生物技術行業正在向時尚行業擴張，投資者支援用蘑菇、動物細胞或在酵母中產生的重組膠原蛋白製成的皮革替代品。1月13日，MycoWorks 宣佈 完成了1.25億美元的C輪融資，這將為在南卡羅來納州建立一個全面生產工廠提供資金，以生產一種由靈芝菌絲體製成的皮革替代品。此前，VitroLabs公司去年獲得了700萬美元的融資，該公司利用動物細胞培養物培育皮革。
位於倫敦的“生物技術構建”（Built with Biology，前身為SynBioBeta）的國際外聯主管菲奧娜·米歇爾表示：“在過去的幾年裡，我們確實看到了大量在時尚和材料領域成立的生物技術公司湧入。”她說：“他們的目標是用可持續材料改造時尚產業。”這些公司表示，牛皮和目前以化石燃料為基礎的仿製品既有毒又浪費。皮革生產需要飼養和屠宰動物，環境足跡很高，而鞣製過程通常使用鉻等有毒化學物質。生物技術皮革不需要以相同的方式進行整理，因此使用的化學物質更少。而目前的仿皮革，或稱“人造革”，不僅是用來自不可再生化石燃料的塑膠聚合物製成，而且不易生物降解。
因此，生物技術企業家們正在湧入皮革替代品業務，運用各種創造性的生物技術方法（見表）。一種技術是在基質（例如，農業廢棄物、玉米芯、大麻麻稈、廢紙漿、稻殼或鋸末）上，在嚴格控制的環境條件下，培育蘑菇，以模仿皮革。另一種技術是培養哺乳動物細胞，形成類似皮革的片材。還有一種技術是對微生物進行基因工程改造，使其產生膠原蛋白，然後將其轉化為紡織纖維。許多生物基材料都具有與皮革相同的特性和美感，設計師可以用它們來替代動物皮革。
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蘑菇基皮革。圖片來源：los_angela/Getty Images
例如，VitroLabs公司用細胞培育其產品。在他們的工藝中，科學家們誘導未公開的永生化細胞系在營養豐富的環境中生長。在支架的幫助下，細胞形成了具有真實動物皮革複雜性的組織，而無需屠宰動物。這個過程類似於培養肉行業使用的過程，該行業從動物肌肉中提取細胞系，在生物反應器中培養，並與生物相容性支架結合，用於細胞生長和成熟，以生產可食用的肉類替代品。VitroLabs公司將受益於食品行業在這方面的進步和投資——這項努力正在降低生長培養基的成本，並推動支架的創新。
其他公司沒有使用複雜的細胞培養程式，而是分離蛋白質，這些蛋白質可以連線起來形成具有類似皮革特性的生物材料。倫敦的Hide Biotech公司用分離的膠原蛋白製造皮革替代品。這些蛋白質來自魚鱗、魚皮和其他魚類廢棄物。該公司未公開的酶促和化學過程有助於將蛋白質網路構建和強化成半透明的材料。該公司聯合創始人尤迪·丁表示，染料和加脂劑可以在材料形成時加入，從而無需單獨的染色或鞣製過程。
其他公司正在利用生物過程來創造皮革替代品。例如，MycoWorks公司在半張牛皮大小的鋸末托盤中培養靈芝屬真菌。研究人員利用專有的技巧，透過控制溫度、溼度、二氧化碳水平和真菌環境的其他方面，誘導真菌生長並分支成線狀絲狀結構，稱為菌絲（統稱為菌絲體）。真菌在托盤中定殖，形成一種材料，據該公司稱，透過未公開的專有程式，這種材料看起來和感覺都像皮革。MycoWorks公司去年宣佈，已與頂級皮革製品製造商愛馬仕合作，為其一款名為Victoria的奢侈手袋供應材料，預計該手袋將於今年上架。
在秘魯阿雷基帕，Le Qara公司發酵一種本土的、未公開的微生物群落，以生產一種生物聚合物，然後透過未公開的工藝將其配製成一種具有類似皮革特性的紡織品。Le Qara公司聯合創始人傑奎琳·克魯茲表示，這種生物材料可以承受機器用於整理動物皮革的高溫和高壓。
