文|FoodPlusHub Turo
“我們不應(yīng)為了吃雞胸肉或雞翅而養(yǎng)一整只雞,應(yīng)該在合適的培養(yǎng)基中分別培養(yǎng)這些組織”,出于動物福利和生產(chǎn)效率方面的考量,英國前首相丘吉爾在1931年曾這么暢想過。
在近一個世紀后,丘吉爾當(dāng)初這個“狂野”的暢想已經(jīng)成為了現(xiàn)實,而這個現(xiàn)實背后是正在發(fā)生的全球蛋白質(zhì)的供應(yīng)系統(tǒng)的革命。
風(fēng)險資本的熱情往往可以充當(dāng)著一個早期行業(yè)的風(fēng)向標,我們可以通過資本的動態(tài)見微知著來感受一個早期行業(yè)的脈搏與能量。
替代蛋白領(lǐng)域的風(fēng)險投資趨勢,來源:Crunchbase, GFI, FoodPlus
2020年,細胞培養(yǎng)蛋白領(lǐng)域的投融資金額實現(xiàn)了近400%的增長,總金額超過了4億美元,這個增速遠超植物基蛋白和發(fā)酵蛋白領(lǐng)域。
盡管已經(jīng)增速驚人,但我們可以負責(zé)任地說:2020年只是一個開始。我們在《是時候聊聊我們對發(fā)酵替代蛋白萬億市場背后機會的觀察了》中曾做出過一個判斷:
替代蛋白與新能源市場相比,整體潛在市場規(guī)模相差不大,但資本投入?yún)s相差了好幾個數(shù)量級。從這個角度看,替代蛋白領(lǐng)域的資本投入存在著結(jié)構(gòu)性的缺失,未來將呈現(xiàn)指數(shù)級別的增長。
這個判斷在今年年初很快就得到了初步驗證。單看細胞培養(yǎng)肉,2020年12月新加坡通過全球首個細胞培養(yǎng)肉產(chǎn)品的食品安全監(jiān)管審核宛如一聲聲勢滔天的沖鋒號,點燃了創(chuàng)業(yè)公司和資本端的極大熱忱。在那之后,盡管遇上了西方人的“圣誕-新年假日季”,短短不到3個月里發(fā)生了數(shù)起大大小小的投融資事件:
2020年12月7日,荷蘭細胞培養(yǎng)肉公司Mosa Meat宣布完成了B-2輪融資,籌集了2000萬美元,其B輪融資額累計達到7500萬美元;
2021年1月13日,澳大利亞細胞培養(yǎng)肉公司Vow Food近日完成了600萬美元的種子輪融資(Vow Food的特別之處在于他們重點關(guān)注的是非馴服動物,如袋鼠肉、羊駝、水牛,甚至是已經(jīng)滅絕的動物);
2021年1月19日,美國的細胞培養(yǎng)海鮮公司BlueNalu獲得了6000萬美元的債務(wù)融資;
2021年1月21日,西班牙的細胞培養(yǎng)肉公司BioTech Foods表示他們正在領(lǐng)導(dǎo)一個520萬歐元的細胞培養(yǎng)肉項目,這個的啟動資金中有370萬歐元是西班牙政府出資;
2021年1月26日,瑞士的細胞培養(yǎng)肉創(chuàng)業(yè)公司Mirai Foods完成了240萬美元的種子輪融資。Mirai Foods成立于2019年,目前主攻細胞培養(yǎng)牛肉,開發(fā)出原型產(chǎn)品只用了6個月,這個時間比先行者們縮短了很多;
2021年2月2日,以色列細胞培養(yǎng)肉企業(yè)Future Meat Technologies宣布獲得了新一輪近2700萬美元的戰(zhàn)略融資,投資方包括泰森食品(全球最大的肉類生產(chǎn)商及供應(yīng)商之一),ADM(全球四大糧商之一),穆勒集團Müller Group以及眾多知名食品農(nóng)業(yè)科技風(fēng)投基金,其中還包括了中國首支專注食品農(nóng)業(yè)科技早期項目投資的VC食芯資本Bits x Bites;
2021年2月11日,加州的細胞培養(yǎng)-植物基混合人造肉創(chuàng)業(yè)公司New Age Meats完成了200萬美元的補充融資。
2021年2月23日,Mosa Meat完成了1000萬美元的B輪補充融資,B輪融資累計達到8500萬美元。
這股巨大的能量也傳到了中國:
2020年12月21日,南京的細胞培養(yǎng)肉科技公司周子未來宣布獲得2000萬元天使輪融資,由經(jīng)緯中國獨家投資,這是截至目前中國細胞培養(yǎng)肉領(lǐng)域最大的一筆投資;
2020年12月22日,細胞培養(yǎng)肉品牌CellX宣布完成了數(shù)百萬元種子輪融資。本輪融資由替代蛋白主題基金力矩中國(Lever VC)領(lǐng)投,英國Agronomics,德國Purple Orange Ventures以及智利Humboldt Fund等跟投;
2020年1月26日,越南越南最大的水產(chǎn)品加工商Vinh Hoan Corporation (VHC) 近日宣布通過收購Avant Meats的股東之一Vinh Technology的方式,獲得了Avant Meats的小部分股權(quán)。Avant Meats是位于香港的細胞培養(yǎng)海鮮肉創(chuàng)業(yè)公司。VHC表示會利用自己的全球銷售網(wǎng)絡(luò)和生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)幫助Avant Meats的發(fā)展。
