经过不断努力，科学家将动物细胞培养肉成本不断降到最低 基金如何把成本降低到最低

2023年6月，美国监管机构批准销售由培养细胞制成的实验室鸡肉。这一发展让人想起著名的“牛肉在哪里？”温迪的广告，尽管背景不同。在实验室环境中培养动物细胞的做法并不是一个新概念。自20世纪50年代以来，科学家们一直在人工环境中培养动物细胞用于各种目的，最初是为了研究发育生物学和癌症。这项技术仍然是生命科学研究的重要工具，特别是在药物开发方面。

细胞培养物通常使用天然或人工生长培养基进行培养。天然培养基源自生物液体，而人工培养基则由有机和无机营养物质和化合物的组合组成。两种类型的培养基都提供支持细胞生长和发育的必要成分。这些成分通常包括维生素、碳水化合物、氨基酸和其他分子等营养物质，作为细胞繁殖和繁荣的能量来源。研究人员利用组织培养细胞来解决各种实验问题。作为一名生物化学家，我在课程和研究工作中利用植物组织培养技术。通过将病毒、细菌、真菌、激素、维生素和其他病原体或化合物引入培养细胞，研究人员可以观察这些因素如何影响细胞的行为和功能。该分析对于了解细胞中哪些特定基因被激活或失活，以及哪些蛋白质对这些病原体或化合物做出反应特别相关。

在药物开发领域，在受控环境中培养细胞通常是在动物中测试潜在候选药物之前的初始阶段。同样，研究人员采用类似的方法在实验室环境中培育肉类。这个过程通常可以分为三个关键步骤。第一步包括通过无害且无痛的程序从动物中提取少量细胞，通常是肌肉或干细胞。干细胞是指生物体内非特化的细胞，可以在实验室中进行操作以分化成该特定生物体特有的各种细胞类型。

后续阶段涉及细胞培养。这些细胞被放置在促进其最佳生长的人工环境中。由于肉类生产需要大量细胞，因此它们在生物反应器中孵化——一个配备调节温度、湿度、压力和无菌条件的钢罐。提供适当的培养基以促进其生长。在整个过程中，生长培养基会定期改变，以促进细胞分化和增殖，形成肉的三种主要成分:肌肉、脂肪和结缔组织。

在该过程的最后阶段，称为支架，细胞被巧妙地排列和密集堆积，以达到最适合食用的所需尺寸、形状和切割。使用细胞培养技术种植肉类既有优点也有缺点。尽管在特定情况下，与传统畜牧生产相比，培养肉有可能产生更少的温室气体排放，但研究人员仍然需要完善该过程，以使其具有成本效益和可扩展性。根据2023年的分析，实验室培育的肉类的生产成本估计在每磅17美元至23美元之间，不包括杂货店施加的任何额外加价。相比之下，传统饲养的碎牛肉价格通常略低于每磅5美元。

根据麦肯锡2023年的报告，预计仅满足当前蛋白质市场份额的1%，就需要大约2.2亿至4.4亿升生物反应器容量。然而，目前生物反应器的容量最多达到2亿升。此外，人们还担心在同一生物反应器中生长不同类型的细胞会产生生物学限制。实验室培育的肉类有可能提高动物福利并减少传播疾病或引起食源性疾病的可能性。然而，消费者可能对其作为非天然产品的看法持保留态度，或对其味道表示担忧。

企业正在积极观察并根据公众的反馈调整策略。作为背景，2013年实验室培育的汉堡的初始生产成本高达33万美元。然而，此后价格大幅下降，目前汉堡的生产成本略低于10美元。这一显着进步是在短短十年内取得的。

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