造可用来食用的商品。

识别或者创造细胞株是一个挑战，北卡罗来纳大学的肌肉生物学家 Paul Mozdziak 培育了一个持续增殖的火鸡肌卫星细胞株。这些细胞展现出端粒体，他判断细胞将会在培养皿中继续分裂。2016 年，Paul 的学生利用新杀火鸡的组织培育细胞。Paul 认为，如果这些细胞能够持续超过 100 代，那么它们就是可持续增殖的，其他科学家就可以利用这些细胞来制造培养肉。

但肉可不仅仅是肌肉而已，它还包含了连接组织、神经和脂肪细胞等元素，全都有序的组成在一起。动物被宰杀后，缺乏氧气的细胞转化为无氧糖酶解，制造乳酸降低组织的 PH 值，这个过程激活了用来降解蛋白质的酶，使得肌肉更软。现在制作的肉制品还只是肉馅、肉丸子和鸡块这样的形态，也有制作鸡柳的。如果想要制作一个大理石牛排，他们必须研发一个支架，来让组织按照一定形状生长。有公司也在尝试使用 3D 打印技术，来安排各种细胞的排列。

根据数据显示，相同数量的牛肉，使用传统养殖法和细胞技术花费的能源是相同的，但是后者在土地占用和水资源上相对只有前者的 10%。

如何孵化「后现代农业公司」

可以看出，使用细胞技术制作非动物类肉制品已经成为现实，不过这不代表我们很快就能在家旁边的超市里看见这些食物。「细胞农业」要面临的第一个难题，就是成本高居不下。虽然现在已经不再需要 30 万美元生产一个汉堡，但是 Mosa Meat 的人造牛肉每磅的成本依然要 18000 美元，据说在未来可能降到 2500 美元。但这个价格依然非常高，即便上市也只能走超高端路线。

抛开高昂成本，即便消费者能够买得起这些高端的「人造肉」，他们是否能接受这些「细胞农产品」还是个问题。此前有专业人士发起调研，在 700 名美国参与者有 65% 的人表示会尝试一下「人造肉」，而只有不到 30% 的人表示愿意将其代替真正的肉类食品。据分析，「人造肉」给消费者带来的一个总要印象就是「非自然的」，这也导致人们会对这些食品产生抗拒。

当然，对于「细胞农业」产业来说，最首要的一个问题，还是找不到投资。这也是为什么 SOSV 基金如此重要，这家位于普林斯顿的风险投资设立了专门的生物科技孵化项目 IndieBio。IndieBio 为专注在生物科技方面的初创公司提供 25 万美元的种子投资，同时还提供全套的实验室设备，每个公司有 4 个月的时间来研发出自己的目标产品。截至目前，IndieBio 已经投资了 40 家「细胞农业」公司，可见公司对人造食物领域的信心。