自 8 月份披露該公司獲得了 PayPal 聯合創始人彼得·蒂爾基金會的資助,用於 3D 生物列印肉類和皮革以來,Modern Meadow 一直非常低調。
但在接受 Txchnologist 的獨家採訪時,公司聯合創始人兼執行長安德拉斯·福加奇打破了沉默,透露了 Modern Meadow 的一些目標細節。他們的第一個專案是什麼?體外皮革生產。
福加奇說:“我們首先關注的不是肉類,而是皮革。主要原因是,從技術上講,皮膚的結構比肉類簡單,更容易生產。”
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該公司還需要讓潛在客戶適應組織工程產品的概念。事實證明,至少在最初,許多消費者可能不想吃現代科技的奇蹟。“從軼事來看,我們發現大約有 40% 的人願意嘗試培養肉,”他說。“使用不涉及殺死動物的皮革的爭議要小得多。”
他們將在實驗室裡研究培育肉類的同時完善皮革生產工藝,但福加奇預計監管審批流程可能會讓 Modern Meadow 漢堡再過 10 年才能擺上餐桌。另一方面,一個全規模的皮革生產設施可能會在五年內建成並投入運營。
與此同時,該公司團隊(此前曾創立醫療生物列印機制造商 Organovo)將在未來兩年內致力於完善其工藝和材料,並生產少量產品。
他說:“我們對如何進行有很好的瞭解,但我們仍處於開發階段。”
全規模組織生產是一個工程問題,而不是科學上的飛躍
目前,Modern Meadow 將使用五個步驟來培養用於皮革和食品的組織。
第一步 - 透過對供體動物進行穿刺活檢來獲取細胞,這些動物可以是原本用於食物和皮革的牲畜,也可以是通常因其皮毛而被殺死的珍奇動物。分離提取的細胞,並可能對皮革進行有益的基因改造。福加奇說,用於肉類的細胞不會被改造。
第二步 - 在生物反應器或其他生長裝置中將數百萬個提取的細胞增殖成數十億個。離心產品以從細胞中去除生長培養基,然後將細胞聚集在一起以建立細胞聚集球。
第三步 - 將細胞聚集體分層放置,並在稱為生物組裝的過程中使其融合在一起。Modern Meadow 正在考慮多種技術來實現這一點,包括 3D 生物列印。
第四步 - 將新融合的細胞放入生物反應器中,並讓它們有時間成熟。福加奇說:“我們創造了胚胎前體,並在生物反應器中施加物理訊號,讓大自然接管。” “這刺激了將成為皮革的細胞產生膠原蛋白,以及將成為肉類的細胞產生肌肉生長。”
第五步 - 幾周後,不再向細胞提供食物。皮膚組織變成皮革。肌肉和脂肪組織被收穫用於食物。由於皮革上沒有毛髮或堅韌的外層皮膚,它們會經歷一個縮短的鞣製過程,從而減少了所需的有毒化學物質的用量。
福加奇說:“我們所做的一切都不需要科學上的飛躍。” “我們使用的科學技術都是我們有信心的。這不是科學風險,而是工程挑戰。”
滿足世界對肉類永不滿足的需求的替代方案?
為肉類和其他動物產品培養肉類的想法不僅僅是技術極客們一時興起——任何能將食品技術推向市場的人都將朝著緩解人類迫在眉睫的重大危機的主要因素邁出一大步。福加奇和其他正在追求工程肉類的人們希望它將在未來幾十年內成為世界食品供應中可行的替代蛋白質。
這裡有一個數字可以思考一下:1220 億磅。根據美國農業部的資料,這是 2011 年全球消耗的牛肉和小牛肉量,而這只是地球上 15 億頭牛的一小部分。同時,世界在同一年消耗了另外 2230 億磅豬肉。《經濟學人》表示,到 2050 年,全球對肉類的總體需求將翻一番。
所有這些動物都給環境帶來了巨大的負擔,消耗了大量的資源和能源,使人和其它動物面臨傳染病的風險,並引起了許多關於牲畜福利的擔憂。
牛津大學和阿姆斯特丹大學的研究人員在研究肉類生產對環境的影響時發現,與傳統的養殖方法相比,培養肉類的能源消耗減少了 7-45%;溫室氣體排放減少了 78-96%;土地使用減少了 99%;用水量減少了 82-96%,具體取決於他們比較的肉類型別。“儘管存在高度不確定性,但結論是,培養肉類生產的總體環境影響遠低於傳統生產的肉類,”作者在他們 2011 年 7 月的《環境科學與技術》期刊論文中說。
福加奇說:“我們之所以進入這個領域有幾個原因——因為它有可能實現,它很新穎,它很令人興奮,而且它很重要。我們熱愛技術創新及其實現社會效益的能力。”
幫助世界是一個崇高的目標,但他們的工作也有巨大的經濟激勵。商業資訊提供商 MarketLine 的分析師報告稱,2010 年國際肉類、魚類和家禽市場創造了 5276 億美元的收入,這代表著 2006-2010 年的複合年增長率為 3.8%。
福加奇說,Modern Meadow 的肉類和皮革將爭奪總額為 2.5 萬億美元的市場份額。
他說:“如果我們能拿出一個在某些方面技術上更優秀,同時在環境上更環保、對動物更友好的優質產品,那麼這可能意味著在全球市場上佔有相當大的份額,”他指出,任何進入市場的培養肉類在一段時間內都不太可能佔據重要的份額。“這在未來十年內不會讓畜牧業的任何人感到恐慌。”
Modern Meadow 並不是唯一一個尋求解決與畜牧業相關的所有問題的團體。
在過去的幾年裡,荷蘭馬斯特裡赫特大學生理學系主任馬克·波斯特博士一直在他的實驗室裡研究培育肉類。他正在使用一種不同的方法——培育牛的成年幹細胞,將它們轉化為肌肉細胞,然後在含有胎牛血清的培養基中培養。波斯特和他的團隊也在使用類似的方法培養脂肪。他們將把兩者混合在一起,製作一個預計在 10 月份供應的漢堡肉餅。該漢堡的預計成本將超過 35 萬美元。
福加奇說:“馬克正在逐個培養肌肉纖維,將它們全部放在一起並研磨。我們希望以更高效、高通量的方式做事。我們需要以合理的成本完善這項技術,並將價格降低幾個數量級,以使這種產品被廣泛消費。”
本文經 Txchnologist 許可轉載。該文章於 2012 年 9 月 18 日首次發表。