动物权益组织100万美元悬赏科学家制造“人造肉”

　　威廉·范·艾伦拥有大多数发达工业国的试管肉专利。

　　早在1912年科学家就开始实验用试管培养肉

　　试管肉的口味可以后期通过添加剂解决。食品工业早已是改善口味的专家——关键在于创造适当的质感。

　　南方都市报1月17日报道 世界对肉类需求日益增长，与此同时，联合国粮农组织统计，牲畜排放的温室气体占全球温室气体总排放量的18%，而总淡水消耗量中8%被用于浇灌牲畜饲料作物。在这样的情况下，试管肉成为一种诱人的选择。试管肉，也被称为实验室肉或培养肉，是把动物身上提取的干细胞放进培养液，使其逐渐分化为肌肉细胞，最终长成肉制品。但在目前，试管肉还面临成本、技术和公众接受度等众多难题。

　　一位实验室助理把样本放到桌上。“我在这里制造的基本上是无用的肌肉。”马克·珀斯特说着拿起透明的塑料试皿，把它高举到灯光前检查，里面装了一种近似粉红的液体。“目前，它的质地可能近似煮得半熟的鸡蛋。”

　　在埃因霍温理工大学的这个生物医学工程实验室里，珀斯特拿在手里的也许是未来的食物：试管肉。珀斯特是一位血管生成学教授，是组织工程学的专家。他还属于一个小型荷兰科学家队伍，他们致力于研究脱离活体动物独立生长的肌肉，希望未来能将它们作为食用肉类销售。

　　他走进实验室中央一个类似烤箱的东西。他说，可以把这看成骨骼肌细胞的健身机器。要在半熟鸡蛋的基础上更进一层，肌肉需要充分运动。

“我们正在研制一种肉的简单版本。”他解释说，“这些试皿里的细胞长在一种生长介质里，这台机器就是它们接受电刺激的地方。这些电极释放出约1赫兹的电流穿过细胞。要使这些骨骼细胞发育成肌肉，它们需要不停地锻炼，正如生物体的肌肉一样。”他说这是研究试管肉研究道路上的一大障碍，还没有找到完美的解决办法。“我们可以把干细胞转化成骨骼肌细胞;然而，要进一步把它们变成得到锻炼的骨骼肌似乎更加困难。”

　　但是，战胜这一挑战将得到巨大的回报。去年，仅在美国，红肉市场销售额达610亿美元。只要占据其中一小份，试管肉先锋们就将富得无法想象。回报不仅是经济上的，根据联合国粮食和农业组织2006年发布的著名报告《牲畜的长阴影》，全球牲畜产业要对18%的人类温室气体排放负责———超过汽车、火车、轮船和飞机的总合。粮农组织说，8%的淡水资源被用于灌溉种植牲畜饲料的农田。当然不能不提到的是动物在工业化养殖场所遭受的恶劣待遇。

　　前年，动物权益组织人道对待动物协会(Peta)宣布设立100万美元大奖，奖励第一支开发出试管肉的研究小组。当然附带了一些相当严苛的条件：它设立的最后期限2012年6月30日实在过于乐观。它还规定获胜小组必须“研究出一种试管鸡肉产品，它的味道必须和真正的鸡肉无法区别;并且能够批量生产这一产品，以具有竞争力的价格销售。”最后，Peta的10位裁判将评估试管肉的味道和质地，用它制作一道经典的南部烤鸡。

　　然而，迄今为止，只有少数科学家尝试解决培养试管肉所面临的巨大技术难题。位于领导地位的是一个包括马克·珀斯特在内的荷兰研究团体。珀斯特的另一项专长是为心脏病人“培植”新血管。他说，锻炼细胞可以通过机械和电刺激两种方式，但电刺激更节省能源。一旦要将技术用于商业，减少能耗将是能否批量生产的关键。

　　同样因为能耗考虑，珀斯特认为这两种方法都非锻炼细胞的长远之道。他希望通过观察现有技术下的细胞变化发明新的替代方法。

　　他说，“我们想要了解细胞的变化和它们的遗传程序，需要开启哪一个蛋白生产程序才能达到锻炼它们的目的?然后，我们可以用其它方式复制这一程序。比如，我们也许可以用荷尔蒙之类的生长因子。在人类内有许多天然蛋白，比如骨形态发生蛋白和其他转化生长因子蛋白。它们影响骨骼肌的变异。在自然生命，比如哺乳动物的生长需要多种荷尔蒙。通过改良的大肠杆菌，我们可以很容易地生产出这些荷尔蒙，再用它们“浇灌”肌肉。

　　农场从未感觉如此遥远。

　　那些用于培养看不见的动物细胞的液体到底是什么?

