第一次读到完成了一轮融资的全球首家用动物干细胞做培养肉类的公司MemphisMeats(已更名为UPSIDEFoods)的消息,那是年初,本文作者ElliotSwartz还在加州大学洛杉矶分校攻读博士。他心想:“有意思,但这不会很快发生,毕竟太贵了。”毕竟他自己是做科研的,每个月都要烧掉美元以上的细胞培养基和试剂。
在涉足新兴的细胞培养肉行业前,他为一家初创公司提供咨询服务,公司在为阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病寻找治疗方法,这些疾病目前尚未有治愈的方法。时常他们也不知道疾病的根本原因,什么是好的治疗靶点,或者什么是给假想靶点用药的最佳方法。就像是一个“黑盒子”,里面充满了已知的未知,以及未知的未知。尽管如此,社会每年都要投入数十亿美元,试图让这个盒子和许多其他盒子变得不那么不透明。
但是细胞培养肉呢?几十年的科学研究让我们了解了如何将干细胞转化为制作肉所需的肌肉、脂肪和结缔组织。当然,可能有效率更高的方法,但似乎没有一个显眼的“黑盒子”。至今,细胞培养肉的战斗似乎已经打赢了一半,剩下的另一半就只是一个扩大规模和降低成本的问题,而解决这一半问题的努力才刚刚开始投入。此时此刻做此事,时机似乎刚刚好。
于是作者决定投身培养肉行业,当然,这浩瀚大军中不止他一个人。
以下是他刊登在TheGoodInstitute博客上的文章选段。
发展中的行业
目前,全世界共有80多家公司致力于生产提供给消费者的细胞培养肉类产品,还有几十家公司提供细胞系、培养基、支架、生物反应器和其他支持这个不断增长的产业所需的组件。
图表来源:GFI企业数据库,Crunchbase,制造商网站
在过去的五年里,数百名科学家和工程师将他们的研究重点或职业生涯转向了解决细胞培养肉的挑战。这种转变的步伐正在加快。如果你在年告诉一群干细胞生物学家,消费者将在年食用政府批准的培养肉制品,你绝对会被嘲笑。但仅仅在六年内,培养肉从科幻小说成为了现实。
诚然,EatJust的培养鸡肉产品在新加坡获得批准,是细胞培养肉发展史上的一个里程碑。但如果把范围拉大,你会发现,培养肉只占0.00%的市场份额——是的,在全球市场上还算不上一个四舍五入的误差。那些所谓的获批产品?就只在一个国家的两家餐厅亏本出售中。
图片来源:EatJust/GoodMeat
毋庸置疑,细胞培养肉在降低成本和达到规模化生产上,确实存在挑战。在监管方面还有其他不确定性,比如消费者愿意尝试培养肉的可能性有多大,以及培养肉是否会真正取代传统肉类消费。对许多人来说,这些就是为什么培养肉仍然停留在科幻小说而不是现实生活的原因。
种种因素可能会让人变得悲观,但从长远来看,未来是由乐观主义者决定的。从能源产业正在发生的转变中,我们可以窥见肉类行业的未来。
建立一个路线图
要让细胞培养肉从科幻小说来到现实,并让人人都可品尝到,需要先建立一个达成这个目标的路线图。
绘制路线图的最佳方法之一是使用技术经济评估(TEAs)。TEA是通过揭示一个行业或流程中的技术和经济瓶颈,以探索和明确需要进一步研究的领域是什么的基本工具。
到目前为止,已经有三种基于假设的商业规模培养肉生产的TEA发表出来(Vergeer,[1];Humbird,[2];Risner,[3])。另外至少还有两份评估即将发表。不同的TEA能够带来新的视角,也能够在细胞培养肉发展的旅程中,及时地在技术路线图中阐明规划。
尽管不同的TEA采用不同的方法,依赖于不同的假设和输入数据来源,但这三篇已发表的TEA共有着非常相似的深层次发现,包括:细胞培养基、模拟测试所使用的大型搅拌式生物反应器目前的成本,以及生产大量培养肉所需的额外基础设施的预期成本,是导致培养肉的生产成本高的主要因素。
这些TEA表明,根据我们目前的知识,能否降低细胞培养基、生物反应器设备成本和提高工艺生产率将会是细胞培养肉今后能否与传统肉类在成本范围竞争的关键。培养肉行业可能还需要在商业和技术方面进行创新突破,比如灵活的融资选择和新技术开发,以进入真正具有竞争力的成本范围(当然也可以考虑使用植物肉培养肉混合产品实现这一目标)。
打个比方,把培养肉的路线图想象成《指环王》(LordoftheRings)里中土世界的地图。