希望我們在《是時候聊聊我們對發(fā)酵替代蛋白萬億市場背后機會的觀察了》中已經(jīng)達成了一個共識——出于人口增長、氣候、土地等要素的限制,傳統(tǒng)蛋白質(zhì)供給系統(tǒng)已經(jīng)無法滿足人類未來的需求,因此一個更環(huán)保的、更具生產(chǎn)效率的創(chuàng)新蛋白質(zhì)供給系統(tǒng)的誕生具有必然性。
2020年替代蛋白產(chǎn)業(yè)在全方位都做出了突破,我們能清晰的感受到這種必然性正在不可逆地成為現(xiàn)實。
在三種主流替代蛋白人造肉(植物肉、微生物發(fā)酵肉、細胞培養(yǎng)肉)技術(shù)中,細胞培養(yǎng)肉是最被寄予希冀的一種,如知名咨詢公司科爾尼預(yù)測2040年細胞培養(yǎng)肉將達到肉類市場35%的市場份額。在這個細胞培養(yǎng)肉將要迎來小規(guī)模爆發(fā)的前夕,我們想要先探討一下細胞培養(yǎng)肉技術(shù)的必要性,再從技術(shù)、產(chǎn)業(yè)鏈、資本、投資機會、消費者與政策這幾個方面簡單勾勒出細胞培養(yǎng)肉行業(yè)的大致輪廓,讓想要進入這個領(lǐng)域創(chuàng)業(yè)、從業(yè)或者投資的朋友可以快速獲得一些認知。
一、細胞培養(yǎng)肉是怎么一回事,既然有了植物肉和發(fā)酵蛋白肉,為什么還需要細胞培養(yǎng)肉?
簡單來看,細胞培養(yǎng)肉的工業(yè)化生產(chǎn)流程為:從動物身上提取活體組織——分離出目標細胞——初步培育目標細胞——將細胞群置入帶有培養(yǎng)液的大型培養(yǎng)容器培養(yǎng)——經(jīng)過10-12天的培養(yǎng)——分離提純得到細胞培養(yǎng)肉——最終烹飪加工形成終端產(chǎn)品。
上述流程我們會在后面的部分再具體展開介紹,包括目前的核心技術(shù)流派、瓶頸以及產(chǎn)業(yè)鏈中蘊含的機會。
細胞培養(yǎng)肉技術(shù)實際上并不是什么近年來才出現(xiàn)的新鮮事,這種技術(shù)已經(jīng)存在了100多年,上個世紀也曾有學(xué)者在實驗室中培養(yǎng)出過“試管肉”(in-vitro meat)。但在當(dāng)時,并沒有需要創(chuàng)造出一種替代肉類的迫切性,很多支撐的理論和技術(shù)也沒到位,因此這項技術(shù)沒有得到充分的重視。
如今,尋找到一種替代蛋白已經(jīng)成為人類必須需要在21世紀解決的一個難題,同時隨著各方面的支撐理論和技術(shù)的逐漸成熟,通過細胞培養(yǎng)的方式來生產(chǎn)最接近傳統(tǒng)肉類的“人造肉”的技術(shù)開始得到各界廣泛的關(guān)注。在2000年前后,學(xué)者們闡明了肌肉形成的機理、肌肉干細胞保留了增殖和分化的能力,而組織工程的發(fā)展也為培養(yǎng)肉的實現(xiàn)奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。2012年,英國的約翰戈登(John Gurdon)和日本的山中伸彌(Shinya Yamanaka)因發(fā)現(xiàn)成熟的成體細胞可轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗄軤顟B(tài)干細胞而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎,這一發(fā)現(xiàn)有力促進了干細胞學(xué)科的發(fā)展。
2013年,細胞培養(yǎng)肉領(lǐng)域迎來了一個里程碑事件。荷蘭馬斯特里赫特大學(xué)的Mark Post教授(Mosa Meat的聯(lián)合創(chuàng)始人與首席科學(xué)家)突破了細胞培養(yǎng)肉研發(fā)技術(shù)路線,分離肌肉和脂肪前體細胞、刺激細胞大量生長,在體外生產(chǎn)三千多條肌纖維,在2013年8月時成功合成了第一塊可食用的細胞培養(yǎng)肉,當(dāng)時他們還為這塊來自不易的細胞培養(yǎng)肉舉辦了電視直播的試吃會。
值得注意的是,這塊世界上第一塊細胞培養(yǎng)肉餅當(dāng)時造價32.5萬美元。在那之后,各個創(chuàng)業(yè)公司苦心研發(fā),試圖把成本降下來,但目前純粹的細胞培養(yǎng)肉產(chǎn)品依舊價格不便宜,2020年年中時Mosa Meat方面表示他們的牛肉產(chǎn)品的成本為每公斤180美元。作為對比,傳統(tǒng)畜牧業(yè)獲得1公斤牛肉需要支出的飼料費用平均是2美元。
可以看出,細胞培養(yǎng)肉是技術(shù)研發(fā)難度最高的一種人造肉技術(shù),目前也依舊成本高昂。那么,在目前的人造肉技術(shù)中,有具有成本與監(jiān)管審核優(yōu)勢的植物肉,也有具有生產(chǎn)效率與高生物價效(可以理解為吸收率高)的發(fā)酵蛋白肉,這種情況下為什么還要砸錢砸時間去研發(fā)技術(shù)門檻難度最高的細胞培養(yǎng)肉?