　　“这是生长介质。”珀斯特解释说。“细胞生长需要营养———基本氨基酸、葡萄糖和矿物质。这个生长介质中还包含我从动物身上提取的血清。”阿姆斯特丹的斯瓦默丹生命科学研究所的克拉斯·赫林格沃夫教授领导的一个小组正在研究最好的生长介质。他们需要解决的问题是如何完全抛弃血清。不仅因为它来源于动物，还因为它的构成不稳定。每一批都有所差异。

　　“已经有一种人造血清被制造出来。这并非多么神秘的东西，如何把柔软的肌肉变成锻炼过的肌肉，这才是知识空白之处。很难说这究竟需要多久时间。我们花了2至3年的时间才研制出软肌肉。”

自然肌肉组织是相对简单的材料。由有伸缩性的蛋白———肌动蛋白和肌凝蛋白———构成的一系列的长纤维，通过薄薄的隔膜组织连接在一起。可以想象成塑料皮包裹的光线电缆。除了为数不多的神经末端和血管，和为之提供能量的脂肪层，再没有其它什么东西。那么用试管技术复制一块猪排到底有多简单?

　　“确实是办得到的。”珀斯特说，“但是，说到底食用肉的最终检验标准是口味和质感。你也许会怀念脂肪的味道，但这也很容易复制。你甚至可以改进原料，让它们只生产健康脂肪。人造黄油就是一个现成的例子。”

　　“我认为，我们不会花太多时间去复制肉的味道，但这可以后期通过添加剂解决。食品工业早已是改善口味的专家———关键在于创造适当的质感。”

　　珀斯特补充说，如果能够把骨骼肌培养成一种简单的瘦肉，为什么要把问题复杂化。去掉连接组织、血管和脂肪———在烹调鸡胸脯肉时，许多人都会这样做———剩下的就是纯粹的肉，其中包含75%的水分，20%的蛋白质和3%的脂肪。珀斯特认为我们距离大规模生产这种肉已经不太遥远———10年，也许。而试管牛排或猪排需要更久，也许几十年。

　　干细胞技术也能帮上忙。最理想的情况是避免胚胎干细胞，肌肉中存在的未分化干细胞———成肌细胞———在身体受伤的情况下会被启动，从而帮助伤口愈合。当肌肉得到充分锻炼时，它们也会被启动。如果能把这些细胞培育成肌肉细胞，理论上讲，任何动物都无需死亡。

　　珀斯特也意识到一个问题：“理论上，你可以克隆一只动物，让它成为世界所有肉的源头。这是科幻式的梦想。此外我们无法知道这些组织的基因稳定性。这是个健康风险，也是商业风险。如果突然某条生产线出现肿瘤怎么办?”

　　“不，我认为最可能的情况是，我们学习重新编写细胞的程序，而不是去分化干细胞。基本上，你的手指尖的细胞和你的眼睛晶体的细胞、你的胃壁细胞是一样的。在某个时候，它们按照各自的程序成为最终形态。某些细胞，如果被置于不同的条件下，仍然能够具有不同功能，比如干细胞。相反的，脑细胞就只能是脑细胞。现在的想法是，用尚未分化的干细胞，以某种方法让它们变成某种器官或肌肉。那个器官的细胞在遗传学上和干细胞是一样的———那么为什么我们不能把干细胞变成肌肉细胞?”

