劉輝， 徐小霞， 嚴(yán)建兵， 王平祥

（1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)發(fā)展規(guī)劃部，武漢 430070； 2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)交叉科學(xué)研究院，武漢 430070）

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展進(jìn)步，人類消費(fèi)水平逐漸提高，全球?qū)θ忸惖鞍资称返男枨罅恐鹉暝黾?。然而受?dòng)物疫病、環(huán)境資源保護(hù)、生產(chǎn)周期、動(dòng)物福利、公共營養(yǎng)與健康等諸多因素影響，按照傳統(tǒng)擴(kuò)大畜牧業(yè)養(yǎng)殖規(guī)模的方式滿足肉制品需求將困難重重。因此，近年來以人造肉為典型代表的未來食品研究與產(chǎn)品開發(fā)受到包括中國在內(nèi)的世界各國的廣泛關(guān)注。人造肉是指不通過傳統(tǒng)動(dòng)物養(yǎng)殖的方式獲得、接近動(dòng)物肉制品（色、香、味、口感等）的一類蛋白制品的統(tǒng)稱，按照蛋白來源和生產(chǎn)技術(shù)通常把人造肉分為植物蛋白肉、動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)肉和其他替代蛋白肉類制品等。植物蛋白肉是指以植物蛋白為基礎(chǔ)原料，通過智能制造等現(xiàn)代食品工藝加工制成的具有新鮮肉營養(yǎng)價(jià)值和形態(tài)風(fēng)味的食品，也稱植物肉或素肉[1]；動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)肉是依據(jù)動(dòng)物肌肉細(xì)胞生長修復(fù)機(jī)理，利用動(dòng)物干細(xì)胞直接在培養(yǎng)基上進(jìn)行體外培養(yǎng)而獲得的肉[2-3]，也稱培育肉或體外合成肉；其他替代蛋白肉主要是以食用菌蛋白、藻類蛋白、乳蛋白、昆蟲蛋白及其他新型合成蛋白質(zhì)為蛋白源，通過合成和加工而成的人造肉產(chǎn)品。

我國自古就有食用豆腐等豆制品的飲食習(xí)慣，以植物蛋白替代動(dòng)物蛋白作為食品已有悠久的歷史，但是真正開展人造肉相關(guān)研發(fā)卻起步較晚，發(fā)展相對(duì)滯后。早在20世紀(jì)30年代就有國外學(xué)者提出培養(yǎng)肉的概念，培養(yǎng)肉的研究工作始于21世紀(jì)初[4]，美國和歐洲較早地深入開展人造肉的相關(guān)研究和產(chǎn)品開發(fā)，特別是動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)肉的研究。近年來，隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的突飛猛進(jìn)，人造肉的研究及產(chǎn)品開發(fā)成為全球科研機(jī)構(gòu)和金融資本競相追逐的熱點(diǎn)，涌現(xiàn)出一大批研發(fā)人造肉的科研機(jī)構(gòu)和創(chuàng)新企業(yè)，逐步開始有規(guī)模的商業(yè)化生產(chǎn)，市場上不斷推出不同類型系列的人造肉產(chǎn)品，但仍存在理論和技術(shù)支撐不夠、鮮肉體驗(yàn)感不強(qiáng)、生產(chǎn)成本過高、管理規(guī)范度不高、消費(fèi)者認(rèn)同度較低等諸多挑戰(zhàn)。本文系統(tǒng)分析了發(fā)展人造肉產(chǎn)業(yè)的必要性，進(jìn)一步梳理了人造肉研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和進(jìn)展，以期為我國未來人造肉發(fā)展提供借鑒與參考。

1 開展人造肉相關(guān)研究及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要意義

1.1 發(fā)展人造肉契合我國農(nóng)業(yè)綠色低碳的重大戰(zhàn)略需求

人類需求的動(dòng)物蛋白主要依靠畜牧養(yǎng)殖業(yè)供給，從目前的養(yǎng)殖生產(chǎn)水平和能力情況來看，畜牧養(yǎng)殖業(yè)是資源消耗型產(chǎn)業(yè)，同時(shí)對(duì)生態(tài)環(huán)境也會(huì)造成一定的破壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全球1/4的土地用于放牧，1/3的可耕地用于飼料生產(chǎn)；1/5的亞馬遜雨林已被毀用于牲畜和飼料生產(chǎn)[5]。中國是世界上最大的畜牧生產(chǎn)和消費(fèi)國，養(yǎng)豬業(yè)比重占世界1/2，家禽業(yè)比重占世界1/3。隨著畜牧業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大和集約化程度的提高，在保障我國肉、蛋、奶充足供應(yīng)的同時(shí)也給我國資源環(huán)境帶來重大壓力，畜牧生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量氣體和糞便造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，主要包括糞便臭味及有害氣體污染、水體污染、土壤的營養(yǎng)累積、抗生素和藥物殘留污染、病原微生物污染等。2020年中國碳排放總量100億t，農(nóng)業(yè)碳排放約20億t[6]，畜牧養(yǎng)殖業(yè)占農(nóng)業(yè)碳排放的比例較大。畜牧業(yè)生產(chǎn)是將糧食轉(zhuǎn)化為肉類蛋白，畜禽飼料蛋白轉(zhuǎn)化率低。研究表明，動(dòng)物性食物的碳足跡數(shù)值要明顯高于植物性食物，牛羊肉的碳足跡最高，達(dá)到25~27 kg CO2-eq·kg-1，其次為豬肉、禽肉[7]。