所有這些技術都具有創新性，但每家從事該領域的公司都面臨著相同的核心挑戰：與真皮的質量和紋理相媲美。時尚行業的期望尤其高。MycoWorks公司執行長馬特·斯庫林表示：“沒有人願意為了可持續性而犧牲質量和效能。”“動物皮革是最初的效能材料。它具有非常罕見的觸感、溫暖感、透氣性、美觀性和耐用性組合。當您將所有這些特性結合在一起時，您會產生皮革給我們的這種情感反應。它非常強大，而且非常有價值。所以門檻非常高，”他說。
生物技術領域的許多人表示，他們的紡織品達到了，或接近於，皮革的高標準。他們的目標是讓生物技術皮革超越植物基皮革替代品的效能，例如那些由仙人掌、菠蘿、海藻和蘋果皮製成的皮革替代品。MycoWorks公司已將其材料送往獨立測試公司Vartest。MycoWorks公司表示，其材料在耐用性、色牢度和拉伸強度方面符合牛皮的效能標準。
除了材料的真實觸感和質量外，生物技術皮革公司還面臨著以與動物皮革競爭的價格大規模生產其紡織品的挑戰。對於那些擺弄活體生物或培養細胞的精細生物學的公司來說，這並非易事。從歷史上看，生物學與化石燃料的競爭已被證明過於具有挑戰性。2000年代中期，許多公司試圖從藻類中生產生物燃料，但在試圖以能夠與原油競爭的價格擴大規模時，遇到了障礙。該領域的領導者之一Amyris公司最終轉向基因工程酵母，生產用於香料、護膚品、食品和飲料以及藥品的高價值特種分子。這些型別的產品具有與生物學允許的生產量相匹配的價格點。
一些皮革替代品公司已經轉型。Modern Meadow公司成立於2012年，旨在透過培養哺乳動物細胞在實驗室中培育動物皮革，但該公司執行長安娜·巴克斯特表示，當該公司確定以大規模生產高質量材料需要花費太多的時間和金錢時，該公司改變了方向。巴克斯特於2017年加入該公司董事會。
該公司現在從植物中獲取蛋白質。她說：“這是一種更可持續的商業模式，因為我們正在利用現有的技術和基礎設施。”巴克斯特說，該平臺還使公司能夠更快地發展以滿足服裝品牌的需求。“時尚變化很快——這個行業的週期比[生物技術]研發週期更快，”她說。
Modern Meadow公司計劃將其植物基聚合物混合物應用於包括類似皮革的紡織品在內的一系列紡織品。去年10月，該公司宣佈與義大利紡織品製造商Limonta建立合資企業，此前該公司完成了1.3億美元的風險融資。
| 公司（所在地） | 產品 | 技術 | 新聞、合作和投資 |
|---|---|---|---|
| VitroLabs公司（美國加利福尼亞州米爾皮塔斯） | 細胞皮革 | 源自動物活檢的細胞在營養豐富的環境中，藉助生物基支架生長，形成具有動物皮革複雜性的組織。 | 2021年9月：700萬美元融資 |
| Le Qara公司（秘魯阿雷基帕） | 具有類似動物皮革特性的生物聚合物基紡織品 | 用植物殘渣餵養的未公開微生物進行發酵，以生產生物聚合物。這種生物材料可以承受機器用於整理動物皮革的高溫和高壓。 | 完成試驗工廠的建設 |
| Bolt Threads公司（美國加利福尼亞州埃默裡維爾） | 菌絲體基皮革替代品 | 菌絲體細胞在托盤中以鋸末和有機材料為食，同時控制溼度、溫度和其他變數。 | 已與阿迪達斯、開雲集團、露露檸檬、斯特拉·麥卡特尼、梅賽德斯-賓士和Ganni合作 |
| MycoWorks公司（美國加利福尼亞州埃默裡維爾） | 菌絲體基皮革替代品 | 真菌物種靈芝（靈芝）透過控制溫度、溼度、二氧化碳水平和真菌環境的其他方面，以菌絲體的形式生長。 | 1月13日完成1.25億美元融資；將在一年內建成商業生產工廠 |