主要原因有三個:1.人類寫在DNA里的對真實肉類的向往;2.肉中有許多未被發(fā)現(xiàn)的營養(yǎng)元素,在體內(nèi)的代謝流程也沒被完全揭示,長期缺乏可能造成身體的某種系統(tǒng)性障礙;3.口味、習(xí)慣、心理。
早期人類從大約260萬年前就開始把肉類作為常規(guī)食物,在這幾百萬年的漫長進化過程里,對肉的渴望和需求早已被深深寫在絕大部分人的DNA里。舉個例子,盡管在進化過程中人類的嗅覺退化嚴重,但現(xiàn)代人類卻依舊可以在數(shù)公里外聞到烤肉的味道。
上述這種對真實肉類的渴望,很有可能無法被一些替代肉產(chǎn)品完全滿足。這一點可以通過代糖來類比。在代糖風(fēng)靡了一段時間后,如今學(xué)術(shù)界關(guān)于代糖的質(zhì)疑聲越來越大,相關(guān)的文獻研究的觀點主要可分為這三類:
1、代糖通過味覺欺騙人體分泌胰島素,但這時血糖并沒有升高,胰島素分泌將是并沒有升高的血糖水平降低。長時間服用代糖,胰腺將出現(xiàn)適應(yīng)性現(xiàn)象,出現(xiàn)胰島素抵抗也就是血糖升高時也不分泌胰島素,久而久之將導(dǎo)致糖尿病;
2、代糖影響腸道菌群,從而引起血糖耐受量降低,更提出會影響菌群影響的一切功能;
3、代糖不僅不能戒斷糖癮,還會進一步誘發(fā),導(dǎo)致過量食用真糖的傾向。
與糖類似,肉類在人體內(nèi)的代謝過程遠未被完整揭示,此外肉中還有許多未被發(fā)現(xiàn)的營養(yǎng)元素,長期進食缺乏某些未知元素的替代肉有造成人體系統(tǒng)性障礙的潛在風(fēng)險。就算今后植物肉和發(fā)酵蛋白肉在口味上可以做到與真肉十分接近,長期食用這些產(chǎn)品還是要面對這種潛在的健康風(fēng)險,而成分與真肉十分接近的細胞培養(yǎng)肉則可以在一定程度上規(guī)避這種風(fēng)險。目前在一些調(diào)研和測評中我們也有聽到一種聲音:進食植物肉讓測評者更加想要吃真肉。
在“為什么你不吃植物肉”的前4個原因中有“不好吃”和“吃不飽”,圖片來源:Quartz
此外,心理層面的因素也會造成人體對一些替代肉的排斥。針對這種現(xiàn)象比較有名的一種闡釋是“恐怖谷效應(yīng)(uncanny valley effect)”:
恐怖谷理論是一個關(guān)于人類對機器人和非人類物體的感覺的假設(shè),在1970年被日本機器人專家森昌弘提出。其中,“恐怖谷”一詞由Ernst Jentsch于1906年的論文《恐怖谷心理學(xué)》中提出,而他的觀點被弗洛伊德在1919年的論文《恐怖谷》中闡述,因而成為著名理論。
在這種理論里,人會對仿真性高到一定程度但是又不夠高的物體產(chǎn)生天然的排斥反應(yīng)。這種心理現(xiàn)象很早就引起了替代蛋白/人造肉領(lǐng)域的學(xué)者和從業(yè)人員的注意,而與真肉成分最相近的細胞培養(yǎng)肉被認為是最有可能越過這個“谷”的人造肉技術(shù)。
二、生產(chǎn)流程中的核心要素、目前業(yè)界正在重點攻破的技術(shù)環(huán)節(jié)、產(chǎn)業(yè)鏈上的機會
前面我們介紹了細胞培養(yǎng)肉技術(shù)的規(guī)模化生產(chǎn)流程:從動物身上提取活體組織——分離出目標細胞——初步培育目標細胞系——將細胞群置入帶有培養(yǎng)液與“支架”的大型培養(yǎng)容器培養(yǎng)——經(jīng)過10-12天的培養(yǎng)——分離提純得到細胞培養(yǎng)肉——最終烹飪加工形成終端產(chǎn)品。
在這個流程中有5個核心要素:種子細胞系、培養(yǎng)液、培養(yǎng)容器、支架、終端產(chǎn)品,在這個部分中我們會具體展開介紹這些要素,包括目前的核心技術(shù)流派、瓶頸以及產(chǎn)業(yè)鏈中蘊含的機會。
1、種子細胞系
種子細胞系(cell lines)是細胞培養(yǎng)肉生產(chǎn)流程的基礎(chǔ),許多種類的細胞都可以作為種子細胞系,目前主流采用的細胞種類有肌衛(wèi)星細胞(Myosatellite cell)、多功能干細胞(Pluripotent stem cells,存在于骨骼肌中)、成纖維細胞(fibroblast,存在于結(jié)締組織中)等。
種子細胞種類的選取基于分化能力與容易程度、增殖速率、基因穩(wěn)定性等屬性,上述這些細胞種類在這些屬性中各有優(yōu)劣。
