新京報《新知周刊》

對於很多人來說“人造肉”或許只是《小靈通漫遊未來》之類的科幻作品中的幻想。不過，這個幻想很可能會變成現實。近日，荷蘭科學家宣布，他們在實驗室里培養出了“人造豬肉”，和以往科學家培養的“人造肉”不同，這些豬肉已經有了些肉纖維，雖然還不太像豬肉，但是已經有點像蛤蜊肉了。

1 製造原理

幹細胞增殖產生肉

荷蘭一個由公共基金支持的聯合企業“試管肉聯合體”（IMC）從2006年開始已經在實驗室里培養豬肉。他們的方法是從豬的肌肉細胞里提取幹細胞，然後把它放進富含營養液的“湯”里，幫助這些細胞分裂，複製出想要的數目。“如果我們從一隻豬身上取下來1個幹細胞，然後在工廠里把它培養成100萬個細胞，我們就能少殺很多豬。”參與“人造肉”項目的荷蘭馬斯特里赫特大學生物學家鮑斯特（Mark Post）說。

幹細胞(stem cells, SC)是一類具有自我複製能力的多潛能細胞，在一定條件下，它可以分化成多種功能細胞。動物身體裡的肌肉幹細胞可發育分化成肌細胞(myoblasts)，後者可互相融合成為多核的肌纖維，形成骨骼肌最基本的結構。現在在培養皿中增殖肌肉幹細胞的技術已經非常成熟。

荷蘭科學家的最終目的是在實驗室製造出能夠吃的豬肉，最終能在工廠生產它。我們可以把這些肉叫做“人造肉”。以前曾經發明過很多種肉類的替代品，比如“素肉”、“蟹肉棒”等等，素肉是用植物蛋白質做的，而蟹肉棒則是把魚肉打碎，然後再加澱粉做成的東西。它們按說都可以滿足人類對蛋白質的需求，但對天然肉的威脅微乎其微。這裡說的“人造肉”是真正的肉，如果研製成功，可能會在很大程度上取代天然肉。

2 技術難點

組織結構不好搞

在實驗室里生產豬肉聽起來容易，但是做起來並不是那麼容易。要說明這個問題，得首先知道“肉”到底是什麼。美國普度大學農業與生物系食品工程專業博士雲無心表示，狹義的“肉”指的是動物的肌肉組織，廣義的“肉”指動物身上的可食用部分。而“人造肉”說的是狹義的“肉”，其主要由水、蛋白質、脂肪、碳水化合物以及一些礦物質、維生素等微量成分組成。各種肉的口感會有很大區別，主要取決於組成它的蛋白質種類和結構。影響味道的因素很多，“肉味”的來源主要是游離的氨基酸和一些核苷酸，其他因素比如脂肪含量、礦物質、維生素以及一些揮發性有機小分子也會影響到肉的風味。而肉的口感並不只取決於它的化學成分，也取決於其他的物理結構。肉不是一個一個單擺浮擱的肌肉細胞，而是肌纖維的複合體，裡面還有一些脂肪細胞。鑑於公眾對食用肉的要求，在實驗室里培養肉需要分兩步走。提取肌肉細胞和組成肌肉結構，前一步很容易，後一步才是真正困難的。

肌肉里含有肌肉纖維，這是些細長的細胞，有多個細胞核。它們不會自我增殖，而是通過肌原細胞（Precursor cells）的融合生長。肌原細胞可以是胚胎幹細胞或者“衛星細胞”。“衛星細胞”是肌肉組織里一種特殊的幹細胞。

理論上，在實驗室里培養肌原細胞，讓它們融合併不難。但在實際的肌肉里，細胞應當“適時適地”地生長，也就是說，當細胞在某個生長的關鍵時刻，正好有血管通過血液送來營養和氧氣，同時把新陳代謝的廢物運走。營養物質和氧氣需要直接提供到每個生長中的細胞附近，誤差應在毫米級。現在科學家們想出解決這個問題的可能方式是建立一個海綿狀的“矩陣”，讓培養基融入到這個“矩陣”中，用這個“矩陣”來給生長和融合中的肌肉纖維細胞提供營養。