| Hide Biotech公司（英國倫敦） | 從魚類廢棄物中提取蛋白質用於皮革替代品 | 從魚鱗、魚骨和其他魚類廢棄物中分離出的蛋白質透過酶、化學物質和染料進行工程改造，以製造皮革替代品。 | 2021年8月：135萬美元投資 |
| Modern Meadow公司（美國新澤西州納特利） | 用於一系列紡織品的植物基蛋白質生物聚合物。 |
該公司將植物基蛋白質與生物基聚氨酯結合，創造出一種名為Bio-Alloy的聚合物混合物。 |
2021年10月：與義大利紡織品和材料公司Limonta成立合資企業BioFabbrica。2021年4月：宣佈 完成1.3億美元融資 |
| Newlight Technologies公司（美國加利福尼亞州亨廷頓海灘） | 由空氣和溫室氣體制成的聚羥基丁酸酯（PHB）基皮革替代品 | 未公開的天然微生物將空氣中的氧氣和甲烷或二氧化碳中的碳轉化為PHB，PHB用於形成類似皮革的材料。消費者可以使用IBM支援的區塊鏈跟蹤每種產品的碳足跡。以Covalent Fashion品牌銷售。 | 與耐克合作 |
| Bucha Bio公司（美國紐約） | 用於皮革替代品和其他材料的奈米纖維素基生物複合材料 | 細菌微生物，如木醋桿菌屬細菌，經過發酵產生奈米纖維素，奈米纖維素與植物基成分配製成各種生物複合材料。 | 2021年被IndieBio創業加速器接受；2021年11月完成55萬美元種子前輪融資 |
| Ecovative公司（美國紐約州綠島） | 真菌基皮革替代品 | 未公開的真菌菌株在長床中以菌絲體的形式生長，透過控制大氣和其他真菌環境的方面。菌絲體細胞以農業和林業副產品為食。 | 與丹麥平價時裝零售商Bestseller和Tommy Hilfiger母公司PVH成立了一個時尚合作社，以實現大眾市場的規模 |
來源：生物技術構建（Built with Biology，前身為SynBioBeta）
除了規模和效能方面的挑戰外，皮革替代品公司還必須與動物皮革行業競爭，動物皮革行業強烈反對將“皮革”一詞用於任何非動物來源的材料。“我們可以說它是‘受皮革啟發’，”Hide Biotech公司的丁表示，“但我們避免稱這種材料為‘皮革’，因為我認為這會激怒皮革行業。”事實上，一些歐洲國家已經對非動物紡織品使用皮革或皮革相關詞彙進行了監管，以回應動物行業的要求。
因此，生物技術皮革面臨的困難是巨大的，但可持續性論據對它們有利。為獲取肉類和皮革而飼養牛和其他動物導致森林砍伐，當森林土地被轉變為牧場時。清潔和鞣製皮革的過程會產生廢物和含有汙染化學物質的汙水。此外，皮革通常在世界各地的不同地點採購、鞣製和整理，在到達消費者手中之前，要經過數萬英里的運輸。
國際氣候變化協議和新政策可能會推動時尚品牌轉向更可持續的材料。例如，紐約州在1月份出臺了一項立法，要求品牌繪製其供應鏈地圖，併發布環境可持續性影響報告。
除了可持續性論據外，時裝設計師可能會發現他們根本需要替代品。MycoWorks公司的斯庫林表示：“皮革供應鏈正在達到其極限——這早於疫情之前。”材料的供應量因季節而異，而且由於它是牛肉行業的副產品。皮革的購買者無法控制他們將得到什麼，他說。“因此，該行業，”他指出，“正在審視他們的供應鏈，並試圖弄清楚在未來20或30年裡，他們將從哪裡獲得高質量的材料。”
生物技術不僅提供了一種模仿皮革的替代品，而且還提供了一個機會，可以對紡織品做更多的事情。Modern Meadow公司的巴克斯特表示：“擁有一種材料是一回事，但接受它並繼續豐富這種材料並發展這種材料，以便您可以滿足品牌不同的需求，這是另一回事。”斯庫林補充道：“我們對進一步調整生物學以開啟皮革不具備的新功能的能力感到非常興奮。”
本文經許可轉載，並於2022年3月16日首次發表。