肌衛(wèi)星細胞不像干細胞和成纖維細胞一樣需要在培養(yǎng)液中加入許多物質(zhì)來引導(dǎo)分化為肌肉細胞,還有個實踐優(yōu)勢是提取與培育相對比較方便。肌衛(wèi)星細胞的缺點在于增殖速度較慢,并且衰老得比較快?!霸闲汀奔毎囵B(yǎng)肉公司Mosa Meat使用的是肌衛(wèi)星細胞。
多功能干細胞也被一些公司采用作為種子細胞系。多功能干細胞也可以較為容易的分化成肌肉細胞,但是衰老得比較快,并且在實驗室里存活困難。
肌衛(wèi)星細胞與多功能干細胞都衰老都比較快,這使得它們的單位產(chǎn)能有限。正常細胞每一次分裂增值,DNF末梢都會變短一些,因此分裂到一定次數(shù)后就無法分裂了(自然條件下為20次左右),這個過程一般稱之為細胞的衰老。
針對細胞易衰老這個問題,可以通過基因編輯來讓細胞“長生不老”。美國著名細胞培養(yǎng)肉公司Memphis Meats采用的是誘導(dǎo)型多能干細胞(iPSCs),這種細胞經(jīng)過了基因編輯,植入了KLF4與OLT4等基因片段,使得細胞增殖速度變快并且可以無限增殖。
美國的政府和消費者對基因編輯食品的接受度比較高,因此Memphis Meats可以采用基因編輯技術(shù)。但是由于歐洲的食品安全監(jiān)管部門和消費者對基因編輯食品的接受程度比較低,因此總部位于歐洲的Mosa Meat沒有選擇通過基因編輯來提升產(chǎn)能,而是嘗試控制培養(yǎng)容器內(nèi)的環(huán)境(酸堿值、溫度、濃度等因素)和培養(yǎng)液的成分來增加細胞的分裂次數(shù)(目前他們可以達到35次分裂)。
成纖維細胞增殖速度比較快,可以分化成肌肉細胞和脂肪細胞,相比起干細胞分化所需的引導(dǎo)物質(zhì)比較少(成本優(yōu)勢),在通過一定的培育之后可以達到無限增殖的狀態(tài)(不需要基因編輯)。以色列的細胞培養(yǎng)肉公司future Meat Technologies(FMT)采用的是這種技術(shù),該技術(shù)的缺點是這種狀態(tài)的細胞可能會被一些消費者與癌癥細胞聯(lián)系在一起。
不同細胞系的對比,圖片來源:FMT首席科學(xué)家Yaakov Nahmias的一場分享會
培育各個可食用物種的細胞系是當(dāng)前細胞培養(yǎng)肉領(lǐng)域的一個重要工作。新的細胞系的培育一般需要6-18個月,是一個費時又費資源的環(huán)節(jié)。在醫(yī)療研究和細胞工程研究領(lǐng)域,細胞庫一般由政府贊助,但是這些細胞庫里基本都是老鼠與人類的細胞,無法用于食用。出于研究目的的話,不同物種的細胞行為也不一樣,研究成果無法共享。這樣的背景下,專業(yè)的2B細胞系供應(yīng)商會在產(chǎn)業(yè)價值鏈條上占有一定的地位。
細胞系的培養(yǎng)流程,圖片來源:FMT首席科學(xué)家Yaakov Nahmias的一場分享會
2、培養(yǎng)液
培養(yǎng)液也是細胞在培養(yǎng)容器中生長的介質(zhì)(Media),決定了產(chǎn)出的效率和質(zhì)量,也是目前細胞培養(yǎng)肉生產(chǎn)流程中最主要的成本環(huán)節(jié)。一般來說,分化和增殖時需要用不同成分組成的培養(yǎng)液。
主流的細胞培養(yǎng)液最主要的成分是牛胎盤血清(fetal bovine serum ,F(xiàn)BS),F(xiàn)BS的價格非常昂貴,因此也造成了細胞培養(yǎng)液每升價格高達20美元。在大型培養(yǎng)容器中,生產(chǎn)1公斤的細胞需要使用10升的細胞培養(yǎng)液,也就是200美元,遠高于飼養(yǎng)方法中每公斤肉2美元飼料的成本,因此如何降低培養(yǎng)液的成本成為了細胞培養(yǎng)肉降本中最有力的杠桿。
目前降低培養(yǎng)液的成本有兩個方法,一個是使用植物成分來替代FBS,另一種是循環(huán)利用細胞培養(yǎng)液。
Mosa Meat和Eat Just都采用了植物成分的細胞培養(yǎng)液來降低成本。根據(jù)Just CEO的數(shù)據(jù),植物基細胞培養(yǎng)液是Just的細胞培養(yǎng)肉產(chǎn)品的成本從2018到目前下降了40倍的主要因素。