為應(yīng)對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展資源消耗和環(huán)境污染問題，著眼于農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，特別是十八大以來，國家深入貫徹農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的新理念，出臺(tái)了關(guān)于創(chuàng)新體制機(jī)制推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的意見，印發(fā)了《農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展技術(shù)導(dǎo)則（2018—2030年）》，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部等6部門聯(lián)合印發(fā)《“十四五”全國農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》，著力推進(jìn)農(nóng)業(yè)綠色低碳循環(huán)發(fā)展。人造肉與農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展理念高度契合，有利于推動(dòng)農(nóng)業(yè)與食品行業(yè)轉(zhuǎn)型，解決人口與資源發(fā)展的現(xiàn)實(shí)矛盾。研究發(fā)現(xiàn)，人造肉可以延緩全球氣候變暖，因?yàn)槿忸惿a(chǎn)是碳密集型產(chǎn)品，人造肉較傳統(tǒng)畜牧業(yè)減少35%~60%的能耗，減少98%的土地占用，節(jié)省75%的水資源，減少80%以上的溫室氣體排放[8]，且人造肉縮短了肉類產(chǎn)品的生產(chǎn)鏈，能有效減少飼養(yǎng)畜禽給人類環(huán)境帶來的污染以及動(dòng)物排泄物中激素和抗生素造成的污染，緩解水資源短缺。綜上，發(fā)展人造肉是貫徹習(xí)近平總書記生態(tài)文明思想的重大戰(zhàn)略選擇，有利于推動(dòng)農(nóng)業(yè)綠色低碳可持續(xù)發(fā)展。

1.2 發(fā)展人造肉能保障日益增長的蛋白食品需求的持續(xù)供給

隨著世界總?cè)丝诘目焖僭鲩L，人們對(duì)肉類蛋白的需求量也大幅增加，聯(lián)合國糧農(nóng)組織數(shù)據(jù)顯示，全球肉制品消費(fèi)量從1961年的7 034.2萬t增長至2013年的30 241.1萬t，增長率達(dá)330%；預(yù)測到2050年肉制品消費(fèi)量將達(dá)47 580萬t[9]（圖1），而未來的養(yǎng)殖規(guī)模和世界資源承載力顯然無法滿足全球肉類食品需求。研究表明，膳食結(jié)構(gòu)中口糧消費(fèi)量逐步減少、肉類食物量快速增加是我國居民膳食結(jié)構(gòu)變化的重要特征之一[7]。從近10年的數(shù)據(jù)來分析（表1），我國豬肉人均產(chǎn)量和自給率近年來呈下降趨勢，2019年人均量最低，自給率僅95.6%。目前我國工業(yè)化畜牧業(yè)生產(chǎn)模式在規(guī)模、覆蓋范圍和效率方面幾乎接近資源和環(huán)境承載力的極限，加之傳統(tǒng)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)受疫病、環(huán)境、市場等因素影響較大，如禽流感對(duì)家禽產(chǎn)業(yè)會(huì)造成巨大影響；自2018年8月非洲豬瘟疫情傳入中國，全國31個(gè)?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）先后發(fā)生疫情，能繁母豬產(chǎn)能受到巨大影響，導(dǎo)致中國生豬生產(chǎn)出欄量迅速下降，生豬價(jià)格快速攀升，豬肉進(jìn)入新一輪上漲周期，進(jìn)口量預(yù)期持續(xù)增加。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部的數(shù)據(jù)顯示，我國豬、牛、羊、禽肉產(chǎn)量連續(xù)多年處于世界前3位。海關(guān)總署的數(shù)據(jù)顯示，2010年以來，我國豬肉進(jìn)口量逐年增加，年平均增長率36.2%，2020年我國豬肉進(jìn)口量達(dá)439萬t，增加108.3%，再創(chuàng)歷史新高（圖2）。從進(jìn)口地區(qū)分析，大部分來自歐盟，加拿大排名第2位，美國排名第4位。由于新冠肺炎疫情大爆發(fā)及常態(tài)化發(fā)展走向，世界格局正在發(fā)生深刻變化，特別是最近中美貿(mào)易戰(zhàn)等影響，進(jìn)出口貿(mào)易面臨更多不確定性，給肉類食品的進(jìn)口數(shù)量和價(jià)格帶來不穩(wěn)定性，嚴(yán)重影響國內(nèi)肉類產(chǎn)品的供給安全。