　　科学家们正逐渐发现驾驭我们细胞中的遗传物质走向的机制。“世界各地有许多人在从事此方面的研究。但是取得突破也许还需要几十年;毕竟干细胞技术30年前已经出现，但我们依然不知道如何让组织器官再生。

　　试管肉在部分批评者看来可能是“扮演上帝”的大逆不道行为。

　　“这类反应仍然让我觉得无法理解，”珀斯特说，“在我看来这确实是一大挑战，但除此之外，我不认为这比发明一种完全用水栽培的西红柿更构成问题。人类栽培植物已经有几千年的历史。这同样是一种人为选择。只需要一种可怕病毒，比如禽流感就可能改变消费者的看法，让他们接受试管肉。”

也许假以时日，“真”肉可能被贴上破坏环境和健康的标签。“也许它们还会像今天的香烟一样被贴上警告标语，在超市销售的“天然”牛排上也许会贴出“天然牛排有害健康”的告示。”

　　有一个领域，珀斯特还无法预见技术的进步，那就是培植肉类所需要的时间。“我们受到细胞分裂时间的限制。通常需要18小时，”他解释受，“这叫做‘增倍时间’。18个小时后1个细胞变成两个，再过18小时变成4个，以此类推。这需要时间，但是依然可以让你在14天内把一头猪变成100万头，所以还不算坏。”

　　“我知道在《圣经·旧约》里只需要几秒钟，但那毕竟是神话。”

　　在离开前，我问珀斯特是否能让我品尝一下他培养的肉细胞。“不。不可能，”他坚定地说。难道他从未好奇过它们的味道?“没有。为什么要?”

　　在乌得勒支大学一座五彩斑斓的学生宿舍旁边坐落着兽医学院。在动物源食物科学部里，亨克·哈格斯曼大办公室因为到处装饰着他的孩子们的稚嫩画作而显得特别明亮。他的窗户外面一派田园风光———奶牛安静地在草地上吃草———这些动物实际上是他的研究对象。哈格斯曼是一位专门研究人造肉的教授，和马克·珀斯特一样，他也是试管肉研究团体的重要成员。兽医学院的校园牧场让他绝不缺乏研究材料。

　　哈格斯曼的主要工作是研究干细胞在开发试管肉的角色。他的另一个专长是传染病学，他说，如果要规模化生产试管肉，卫生控制是成功关键。

　　“在批量生产肌肉的时候，最不需要的就是感染。”他说，“我们正在研制一种天然抗生素，用以应对这一威胁。在实验室的组织培养液中我们使用了抗生素。在实验室中这很容易，但是不适合大型生产线。阔恩素肉(用菌蛋白制作的肉替代品)也有同样的真菌感染问题，我们也要采用同样方法。我们必须找到从动物身上提取的抗生素。比如，鸡、猪等动物身上发现的可以繁殖感染的小缩氨酸。也许它们能够派上用场。”

　　向消费者证明试管肉安全可以食用将是关键问题。因此，才会大费周折避免基因改良这条“捷径”。他说，“如果用基因改良技术，我们能够很快制造出符合要求的干细胞。”因为科学家还从未从猪身上采集干细胞(猪的胚胎学不同于人类)。他的研究小组正尝试走捷径———从猪肌肉中提取成肌细胞。但是，公众对试管肉的接受度可能是比技术难题更大的障碍。

　　新产品选用什么样的名字将决定它的命运。哈格斯曼说：“我们绝不希望用‘实验室肉’之类的名字。试管肉也不够含蓄。也许，我们干脆就不要谈肉。确实，它是肌肉，但不同于传统食用肉。这其实是个理解问题。肉让人联想到杀戮动物。我曾在电视节目中谈论过这个问题。他们举行了一个小竞赛，向观众征集建议。我最喜欢的是krea，希腊语对肉的称呼。

　　细胞培养物实验室里，助教伯纳德·罗兰先用酒精给双手消毒，然后打开实验室空气过滤器，避免感染空气传播的细菌。他指着一个试皿说“这些是猪的肌肉细胞。”里面似乎空无一物。

“细胞都浸在介质中，肉眼是看不到的，”他解释说，“介质包含水，一点盐、葡萄糖、氨基酸和红色的ph值显示剂，还有一种抗生素。这些细胞是从我们农场养的猪身上分离的。”