培养肉业正在作出的努力(或者说,创造出在价格、味道和方便性上具有竞争性的培养肉)就像是山姆和佛罗多离开夏尔前往魔多。而今,培养肉业才刚刚离开夏尔。他们正在遵循中土世界极简的、不清晰的路线图:也就是当前的TEA。这张路线图显示了沿途最大的山脉:细胞培养基和生物反应器成本、森林:食品级设施、扩大技术的不确定性,和河流:法规、提高的生产效率。但路线图上并不会揭示通过或绕过这些崎岖最好的路径或办法。
这幅地图揭示的是一段令人生畏的旅程,对于悲观主义者来说,这段旅程似乎会难以克服。但乐观主义者会明白,这一旅程才刚刚开始。随着时间的推移,地图将会越来越清晰,沿途也会出现帮助。考虑到目前的情况和最终的目标,培养肉之旅值得一走。就像山姆和佛罗多一样,我们只需要一步一个脚印。我们必须以行动为导向,从试验和错误中学习,并走最有可能的道路。
今时今日的每一项技术都是从零开始的。
阿马拉定律指出,我们倾向于在短期内高估一项技术的影响,而在长期内低估它的影响。技术经常会经历期望膨胀的时期,幻灭的低谷,然后逐渐进步,最终在社会中普及。一般是很难去量化一项技术被采用的耗时和速度,因为这存在太多的变量。但是观察其他行业可以让我们深入了解这些变量是如何影响预测能力的。
细胞培养肉这个行业的发展轨迹,其实和太阳能行业有着不少关键的相似之处。正如《我们的数据世界》(OurWorldinData)[4]的马克斯·罗瑟(MaxRoser)所描述的那样:在早期价格过高的日子里,太阳能光伏(PV)组件被回避,后来才在卫星行业获得了扩展的立足点。随着更多光伏组件为航天器生产,成本有所降低的光伏组件才进入更大、更主流的市场。这创造了一个正反馈循环,自年以来,太阳能光伏成本下降了99.6%,同时太阳能价格也随之下降。
图片来源:Unsplash
这些价格下跌的真实时间线粉碎了所有的预测。事实证明,对许多行业来说,生产能力每增加一倍,成本就会出现可预测的下降,这就是所谓的经验曲线。但这些比率很难预测,太阳能是20%,陆上风能是23%,而近海风能接近10%。
现在细胞培养肉的数据还太少、规模太小,要做时间轴和经验曲线上的预测还为时过早,然而,就像太阳能行业一样,培养肉行业也需要一个关键的机会,例如在高端和特色肉类市场获得一个规模立足点,或者作为增强植物基产品感官方面的成分。这些市场并不小,全球优质和特色肉类市场每年可能约为万吨[5]。如果我们估计到年,培养肉行业的规模约为吨,那么它将需要翻13倍的产能来满足优质和特种肉类的需求。这里正是未来几年能够磨练细胞培养肉企业的地方,从而出现更可靠的经验曲线。
虽然细胞培养基的成本近年有着显著降低,但生物反应器的成本存在更多的不确定性。就像30年前的太阳能光伏组件一样,生物反应器制造的必要升级可能会解锁经验曲线,使今天的TEA中使用的假设显得非常不准确。
现在几乎没有人会质疑太阳能会是减碳的重要组成部分以及它的投资价值。但单单太阳能是不足以解决我们对化石燃料依赖的。研究、制造和结构完善的政策也必须在其他的可持续能源中复制。太阳能、风能、水力发电、地热和核能必须共同构成我们未来的能源组合,而且它们必须在更智能的工程和消费者转变的背景下做,以提高整体能源效率。
同样,细胞培养肉也不是解决我们依赖工业化生产肉类的灵丹妙药(而且从来都不是)。植物肉、发酵衍生食品、细胞培养肉、向多菜少肉饮食习惯的转变,以及其他高效利用资源的食品生产和消费解决方案,都是减少全球粮食系统环境足迹的整体战略的重要组成部分。
这是一个值得押注的不对称赌注。
传统畜牧业的现状带来了巨大的生存风险,包括气候变化、环境退化、流行病风险和抗生素耐药性。未来,仅这些威胁中的每一种都有可能造成数万亿美元的损失,并使许多人和动物丧生。因此,必须寻求任何有机会切实减轻这些威胁的办法。
细胞培养肉是新蛋白技术的重要组成部分,这一目标也有可能实现。对于那些参与其中的人来说,旅程将会是漫长的。但大家也明白,这才刚刚开始,挑战才刚刚开始被清晰地看到,潜在的成功之路才刚刚开始出现脚印。
图片来源:Unsplash
当我们将视野放宽,鸟瞰全球食物之旅时,会意识到我们所走过的道路是很重要的,正是这些道路将我们带到了此时此刻。显然,如果我们要养活亿人口、实现净零排放或负排放的经济、腾出足够的土地和水来进行全球范围的修复,以往的道路和选择不再可行。在所提及的这些都临危的情况下,重新构想现代农业就是一个值得押注的不对称赌注。
参考文献:
[1]这项研究是由GFI委托进行的。TEAofcultivatedmeat.Futureprojectionsfordifferentscenarios.