餐桌上的绿色科技：培育肉如何重塑可持续性

关于地球现状的新闻标题，看似来自比利·乔尔（Billy Joel）的《我们不是始作俑者》（We Didn’t Start the Fire）歌曲中的一段歌词：

“甲烷泄漏、海潮滔滔、森林燃烧、珊瑚难逃。”

“洪水肆虐、碳税沉重、政客逃避、真相失踪。”

“亚马逊成伐木区，气候谈判起战局。”

“抓紧行动，改变太晚，一点五度，命运已判！”

然而，在混乱之中，创新带来了希望。在世界各地，先锋企业正在开发绿色科技，以减少人类对地球的影响。这场运动的其中一个前沿阵地是英国剑桥，这里聚集着众多公司，它们正在重新定义可再生能源、可持续性和效率。其中一家名为Uncommon的初创公司就诞生于此，并以此为总部，旨在革新猪肉生产，造福人类健康和环境。

培育肉：能改变世界吗？

猪肉是全球消费量最大的肉类，但工业化养猪业被认为是导致水资源短缺和温室气体排放的主要原因之一¹。此外，畜牧业严重依赖抗生素，助长了抗生素耐药性的增加。

实验室培养肉（或称培育肉）已成为解决这些问题的绿色方案。培育肉有望改善动物福利、减少全球温室气体排放、降低用水量，同时为全球不断增长的人口提供更多的蛋白质来源²。 

这是什么“猪事”啊！到底什么是培育肉？

培育肉是指使用细胞培养技术而非传统畜牧养殖获得的肉类。培育肉与植物基肉类替代品不同，它由动物组织构成 — 只不过它是在实验室中生成的，而不是从动物身上获取。

Uncommon利用细胞培养技术改变和引导猪细胞样本，使其发育成供人类食用的猪肉。这个过程首先将猪细胞重新编程为诱导性多能干细胞（iPSC），这是一种未分化的细胞类型，能够发育成各种细胞类型，包括脂肪和肌肉等猪肉的各种组成部分。能够做到这一点，是因为个体中的每个细胞都含有相同的DNA³；细胞之间在外观和功能上的差异取决于哪些基因被“开启”或“关闭”。通过重新编程基因开关，Uncommon能够引导细胞转变为不同的细胞类型，从而为制作真实风味的培根和五花肉提供基础材料。

对于那些对科学感兴趣的人来说，Uncommon使用正在申请专利的mRNA分子，将猪体细胞重新编程为iPSC，并诱导其分化成脂肪和肌肉细胞，形成猪肉产品。值得注意的是，由于mRNA会自然降解且不会整合到基因组中，因此Uncommon的培育猪肉不会被归类为转基因产品，从而确保了顺利的监管审批路径进入市场。

iPSC在Uncommon的专有培养基配方中生长，以产生大量细胞群体。培养在专门的生物反应器中进行，生物反应器是一种大型装置，可连续监测和调节温度、pH值和代谢物水平等条件，以优化细胞生长。

扩大创新规模，创造可持续的未来

使用mRNA将体细胞重新编程为iPSC对于Uncommon而言并非新鲜事。熟悉基因组学历史的人都知道，这项重新编程技术早在2010年代初期已存在，源于山中伸弥（Shinya Yamanaka）和约翰·B·格登爵士（Sir John B. Gurdon）的开创性研究。然而，Uncommon已开发并优化了这种技术的规模化，用于猪肉生产，使其更具可持续性和商业可行性。

特别是，Uncommon是首批将大型生物反应器整合到生产流程中的公司之一，这些反应器可以持续测量温度、pH值、代谢物水平等。这些生物反应器正变得更具可持续性，逐步依赖可再生能源——这些科技进展受Uncommon重视并积极加以利用。此外，他们基于mRNA的新颖方法还降低了能耗，使细胞生长和分化更具可持续性。

绿色科技领域的前景

培育肉产业仍处于早期阶段，但其减少碳排放、减少土地使用以及与可再生能源相结合的潜力，使其在绿色科技领域处于重要地位。随着Uncommon不断完善技术和扩大生产规模，环保无负担的培根离成为现实又近了一步。

参考资料

1. Steinfeld, H., Gerber, P., Wassenaar, T., Castel, V., Rosales, M. and de Haan, C. (2006) Livestock’s Long Shadow: Environmental Issues and Options. Executive Summary. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), Rome.
    
2. Sinke, P., Swartz, E., Sanctorum, H. et al. Correction: Ex-ante life cycle assessment of commercial-scale cultivated meat production in 2030. Int J Life Cycle Assess 28, 1225–1228 (2023).
    
3. Yes, we know about gametes and immune cells but we're keeping it simple!