　　多数细胞来自死产的猪胚胎。“总是有一些生下来就死了。”罗兰说，“这些细胞取自猪的腿窝处。我们把它们放在液氮中，可以保存许多年。当把它们解冻后放入这些培养盘，这些年轻动物的细胞的生长能力远远超过那些成年动物。它们更容易被分化成各种各样的细胞，更容易生长。”

　　试管肉的味道到底如何?我提出尝试样本的要求，再次遭到坚决拒绝。

　　“有两种肌肉纤维，”哈格斯曼解释说，“如果一头猪运动较多，则更多1型肌肉纤维，运动较少则较多2型肌肉纤维。野鸡等野生鸟类有大量的1型黑肉，因为它们频繁使用翅膀，鸡胸肉则是典型的2型肌肉纤维，完全是白色的。1型肌肉纤维有大量细胞色素，这意味着它的颜色更深。1型比较容易制造，因为2型需要代谢脂肪酸。

　　“我们最喜欢牛上部腰肉，那一片肌肉的运动量不大，”他继续说，“它的味道主要由连接蛋白的糖决定。这是肉的基本味道，然后还要考虑动物的不同新陈代谢，因此，羊肉和猪肉的味道有所区别。1型肌肉纤维比重越大，肉的味道也更浓郁，更接近肝脏的味道。”

　　但是，消费者是否能够接受试管肉?牛津大学神经学家埃德蒙·罗尔斯曾经研究当人们品尝食物时大脑是如何处理信号的。他对于试管肉的口味深感怀疑。当然包装、广告、推销可以在很大程度上影响味道，他说，“可以强调试管肉的营养和环保优势，从而弥补口感上的不足。”

　　早在1912年，就有科学家尝试在实验室里培养肉。阿历克斯·卡雷尔将从鸡胚胎上切下的一小块心脏肌肉装进一个长颈瓶内，再倒入神秘的培养液，看 这 块 肌 肉 能 够 活 多 久 。卡 雷尔———曾获得诺贝尔奖的外科医生，更为著名的是他的优生学著作———直到死一直没有等到那一天。每天，他都会给那块鸡心肌肉更换培养液，直到他于35年后去世。迄今为止，重复此实验的人均未能打破卡雷尔的纪录。因此有人说，卡雷尔的培养液里不仅有简单的营养素，还有补充的活细胞。

　　确实，如果卡雷尔的实验能够被重复，它将打破生物学的一个核心原则———海弗利克极限。它说的是，大多数活细胞(未分化的干细胞不属于这个范畴)无法无限地分裂繁殖。比如，人体细胞在体内只能分裂70此，端粒(染色体末端的D N A )就会开始自我破坏。生物学家认为，这是为了避免癌细胞出现的风险。学会了控制这一过程，人类甚至可能掌握永生的奥秘。

　　直到1931年，公众才开始接触试管肉的概念。温斯顿·丘吉尔曾在《标准》月刊上发表了一篇前瞻性的论文，其中提到试管肉。在这篇名为《50年后》的文章中，丘吉尔提到了各种潜力巨大的技术，包括核能和机器人。他写道，“直到不久之前，食物生产还是人类最主要的斗争。我们已经赢得了那场战争。毫无疑问，文明的种族已能够生产它们所需要的全部食物……为了吃鸡胸和鸡翅就要养整只鸡实在荒谬，完全可以在适当的介质中分别种植这些部分。”

　　丘吉尔写下这篇文章17年后，一名叫威廉姆·范·艾伦的17岁荷兰士兵在二战初期被日本人俘虏。在接下来的5年里，范·艾伦在战俘营里勉强躲过了饥饿。他被赋予分配米饭的任务。他意识到别人的生命可能就掌握在他手中，取决于他往他们的饭碗里装多少粒米。范·艾伦总是在想他和战俘同伴不知什么时候才能再次看到充足的食物。他想得更多的是，战后的世界如何才能建立一个公正的充足食物生产系统。这段经历让他成为“试管肉之父。”