目前市面上的FBS替代品都有一定的局限性,具體體現(xiàn)在無法達到FBS培養(yǎng)液一樣高的細胞增殖生產(chǎn)效率。
植物基研發(fā)能力是Eat Just的一個強項,他們擁有in-house植物成分研發(fā)團隊和植物基成分數(shù)據(jù)庫,但他們目前也無法完全脫離FBS,去年2020年12月在新加坡通過細胞培養(yǎng)肉產(chǎn)品還是需要使用含有FBS培養(yǎng)液。
Mosa Meat的創(chuàng)始人Mark Post在去年年中時曾表示公司總共約70個員工中的20個在研究開發(fā)更具效率更便宜的細胞培養(yǎng)液,15個人在研究如何回收利用培養(yǎng)液。
細胞的排泄物(如氨)達到一定濃度后會殺死細胞,由于人體內(nèi)有血管和肝臟所以可以“排毒”,培養(yǎng)的細胞組織由于沒有血管和肝臟所以需要換培養(yǎng)液或通過一些手段來清楚細胞培養(yǎng)液內(nèi)的排泄物。Future Meat Technologies就開發(fā)出了細胞培養(yǎng)液自循環(huán)清潔技術(shù),把細胞培養(yǎng)液的成本下降了2-4倍。
細胞培養(yǎng)液供應(yīng)商也是一個巨大的產(chǎn)業(yè)鏈機會,目前已有一些2B公司如Back of the Yards Algae Sciences、Multus Media、Future Fields、Luyef Biotechnologies與Agulos Biotech。此外一些專業(yè)的植物基成分研發(fā)公司也將具備很強的競爭力,目前已經(jīng)出現(xiàn)了一些利用AI平臺來發(fā)現(xiàn)植物中未知的營養(yǎng)素和風(fēng)味的公司,如Brightseed與Climax Foods。
3、生物反應(yīng)器
Future Meat Technologies的生物反應(yīng)器,圖片來源:食芯資本
細胞增殖分裂的過程叫生物過程(Bioprocess),生物過程決定了生產(chǎn)的效率。生物過程在生物反應(yīng)器(Bioreactor,就是細胞培養(yǎng)的容器)中進行,與發(fā)酵蛋白發(fā)酵時用的生物反應(yīng)器類似,它控制溫度、氧氣、培養(yǎng)液流動等要素,讓細胞培養(yǎng)肉的規(guī)?;?、過程可控化成為可能。
生物反應(yīng)器的核心作用是讓培養(yǎng)液轉(zhuǎn)化成細胞的比例提高,這也叫“培養(yǎng)液轉(zhuǎn)化率”,與傳統(tǒng)畜牧業(yè)的“飼料轉(zhuǎn)化率”相對。
比較常見的生物反應(yīng)器有以下幾種:
常見的生物反應(yīng)器,圖片來源:FoodPlus
這些生物反應(yīng)器各有優(yōu)缺點和不同的應(yīng)用場景。攪拌罐一般用于哺乳動物的細胞培養(yǎng)并且對生產(chǎn)效率不錯,但是容易撕裂細胞組織。空心纖維罐讓細胞均勻生長在纖維的表面,平衡每一個區(qū)域的細胞濃度,但是這種設(shè)備比較貴,并且很難清理。這些生物反應(yīng)器中最常見的是較為傳統(tǒng)的攪拌罐與搖罐。
細胞培養(yǎng)肉開始大規(guī)模占領(lǐng)市場份額時會需要非常大量的生物反應(yīng)器供給,這提供了一個產(chǎn)業(yè)鏈上的一個具有潛力的機會。目前已有一些2B的生物反應(yīng)器供應(yīng)商,如OSPIN、Celltainer Biotech、Cellular Revolution等。
未來生物反應(yīng)器的研究開發(fā)與過程控制會需要多組學(xué)、生物工程學(xué)等多方面的研究作為理論基石,而通過電腦運算模擬的細胞行為將會扮演一個非常關(guān)鍵的角色。
4、支架
大多數(shù)動物細胞組織的生長聚合需要附著在一個“錨”上,支架(Scaffold)在細胞培養(yǎng)工程中就起到了這個錨的作用,給培養(yǎng)的細胞提供了生長所需的支撐網(wǎng)絡(luò)。支架的材料需要能支持細胞攝取養(yǎng)分和營養(yǎng)物質(zhì)、暢通排出細胞排泄物。早期細胞培養(yǎng)工程的目的多是生產(chǎn)醫(yī)用的材料,因此使用的支架大多不可食用。目前業(yè)界正在研發(fā)新型的支架,這些新型支架可食用、具有特別的質(zhì)地、味道、營養(yǎng)成分,可經(jīng)受住烹飪。
