餐桌上的綠色科技：培育肉如何重塑可持續性

關於地球現狀的新聞標題，看似來自比利·喬爾（Billy Joel）的《我們不是始作俑者》（We Didn’t Start the Fire）歌曲中的一段歌詞：

“甲烷洩漏、海潮滔滔、森林燃燒、珊瑚難逃。”

“洪水肆虐、碳稅沉重、政客逃避、真相失蹤。”

“亞馬遜成伐木區，氣候談判起戰局。”

“抓緊行動，改變太晚，一點五度，命運已判！”

然而，在混亂之中，創新帶來了希望。在世界各地，先鋒企業正在開發綠色科技，以減少人類對地球的影響。這場運動的其中一個前沿陣地是英國劍橋，這裡聚集著眾多公司，它們正在重新定義可再生能源、可持續性和效率。其中一家名為Uncommon的初創公司就誕生於此，並以此為總部，旨在革新豬肉生產，造福人類健康和環境。

培育肉：能改變世界嗎？

豬肉是全球消費量最大的肉類，但工業化養豬業被認為是導致水資源短缺和溫室氣體排放的主要原因之一¹。此外，畜牧業嚴重依賴抗生素，助長了抗生素耐藥性的增加。

實驗室培養肉（或稱培育肉）已成為解決這些問題的綠色方案。培育肉有望改善動物福利、減少全球溫室氣體排放、降低用水量，同時為全球不斷增長的人口提供更多的蛋白質來源²。 

這是什麼“豬事”啊！到底什麼是培育肉？

培育肉是指使用細胞培養技術而非傳統畜牧養殖獲得的肉類。培育肉與植物基肉類替代品不同，它由動物組織構成 — 只不過它是在實驗室中生成的，而不是從動物身上獲取。

Uncommon利用細胞培養技術改變和引導豬細胞樣本，使其發育成供人類食用的豬肉。這個過程首先將豬細胞重新編程為誘導性多能幹細胞（iPSC），這是一種未分化的細胞類型，能夠發育成各種細胞類型，包括脂肪和肌肉等豬肉的各種組成部分。能夠做到這一點，是因為個體中的每個細胞都含有相同的DNA³；細胞之間在外觀和功能上的差異取決於哪些基因被“開啟”或“關閉”。通過重新編程基因開關，Uncommon能夠引導細胞轉變為不同的細胞類型，從而為製作真實風味的培根和五花肉提供基礎材料。

對於那些對科學感興趣的人來說，Uncommon使用正在申請專利的mRNA分子，將豬體細胞重新編程為iPSC，並誘導其分化成脂肪和肌肉細胞，形成豬肉產品。值得注意的是，由於mRNA會自然降解且不會整合到基因組中，因此Uncommon的培育豬肉不會被歸類為轉基因產品，從而確保了順利的監管審批路徑進入市場。

iPSC在Uncommon的專有培養基配方中生長，以產生大量細胞群體。培養在專門的生物反應器中進行，生物反應器是一種大型裝置，可連續監測和調節溫度、pH值和代謝物水平等條件，以優化細胞生長。

擴大創新規模，創造可持續的未來

使用mRNA將體細胞重新編程為iPSC對於Uncommon而言並非新鮮事。熟悉基因組學歷史的人都知道，這項重新編程技術早在2010年代初期已存在，源於山中伸彌（Shinya Yamanaka）和約翰·B·格登爵士（Sir John B. Gurdon）的開創性研究。然而，Uncommon已開發並優化了這種技術的規模化，用於豬肉生產，使其更具可持續性和商業可行性。

特別是，Uncommon是首批將大型生物反應器整合到生產流程中的公司之一，這些反應器可以持續測量溫度、pH值、代謝物水平等。這些生物反應器正變得更具可持續性，逐步依賴可再生能源——這些科技進展受Uncommon重視並積極加以利用。此外，他們基於mRNA的新穎方法還降低了能耗，使細胞生長和分化更具可持續性。

綠色科技領域的前景

培育肉產業仍處於早期階段，但其減少碳排放、減少土地使用以及與可再生能源相結合的潛力，使其在綠色科技領域處於重要地位。隨著Uncommon不斷完善技術和擴大生產規模，環保無負擔的培根離成為現實又近了一步。

參考資料

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!