科学家在实验室造猪肉，量产目标更近一步
跟着科学家，有“人造肉”吃 
 
 

新京报制图/赵斌 

新京报《新知周刊》

对于很多人来说“人造肉”或许只是《小灵通漫游未来》之类的科幻作品中的幻想。不过，这个幻想很可能会变成现实。近日，荷兰科学家宣布，他们在实验室里培养出了“人造猪肉”，和以往科学家培养的“人造肉”不同，这些猪肉已经有了些肉纤维，虽然还不太像猪肉，但是已经有点像蛤蜊肉了。

1 制造原理

干细胞增殖产生肉

荷兰一个由公共基金支持的联合企业“试管肉联合体”（IMC）从2006年开始已经在实验室里培养猪肉。他们的方法是从猪的肌肉细胞里提取干细胞，然后把它放进富含营养液的“汤”里，帮助这些细胞分裂，复制出想要的数目。“如果我们从一只猪身上取下来1个干细胞，然后在工厂里把它培养成100万个细胞，我们就能少杀很多猪。”参与“人造肉”项目的荷兰马斯特里赫特大学生物学家鲍斯特（Mark Post）说。

干细胞(stem cells, SC)是一类具有自我复制能力的多潜能细胞，在一定条件下，它可以分化成多种功能细胞。动物身体里的肌肉干细胞可发育分化成肌细胞(myoblasts)，后者可互相融合成为多核的肌纤维，形成骨骼肌最基本的结构。现在在培养皿中增殖肌肉干细胞的技术已经非常成熟。

荷兰科学家的最终目的是在实验室制造出能够吃的猪肉，最终能在工厂生产它。我们可以把这些肉叫做“人造肉”。以前曾经发明过很多种肉类的替代品，比如“素肉”、“蟹xx”等等，素肉是用植物蛋白质做的，而蟹xx则是把鱼肉打碎，然后再加淀粉做成的东西。它们按说都可以满足人类对蛋白质的需求，但对xx肉的威胁微乎其微。这里说的“人造肉”是真正的肉，如果研制成功，可能会在很大程度上取代xx肉。

2 技术难点

组织结构不好搞

在实验室里生产猪肉听起来容易，但是做起来并不是那么容易。要说明这个问题，得首先知道“肉”到底是什么。美国普度大学农业与生物系食品工程专业博士云无心表示，狭义的“肉”指的是动物的肌肉组织，广义的“肉”指动物身上的可食用部分。而“人造肉”说的是狭义的“肉”，其主要由水、蛋白质、脂肪、碳水化合物以及一些矿物质、维生素等微量成分组成。各种肉的口感会有很大区别，主要取决于组成它的蛋白质种类和结构。影响味道的因素很多，“肉味”的来源主要是游离的氨基酸和一些核苷酸，其他因素比如脂肪含量、矿物质、维生素以及一些挥发性有机小分子也会影响到肉的风味。而肉的口感并不只取决于它的化学成分，也取决于其他的物理结构。肉不是一个一个单摆浮搁的肌肉细胞，而是肌纤维的复合体，里面还有一些脂肪细胞。鉴于公众对食用肉的要求，在实验室里培养肉需要分两步走。提取肌肉细胞和组成肌肉结构，前一步很容易，后一步才是真正困难的。

肌肉纤维的显微照片。资料图片

肌肉里含有肌肉纤维，这是些细长的细胞，有多个细胞核。它们不会自我增殖，而是通过肌原细胞（Precursor cells）的融合生长。肌原细胞可以是胚胎干细胞或者“卫星细胞”。“卫星细胞”是肌肉组织里一种特殊的干细胞。

理论上，在实验室里培养肌原细胞，让它们融合并不难。但在实际的肌肉里，细胞应当“适时适地”地生长，也就是说，当细胞在某个生长的关键时刻，正好有血管通过血液送来营养和氧气，同时把新陈代谢的废物运走。营养物质和氧气需要直接提供到每个生长中的细胞附近，误差应在毫米级。现在科学家们想出解决这个问题的可能方式是建立一个海绵状的“矩阵”，让培养基融入到这个“矩阵”中，用这个“矩阵”来给生长和融合中的肌肉纤维细胞提供营养。