86岁的威廉·范·艾伦给自己倒了一杯黑咖啡，在书房的一张椅子上坐下。他开始翻看桌上一叠堆放得很高的文件。

　　“啊，在这里。”他说着举起一张A 4纸。“这说明我是这个领域的先锋。范·艾伦递给我一张专利证书。上面的日期是1995年3月3日。上面用生涩的英语和官腔描绘了专利的目的：“用实验室组织细胞培养技术，工业规模地生产100%的纯肉(和鱼)，保持其外观、口味和特色，从而淘汰牲畜养殖和杀戮。”

　　由于这份盖着荷兰政府公章的文件，范·艾伦现在是世界上试管肉的唯一专利持有人———包括基础概念、科学技术和商业化。1995年以来，他先后在美国、欧洲、日本和其他主要工业国取得了专利。每个从事该领域研究的人，无论是否愿意，某个时候都必须和他打交道。

　　范·艾伦发起了实验肉研究团体，争取到政府投资，但是他的古怪个性也许会成为拖累，让投资者无法严肃看待这一技术。试管肉无可避免会被烙上他的印记，这也是应该的，因为他花费了近60年的时间研究它。

　　从战俘营获释后，范·艾伦返回了学校。在荷兰财政部当了几天账务员之后，他进入阿姆斯特丹大学攻读心理学学位。

　　他回忆说，“在那里，我去听了一次演讲。一位教授受卡雷尔实验的启发，将一大块肉放在长颈瓶里，不停喂养它，让它保持存活。它甚至还长大了一点。在那时，我突然想到，这块肉也可以吃。我还想到，这还可以避免杀害动物。我和那位教授谈了谈。开始阅读相关论文。我对此充满热情。但他说这只是个梦想，不可能实现。但我依然一头栽了进去。”

　　之后的30年，为完成梦想，范·艾伦做了很多种工作，学了很多课程。白天，他和艺术家妻子一起经营画廊、餐厅和咖啡馆。在时间允许的情况下，他自学医学，培养和许多荷兰公司的关系，专注于细胞生物学。但是，直到1981年———科学家在老鼠身上发现干细胞那年———范·艾伦才开始看到他的梦想变成现实的希望：“我早就知道它们(干细胞)必然存在，只是我用的是不同的称呼。但他们宣布发现干细胞时，我激动无比，因为我知道，现在我的想法有可能实现。但是，在那之后，整个世界都在忙于寻找人类干细胞。我需要牛的干细胞。如果这方面的资金批下来，我们可以在1年之内造出试管肉。其他的技术都已经存在。”

　　在讲述的时候，范·艾伦流露无法掩饰的沮丧。仅仅在最近几年，在成立试管肉研究团体之后，他的试管肉计划才得到真正的资金。但钱很快又用完了。

　　他说，“我花了5年时间才说服荷兰政府给我们200万欧元。食品公司很感兴趣，但他们只想看成品。他们说他们愿意等待。对他们而言这个主意太前卫。我的专利价值数百万元，但不能动用。我需要更多钱继续我的研究，还清欠款。不幸的是，唯一的解决办法是卖掉专利。这样做很蠢，但是我别无选择。”

　　按照他的想法，范·艾伦说，他会干脆放弃传统研究，用碰运气的方法加快研究速度：“爱因斯坦就是一位艺术家。你必须有创造性才能发现新方法。最好的发明都诞生于事故。比如避孕药就是一个意外发现。要找到培育试管肉的完美介质，你可以准备100瓶血清，每瓶包含不同比重的营养素。然后加入干细胞，等待。如果够幸运，其中一个瓶子里的肉会生长。其他科学家的错误在于，他们想要弄清每个细节，弄清每一件事的前因后果。要我说，只要方法管用，就继续前进。奶酪就是这样造出来的。”

但是，人们会愿意吃这些肉吗?