常見的非動物來源支架材料如下:
常見的非動物來源支架材料,圖片來源:FoodPlus
支架無疑是產(chǎn)業(yè)鏈中的一個價值池。目前的支架解決方案在兼顧規(guī)?;a(chǎn)、成本、產(chǎn)品最終形態(tài)上還有很大的優(yōu)化空間,需要更多的研究與創(chuàng)新,未來的這些研究中用電腦運算模擬細胞行為會起到很關(guān)鍵的作用。目前已有一些2B的支架公司,如Atlast Food、Matrix Meats、Biomimetic等。
5、終端產(chǎn)品
由于生產(chǎn)技術(shù)與成本的限制,目前的離商業(yè)化比較接近的細胞培養(yǎng)肉產(chǎn)品多為“碎肉餅”形態(tài)。
在2013年Mosa Meat的產(chǎn)品的試吃會上,有試吃者這樣評價道:“很干、味道有點淡,像是動物蛋白做的蛋糕”。試吃者這樣評價的原因是當(dāng)時Mosa Meat的產(chǎn)品只有肌肉細胞,沒有脂肪細胞。
脂肪被認為是肉的味道的主要來源,也是人對肉上癮的一個主要成分,脂肪在烹飪后會散發(fā)出非常獨特的味道,這種味道實際上是一種結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的碳氫化合物,這種化合物非常難通過化學(xué)方式來合成,因此細胞培養(yǎng)脂肪也被寄予了厚望。
Future Meat Technologies目前的人造肉產(chǎn)品是通過細胞培養(yǎng)脂肪與植物基肉混合得來,這種混合產(chǎn)品在兼顧了口味的同時能保持較低的成本,是目前一個從成本上比較接近商業(yè)化的細胞培養(yǎng)肉解決方案。
Mosa Meat目前宣稱能生產(chǎn)100%成熟度的細胞培養(yǎng)脂肪,他們計劃將這種脂肪與細胞培養(yǎng)肌肉混合得到目標產(chǎn)品。
此外目前也有一些2B的細胞培養(yǎng)脂肪公司,他們的潛在目標客戶群體中很重要的一部分是植物肉公司。在知名的食品及原材料公司Kerry的一個調(diào)研中,超過2/3的植物肉公司表示愿意使用細胞培養(yǎng)脂肪來優(yōu)化產(chǎn)品的口味、質(zhì)地等屬性。
3D打印是目前生產(chǎn)細胞培養(yǎng)全切肉(whole-cut)形態(tài)還原度最高的技術(shù)。以色列細胞培養(yǎng)肉公司目前已經(jīng)可以通過3D打印技術(shù)生產(chǎn)帶有筋脈和血管的全切產(chǎn)品,但是目前造價高昂,還無法商業(yè)化運用。目前已有許多人造肉公司重點關(guān)注3D打印技術(shù),如SavorEat與Redefine Meat。倘若3D打印在細胞培養(yǎng)肉領(lǐng)域中大規(guī)模運用,3D打印機供應(yīng)商也會在該產(chǎn)業(yè)鏈中占有一畝三分地。
Aleph Farm的全切肉產(chǎn)品,圖片來源:WSJ
6、產(chǎn)能和成本
細胞培養(yǎng)肉技術(shù)目前已呈現(xiàn)出不錯的產(chǎn)能效率,對比傳統(tǒng)畜牧養(yǎng)殖方法極大的生產(chǎn)靈活性,成本在近年來已可觀地降低。
以Mosa Meat為例,目前他們利用0.5g的活體組織就可以生產(chǎn)出2000kg的肉,利用一個一立方米容積的生物反應(yīng)器,一年可以生產(chǎn)出10-20噸的細胞培養(yǎng)肉。這種產(chǎn)能對應(yīng)的細胞的分裂次數(shù)為30次左右,根據(jù)海佛里克極限(Hayflick Limit),正常體細胞的分裂次數(shù)極限應(yīng)為50次左右,目前的情況距離理論極限還有一段距離,而細胞分裂每提升一次都會帶來指數(shù)級的產(chǎn)量增加。
細胞分裂次數(shù)與產(chǎn)量的坐標系,來源:New Food Conference webinar 2020
傳統(tǒng)畜牧方法養(yǎng)一頭牛到成熟需要46個月,雞需要30-60天,而細胞培養(yǎng)肉技術(shù)的生產(chǎn)周期則是2周左右(10-12天培養(yǎng)成熟,2天左右清洗生物反應(yīng)器)。生產(chǎn)的靈活性使生產(chǎn)者可以靈活安排需要生產(chǎn)的肉類類型,牛肉、豬肉或禽類,并且可以在當(dāng)?shù)厣a(chǎn)節(jié)省運費,面對需求的不確定性的風(fēng)險也更低,這些便利性實際上一定程度降低了生產(chǎn)者的風(fēng)險和成本,這種降本也可以進一步傳導(dǎo)到產(chǎn)品價格上。