另外，其他类型的细胞，比如脂肪细胞也应当在肌肉组织中生长；同时化学信使应当给生长的组织以提示，让它长出正确的结构；{zh1}，肌肉细胞还应当接受“体育锻炼”，通过物理拉伸和运动来促进其发育。

3 最终成果

不像猪肉像蛤蜊

在实验室里制造肉的研究既有很强的实用性，同时也有很大的技术难度，是生物科技和食品科技的一大制高点。美国巴尔的摩布鲁姆伯格健康学院的马瑟尼（Jason Matheny）表示，美国、北欧和日本一些研究机构也在研究在实验室里培养肉，但荷兰科学家是{zxj}的。而中国农业大学食品科学与营养工程学院院长罗云波表示，中国现在还没有开展这方面的研究。

以前，科学家们制造的人造肉都是薄薄的一层。这回荷兰科学家用了30天，培养出的人造猪肉已经有了长达1厘米的肌肉纤维。鲍斯特表示，他还没有尝过自己做的肉，不过可说说这些肉长得什么样。他们培养出的这种肉纤维看上去就像蛤蜊肉，能够成形，但还是有点软塌塌黏糊糊的，这是因为实验室里的肉里所含的蛋白质要少于传统的猪肉。他们遇到的{zd0}问题是如何提高人造肉里的蛋白质含量：在真正的畜肉里面，蛋白质含量达到99%，但实验室里培养出来的肉的蛋白质含量只有88%，其他的大多是水和核酸。鲍斯特表示，低蛋白质含量意味着它可能尝起来一点也不像猪肉。

不过，鲍斯特还是表达了对自己研究成果的极大信心，纤维短、蛋白质少的肉，可以用在香肠或者汉堡里，反正这些东西都是用肉馅做的。肉馅本来就是把肌肉纤维绞碎，往往还加入了淀粉一类的东西。

鲍斯特表示，他们之所以从猪肉开始，是因为他们最熟悉猪肉，而这种技术可以很简单地用于培养其他的肉类，比如说鸡肉、牛肉和羊肉，人造肉的前途是非常光明的！

【链接】

未来的肉食在哪里？

世界对食用肉的需求一直在增加。以中国为例，1985年中国的人均肉类消耗量为一年20千克，到了2006年，这一数字上升到了50千克。但地球上能够生长的植物是有限的，动物需要吃植物才能长肉供我们吃，如此说来，早晚有{yt}肉会不够吃的，那么未来的肉从哪里来呢？云无心说，解决未来的吃肉问题，除了肉之外，还有两大出路。

出路之1

提高生产效率

当猪的出栏时间从一年降到半年，鸡的生长期从六个月缩短到三个月，肉的产率就可能成倍地提高。问题是，这种方式面临着无数的批评和疑虑。另一方面，无论生物技术如何先进，动物都只能把植物中很少的一部分营养成分转化成肉。生产1千克的肉，总是需要几千克的饲料（对于牛肉大概是8千克左右），还有上千千克的水。

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，再经过挤压成形，可以获得跟大豆蛋白的本来形态xx不同的东西，比如说，它可以像真正的肉一样撕成纤维的形状。因为来源于植物，所以它不含有脂肪和胆固醇。从这个意义上说，甚至比真正的肉更优越。它的口感也接近肉。但它的味道跟肉实在是具有太大的差距。

在北美市场，“替代肉”这个概念只在开发人员和经销商之间存在，它的商品名称是一个xx新造的词。开发人员需要针对具体的食品，开发新的配方，从而避免口味上的问题。比如说，在一个替代金枪鱼的应用中，差不多一半的鱼肉被这种产品所替代，然后加入了适当的色素和香料。{zh1}，当顾客在超市里发现一种便宜的金枪鱼罐头，买来一吃，发现也不错。不明白为什么便宜，去看说明的时候才发现原来是用了植物蛋白替代鱼肉。
 
采写/本报记者 刘铮