　　“确实，说服人们吃试管肉将是一个问题。”范·艾伦说，“如果我告诉你，它不是来自活着的动物，也许会是个问题。一开始，人们肯定会质疑，但是品尝之后，他们会说，‘哇’。我喜欢去麦当劳，但是我并不去想汉堡包里夹的是什么。当人们吃过我的汉堡包，他们会发现很好吃，并且更便宜更健康。”

　　他自己是否尝过试管肉?他像一个淘气的孩子一样微笑说，“我曾经把几个肌肉细胞放在我的舌尖上。我无法抗拒这样做。味道像鸡肉。”但是他不肯透露自己品尝的试管肉细胞的来源。

　　乌德勒支东北1小时车程外，靠近德文特镇的地方坐落着斯蒂格曼肉类加工厂。一排灰色的厂房没有窗户，烟囱里冒出滚滚浓烟。斯蒂格曼是荷兰最大的肉食公司，是荷兰市场的主要肉制品供应商。工厂内，各种熟食———香肠、火腿———被加工，塑形，再包装。

　　未来某天，试管肉也可以加入这里的生产线。彼得·维斯特拉特是试管肉研究团体内唯一来自肉食工业的成员。他说，当他听到这个点子后立刻想到了它的商业潜力。

　　“威廉·范·艾伦于2002年第一次和我联系。他说他发明了试管肉，”维斯特拉特说，“我的第一个想法是我们必须参与其中。我们同意从经济上帮助范·艾伦，让他可以继续从事研究。这是一场赌博，要么成功，要么一无所获。短期而言，我认为5年之内可以生产碎肉或蛋白组织，然后将它们整合成大块，像是香肠之类的产品。技术上这是可行的。”

　　他甚至预见到，未来用喷墨机技术，“打印出”薄薄的试管肉。“最终我们可以见到牛排、猪排，但那可能要花费超过30年的时间。在10至20年内，我可以做出试管肉肉肠、肉丸。消费者可能出于各种原因选择它们。比如保护环境，省钱，保护动物。至于试管肉是否最终被称做肉并不重要。它可能有一个考究品牌名字，就像阔恩素肉。最终，这种产品是值得称道的。无论是从动物福利还是保护环境的角度。当气候变化的影响日益严重，它将展现它的真正潜力。”

　　维斯特拉特估计，随着“真”肉价格因为粮食短缺和环境因素上涨，试管肉的价格降到可能是传统肉的一半。那么，为什么世界的大肉食品公司并没有疯狂追逐这一技术?

　　他解释说，全球肉制品工业竞争残酷，但逃避风险也是它的一大特点。令人遗憾的是，要研制出可供使用的试管肉其实并不需要太多的投资。“让它在两年内进入市场，只需要大约1000万欧元。”

　　试管肉的另一大倡导者是彼得·辛格。普林斯顿大学的生物伦理学教授，现代动物权力运动奠基人。“我完全支持荷兰科学家的努力，”他在电话中说，“这是个伟大的创意，潜力巨大，但现在的最大问题似乎是人们是否愿意食用它。”

那么它能够算是肉吗?“我准备叫它‘肉’，他说，从语源上讲，m eat(肉)一词在英语中意义很广。比如伊丽莎白女王时期的英国曾把甜食叫‘sweetm eat’。椰子中也有椰肉。这个词的一些用法早就脱离了原来意义。”

　　但是从哲学角度看，吃试管肉的人是否真正在吃肉?毕竟，原始的细胞仍然来自动物。那么，素食主义者是否能够安然自得地食用这些东西?

　　“如果是我，我会认为自己在吃肉。”辛格回答，“我并不觉得吃一片肉有什么错。同样的，如果在路上碰到一只被撞死的袋鼠，我会毫不犹豫地吃它的肉。如果他们只是在细胞的阶段做了些手脚，我不会觉得有任何问题。事实上没有任何动物因此受到伤害。我希望，有一天人们不再为肉而杀戮虐待动物，并因此造成气候变化。”

　　就在离开荷兰前夕，我开车经过连绵不断的聚乙烯塑料覆盖的温室。里面用水栽培法种植着供给超市的水果和蔬菜———西红柿、西瓜、黄瓜、胡椒。荷兰已经是一个巨大的食品生产工厂。10年后，如果试管肉研制成功，荷兰也许将成为欧洲甚至世界的肉制品工厂。

　　文：LeoHickman　译：宇

　　(本文来源：南方都市报 )