另外，其他類型的細胞，比如脂肪細胞也應當在肌肉組織中生長；同時化學信使應當給生長的組織以提示，讓它長出正確的結構；最後，肌肉細胞還應當接受“體育鍛煉”，通過物理拉伸和運動來促進其發育。

3 最終成果

不像豬肉像蛤蜊

在實驗室里製造肉的研究既有很強的實用性，同時也有很大的技術難度，是生物科技和食品科技的一大制高點。美國巴爾的摩布魯姆伯格健康學院的馬瑟尼（Jason Matheny）表示，美國、北歐和日本一些研究機構也在研究在實驗室里培養肉，但荷蘭科學家是最先進的。而中國農業大學食品科學與營養工程學院院長羅雲波表示，中國現在還沒有開展這方面的研究。

以前，科學家們製造的人造肉都是薄薄的一層。這回荷蘭科學家用了30天，培養出的人造豬肉已經有了長達1厘米的肌肉纖維。鮑斯特表示，他還沒有嘗過自己做的肉，不過可說說這些肉長得什麼樣。他們培養出的這種肉纖維看上去就像蛤蜊肉，能夠成形，但還是有點軟塌塌黏糊糊的，這是因為實驗室里的肉里所含的蛋白質要少於傳統的豬肉。他們遇到的最大問題是如何提高人造肉里的蛋白質含量：在真正的畜肉裡面，蛋白質含量達到99%，但實驗室里培養出來的肉的蛋白質含量只有88%，其他的大多是水和核酸。鮑斯特表示，低蛋白質含量意味着它可能嘗起來一點也不像豬肉。

不過，鮑斯特還是表達了對自己研究成果的極大信心，纖維短、蛋白質少的肉，可以用在香腸或者漢堡里，反正這些東西都是用肉餡做的。肉餡本來就是把肌肉纖維絞碎，往往還加入了澱粉一類的東西。

鮑斯特表示，他們之所以從豬肉開始，是因為他們最熟悉豬肉，而這種技術可以很簡單地用於培養其他的肉類，比如說雞肉、牛肉和羊肉，人造肉的前途是非常光明的！

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未來的肉食在哪裡？

世界對食用肉的需求一直在增加。以中國為例，1985年中國的人均肉類消耗量為一年20千克，到了2006年，這一數字上升到了50千克。但地球上能夠生長的植物是有限的，動物需要吃植物才能長肉供我們吃，如此說來，早晚有一天肉會不夠吃的，那麼未來的肉從哪裡來呢？雲無心說，解決未來的吃肉問題，除了肉之外，還有兩大出路。

出路之1

提高生產效率

當豬的出欄時間從一年降到半年，雞的生長期從六個月縮短到三個月，肉的產率就可能成倍地提高。問題是，這種方式面臨着無數的批評和疑慮。另一方面，無論生物技術如何先進，動物都只能把植物中很少的一部分營養成分轉化成肉。生產1千克的肉，總是需要幾千克的飼料（對於牛肉大概是8千克左右），還有上千千克的水。

出路之2

植物蛋白合成肉

在大豆蛋白中加入一些有黏合作用的食物成分，再經過擠壓成形，可以獲得跟大豆蛋白的本來形態完全不同的東西，比如說，它可以像真正的肉一樣撕成纖維的形狀。因為來源於植物，所以它不含有脂肪和膽固醇。從這個意義上說，甚至比真正的肉更優越。它的口感也接近肉。但它的味道跟肉實在是具有太大的差距。

在北美市場，“替代肉”這個概念只在開發人員和經銷商之間存在，它的商品名稱是一個完全新造的詞。開發人員需要針對具體的食品，開發新的配方，從而避免口味上的問題。比如說，在一個替代金槍魚的應用中，差不多一半的魚肉被這種產品所替代，然後加入了適當的色素和香料。最後，當顧客在超市裡發現一種便宜的金槍魚罐頭，買來一吃，發現也不錯。不明白為什麼便宜，去看說明的時候才發現原來是用了植物蛋白替代魚肉。