價格方面,盡管目前細胞培養(yǎng)肉成本還比較高,但是我們已經(jīng)看到了非常大幅度的減少,未來預(yù)期還能進一步下降。在使用“細胞培養(yǎng)脂肪-植物基”的人造肉解決方案后,目前Future Meat Technologies每份雞肉產(chǎn)品的價格為7.5美金(約113克),這個價格是2019年的/15,7年前的1/28000。2013年Mosa Meat的第一塊細胞培養(yǎng)肉餅造價32.5萬美元,他們預(yù)期短期內(nèi)可以把這個成本降到11美元。
三、消費者接受度調(diào)研:要好吃實惠有營養(yǎng),不要科技感
細胞培養(yǎng)肉消費者接受度調(diào)研,整理:FoodPlus
在翻閱了十?dāng)?shù)個關(guān)于細胞人造肉接受度的消費者調(diào)研后,我們得出了以下幾點消費者市場觀察:
1、提供的關(guān)于細胞培養(yǎng)肉的信息越豐富,受訪者的接受度就越高;
2、在溝通中突出細胞培養(yǎng)肉的環(huán)境意義與真肉還原度等積極信息能提高受訪者的接受度;
3、在溝通中強調(diào)細胞培養(yǎng)肉的科技感不能有效提高受訪者的接受度,使用“實驗室肉”這樣的名稱甚至?xí)档褪茉L者的接受度;
4、使用“凈肉(clean meat)”這樣的名稱能提高受訪者對細胞培養(yǎng)肉的接受度;
5、接受度上,整體來看,中國>印度>美國,男性>女性,年輕群體>年長群體,雜食者>素食者;
6、目前整體消費者接受度不算高;
7、植物肉的接受度目前略好于細胞培養(yǎng)肉。
四、政策動向:目前的監(jiān)管阻力大于技術(shù)阻力,但很多國家政府都在路上了
業(yè)內(nèi)人士普遍認為:細胞培養(yǎng)肉目前的監(jiān)管阻力大于技術(shù)阻力。許多幾年前進入這個領(lǐng)域的創(chuàng)業(yè)公司目前的產(chǎn)品已經(jīng)可以到商用的產(chǎn)能和價格了,目前他們面前最大的阻礙是各國的監(jiān)管政策都還沒有落地。
這個章節(jié)我們梳理了目前一些主要市場政府對細胞培養(yǎng)肉的態(tài)度以及相關(guān)政策動向。
1、國外
新加坡、美國、歐洲、以色列是在細胞培養(yǎng)肉監(jiān)管政策的推動上比較積極的國家。
新加坡政府最快通過世界上第一個細胞培養(yǎng)肉食品安全審核是意料之中的事情。城邦之國新加坡94%的食品供給來源于進口,食品供應(yīng)的穩(wěn)定與安全問題一直是新加坡迫切需要解決的難題。因此,新加坡政府組建了一個120人的食品供給創(chuàng)新機構(gòu),以推動新加坡的食品供給系統(tǒng)升級。新加坡計劃到2030年,全國30%的食品供給將來自于國內(nèi)。目前多家細胞培養(yǎng)肉公司都在與新加坡相關(guān)監(jiān)管部門接洽并合作推動產(chǎn)品審核,預(yù)計很快還會有其他的細胞培養(yǎng)肉產(chǎn)品在新加坡通過審核。
美國的細胞培養(yǎng)肉監(jiān)管推進步伐已經(jīng)遠超其以往對新食品的監(jiān)管推動速度。在2019年3月,美國的兩大食品安全監(jiān)管部門FDA(美國食品藥品監(jiān)督管理局)與USDA(美國農(nóng)業(yè)部)宣布了雙方會共同監(jiān)管美國的細胞培養(yǎng)肉行業(yè)。那之后,F(xiàn)DA已經(jīng)推出了細胞培養(yǎng)海鮮申請需要的材料的清單(海鮮不歸USDA管,所以推動進度會比細胞培養(yǎng)肉更快)并為申請者進行輔導(dǎo),USDA相關(guān)發(fā)言人表示他們也非常接近推出類似的清單。
BlueNalu發(fā)言人在2021年1月時曾表示他們在一年半前就開始與FDA合作推動監(jiān)管審核,目前很有希望會在今年獲得審核并推出商業(yè)化產(chǎn)品。另外,民主派領(lǐng)袖拜登上臺后,市場也普遍認為這會利好美國替代蛋白的監(jiān)管推動。
2019年3月,F(xiàn)DA與USDA宣布雙方共同監(jiān)管美國的細胞培養(yǎng)肉行業(yè),來源:USFD
