來源丨 南京農業大學教授周光宏 IFA2020演講實錄
編輯丨鄭佳佳
12月21日,南京周子未來食品科技有限公司宣布獲得2000萬元天使輪融資,本輪融資由經緯中國獨家投資。周子未來是國內第一家專注細胞培養肉研發的科技公司,2019年12月20日在南京白馬農業高新技術園區成立。
公司首席科學家周光宏教授所帶領的團隊,是國內最早研究細胞培養肉的團隊,具有數十年的積累和沉澱。團隊從2009年開始進行幹細胞成肌誘導分化研究,在2019年研發出中國第一塊重達5g的細胞培養肉,開創了我國細胞培養肉研究的先河。公司代表劉清博士表示,周子未來食品將不斷吸引國內外人才,聚攏產業技術優勢,力爭使培養肉早日產業化。
近日,在2020國際未來農業食品百強·白馬峰會(IFA 2020)上,南京農業大學教授周光宏以「細胞培養肉的創製及技術進展」為主題發表了演講,以下為演講實錄:
周光宏教授長期從事肉品加工及細胞培養肉理論技術研究,是我國肉品加工學術帶頭人和本領域國際知名專家。
周光宏教授帶領團隊兩次獲得國家科技進步二等獎,並於2019年11月18日研發出國內第一塊細胞培養肉。這是國內首例由動物幹細胞擴增培養而成的人造肉,標誌著我國進入國際同類研究的前沿。
1、細胞肉概念的提出-夢想
2、生命科學與工程技術的進步-基礎
3、世界第一塊細胞培養肉的誕生-第一個吃螃蟹
4、中國第一塊細胞培養肉的創製-中國夢
5、細胞培養肉技術面臨的挑戰與機遇-未來可期
培養肉的想法由來已久,1931年,英國前首相邱吉爾首次提出培養肉的概念,他提到,「我們不應該為了吃雞胸肉或雞翅而養一整隻雞,而應該在合適的培養基中分別培養這些組織」。肌肉是複雜、精細的組織,裡面有一個個細胞,人體受傷肌肉可以重新長出來,即肌肉組織中的幹細胞。從理論上推導,1g肉有1000個幹細胞,這1000個幹細胞充分地生長分裂,能生產出2萬kg培養肉。那麼它跟傳統相比,如果養一頭牛,起碼得2-3年,用培養肉的方式大概2-3周就能生產出來,這是一個夢想,一個未來新興的肉類生產新技術。
細胞肉培養有很多基礎研究的支撐,生物學的發展為培養肉的實現奠定了理論基礎,特別是在2000年前後,研究者們闡明了肌肉形成的機理,肌肉乾細胞保留了增殖和分化的能力,組織工程的發展為培養肉的實現奠定了技術基礎等。這是經過大量的科研支撐而成,包括歐洲對細胞肉的關注和支持。另外,在2000年美國宇航局支持了體外培養肉的工作,目的是建立一個體外肌肉蛋白生產系統(MPPS)的可行性,用培養的肌肉蛋白為太空旅行者提供食品。2012年,英國的約翰戈登(John Gurdon)和日本的山中伸彌(Shinya Yamanaka)因發現成熟的成體細胞可轉變為多能狀態幹細胞而獲得諾貝爾生理學或醫學獎,這一發現有力促進了幹細胞學科的發展。
2001年,荷蘭政府資助高校開展培養肉研究。荷蘭Mark Post教授的細胞培養肉研發技術路線,分離肌肉和脂肪前體細胞、刺激細胞大量生長,在體外生產三千多條肌纖維,於2013年8月,培養出第一塊培養肉漢堡。
肉類需求、生產與資源環境稟賦之間的矛盾日益突出,中國需要此技術。2009年,南京農業大學開展以培養肉為研究目的幹細胞成肌誘導分化研究。2015、2017年首次分離得到豬幹細胞和牛幹細胞,同時對幹細胞生產的乾性和關鍵的信號通路進行研究。2017-2019年,創立了用於培養肉的豬、牛肌肉乾細胞乾性維持方法。2019年建立培養肉技術體系,開發出培養肉生產模具,建立了培養肉組織生產方法。2019年11月18日,研發出中國第一塊細胞培養肉產品。經過食品化處理,一開始做出來5克,當時沒有辦法品嘗,2020年6月6日,重新啟動用同樣的技術做出50克,可以進行品嘗。
細胞培養肉是一個新的技術,就像當時第一臺電腦一樣,培養肉技術同樣面臨著挑戰:
第一,如何獲取高純度的畜禽幹細胞並維持其乾性?
第二,如何研製無血清細胞培養基,降低培養成本?
第三,如何實現畜禽幹細胞的高密度三維培養?
第四,如何提高細胞在支架中的肌肉蛋白生產能力?
第五,食品化處理技術、產品安全評價與管理規範制定、倫理和消費者接受情況等。
第六,國際競爭與合作:Mosa Meat,2020年獲得7500萬美元的風投,其研究內容幾乎覆蓋培養肉的全產業鏈。Memphis Meats,至今已融資1.8億美元,目前公司的主要技術優勢為「永生化」種子細胞、高密度培養細胞系等。在2020年12月2日,新加坡食品管理局在得出結論認為Eat Just公司的細胞培養雞肉可以安全食用後,批准其細胞培養肉上市,成為世界上第一個批准出售細胞培養肉產品的政府機構。
細胞培養肉已經成為國際食品科技界研究的熱點,全球已有超過30家公司開展培養肉的技術研究和產業化。我們的課題組算了一下,什麼時候能夠商業化?一開始3000元/g,現在降到300元/g,然後規模化發展3元/g,大規模細胞生產3分/g,如果降到3分,這個產業完全可以商業化。它不可能全部取代畜牧業,它是畜牧業的一個補充,它只要替代1/10的畜牧業,它的產值可能就是上萬億,大概是1700億美金,未來可期。