值得注意的是,2020年7月,肯德基在俄羅斯與當(dāng)?shù)氐囊患沂称房萍计髽I(yè)3D Bioprinting Solutions宣布正在合作研發(fā)細胞培養(yǎng)肉,將于2020年秋天提交審核申請。許多業(yè)內(nèi)人士認為,如果俄羅斯通過了細胞人造肉的安全審核,這將會極大的推動中美相關(guān)政策的制訂進度。
在美國,傳統(tǒng)肉產(chǎn)業(yè)方已經(jīng)發(fā)起了自衛(wèi)行動,在監(jiān)管層面他們做出的努力是游說各州政府禁止細胞培養(yǎng)肉被標簽為“肉”。2018年8月,美國密蘇里州率先通過了相關(guān)法案,隨后,美國十?dāng)?shù)個州跟進了類似的法案。
美國和新加坡之外,歐洲的許多國家、加拿大、以色列、韓國、日本在細胞培養(yǎng)肉行業(yè)的推動上也比較積極,除了在積極準備相關(guān)監(jiān)管政策外,一些政府組織還為相關(guān)企業(yè)和機構(gòu)提供了資金幫助,這里不一一展開。
2、中國
目前中國在細胞培養(yǎng)蛋白領(lǐng)域還沒有相關(guān)的政策和條例動向,但我們有理由相信中國有對替代蛋白施行鼓勵政策的潛在可能性,并且這種可能性不低。
由于是全球最大的石油進口國,出于國家能源安全、能源結(jié)構(gòu)、政治、軍事等方面的考量,中國在新能源領(lǐng)域給予了非常強的戰(zhàn)略引導(dǎo)指示,如“預(yù)計到2020年,中國在新能源領(lǐng)域的總投資將超過3萬億元”、“到2025年,新能源汽車新車銷售量達到汽車新車銷售總量的20%左右”等等,這期間給予B端和C端的政策補貼都極大的推動了新能源相關(guān)領(lǐng)域的大跨步。以新能源汽車為例,制造商有生產(chǎn)補貼和稅收優(yōu)惠,消費者有新能源車牌、免購置稅、不限行等優(yōu)惠。
而中國同樣也是全球最大的肉類產(chǎn)品消費國、最大的肉類產(chǎn)品進口國,進口量年增長率維持在兩位數(shù),這種情況給國家鼓勵替代蛋白提供了土壤。
各國肉類消耗占全球肉類消耗的比例,來源:Euromonitor
我們捕捉到了一些事件,把它們串起來或許我們能得到一些具有風(fēng)向標意義的信息。
2016年中國衛(wèi)生部起草的新居民膳食指南中特別強調(diào)建議了中國13億人口應(yīng)該每人每天食用40克到75克的肉(目前的基礎(chǔ)上減半),該指南每十年發(fā)布一次,這次指南強調(diào)減少肉攝入除了改善公眾的健康狀況,也意圖配合國家環(huán)保戰(zhàn)略,為溫室氣體排放量的大幅減少提供了機會。畜牧業(yè)占了地球年總溫室氣體排放量的50%左右,如果能減少一半的畜牧業(yè)牲口存欄量,將對中國的碳排放量縮減做出極大貢獻。
2017年中國政府與以色列政府達成了一個3億美元的交易協(xié)議,意在促進以色列環(huán)境友好的能源與農(nóng)業(yè)食品科技出口到中國。
2020年,全國政協(xié)委員孫寶國帶著“關(guān)于加快細胞培養(yǎng)肉發(fā)展戰(zhàn)略部署”的提案上了全國兩會,建議加快建立和完善細胞培養(yǎng)肉產(chǎn)業(yè)監(jiān)管體系和法律法規(guī)。
細胞培養(yǎng)肉技術(shù)與傳統(tǒng)養(yǎng)殖生產(chǎn)肉類方法資源使用的對比,來源:Environmental Impacts of Cultured Meat Production
細胞培養(yǎng)肉技術(shù)生產(chǎn)單位重量肉類的溫室氣體排放量是傳統(tǒng)畜牧業(yè)4%、占地面積是傳統(tǒng)畜牧業(yè)的1%、水使用量是傳統(tǒng)畜牧業(yè)的4%-18%,生產(chǎn)效率方面則遠遠領(lǐng)先于傳統(tǒng)畜牧業(yè),完全沒有可比性。
作為一個能解決多方面資源問題又能契合國家環(huán)保大戰(zhàn)略的農(nóng)業(yè)食品技術(shù),我們完全有理由相信國家會把對新能源發(fā)展戰(zhàn)略的重視程度復(fù)制到替代蛋白發(fā)展戰(zhàn)略上來??梢韵胂笠幌履硞€紅頭文件中出現(xiàn)“到2030年,新型肉類占總?cè)忸愊M量的20%左右”這句話時會給供給端帶來怎么樣的沖擊波。