圖1 全球肉類消費(fèi)量及其預(yù)測Fig. 1 Global meat consumption and its forecast

圖2 2010—2020年我國豬肉進(jìn)口量Fig. 2 Import quantity of pork in China from 2010 to 2020

表1 2010—2019我國豬肉消費(fèi)和自給情況Table 1 Pork consumption and self-sufficiency in China from 2010 to 2019

人造肉生產(chǎn)系統(tǒng)免受季節(jié)、天氣、干旱、疾病、貿(mào)易、國際關(guān)系、地緣政治等自然、經(jīng)濟(jì)和政治因素變化影響，因此，地理位置將不再具有競爭優(yōu)勢，對(duì)資源的依賴性大大減少。發(fā)展人造肉產(chǎn)業(yè)將改變?nèi)忸惖鞍坠?yīng)的全球格局，消除地緣政治影響，特別是隨著人造肉技術(shù)不斷成熟，任何國家都可以很容易地用現(xiàn)代技術(shù)在本國生產(chǎn)這些肉類蛋白產(chǎn)品。

1.3 發(fā)展人造肉有助于提升國民健康水平

從我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展歷程看，經(jīng)歷了物資匱乏-相對(duì)充足-溫飽-小康的過程，人們對(duì)飲食的訴求也隨之發(fā)生變化，從有的吃、吃得飽到吃得好，再到吃的營養(yǎng)健康。黨的十九大報(bào)告中明確提出：“中國特色社會(huì)主義進(jìn)入新時(shí)代，我國社會(huì)主要矛盾已經(jīng)轉(zhuǎn)化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾”。隨著我國人均可支配收入不斷增長，消費(fèi)結(jié)構(gòu)全面升級(jí)成為必然趨勢，國民對(duì)個(gè)性需求、安全優(yōu)質(zhì)、精準(zhǔn)營養(yǎng)、綠色健康的飲食需求日益增加。肉制品雖然含有豐富的蛋白質(zhì)、維生素和礦物質(zhì)，但同時(shí)也含有較高比例的膽固醇和飽和脂肪酸，這些物質(zhì)與高血糖、高血脂、高血壓和癌癥等代謝類疾病的發(fā)病率呈較高相關(guān)性。但從現(xiàn)實(shí)情況來分析，全球營養(yǎng)不足與營養(yǎng)過剩共存，且問題日益突出，不合理飲食導(dǎo)致的慢性病群體呈上升趨勢。50年前，中國人日均肉制品攝入量為20 g，2018年達(dá)到255 g，與此同時(shí)，人類慢性病的發(fā)病率快速上升且年輕化，與肉制品攝入過量有較大關(guān)系[10]。

人造肉的研究和相關(guān)產(chǎn)品開發(fā)能夠有效地滿足相關(guān)需求。一方面人造肉有利于降低人類疾病發(fā)生率。人造肉可控制相關(guān)營養(yǎng)成分，比如在生產(chǎn)過程中用健康的不飽和脂肪酸來代替易致高膽固醇的飽和脂肪酸，減少食源性疾病和心臟病、肥胖癥、癌癥、糖尿病等疾病發(fā)生。另一方面人造肉可以進(jìn)行個(gè)性化營養(yǎng)設(shè)計(jì)。在人造肉研究和生產(chǎn)理念中，不僅可以改造利用已有的動(dòng)植物蛋白質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)，還可以設(shè)計(jì)合成任何人類需要的營養(yǎng)成分，通過營養(yǎng)物質(zhì)添加創(chuàng)造出滿足不同個(gè)性需求的人造肉。

1.4 發(fā)展人造肉有助于公共衛(wèi)生安全風(fēng)險(xiǎn)管控

2019年爆發(fā)的新冠肺炎疫情給人類的生命健康造成嚴(yán)重威脅，對(duì)全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成巨大沖擊，也引起世界各國對(duì)動(dòng)物及動(dòng)物產(chǎn)品疫病防控的進(jìn)一步關(guān)注。動(dòng)物與人的傳染病密切相關(guān)，70%的動(dòng)物疫病可以傳染給人類，世界動(dòng)物衛(wèi)生組織的研究資料表明，目前75%的新發(fā)傳染病為人獸共患病[11]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，60%的人類病原體來自動(dòng)物，80%的動(dòng)物病原體具有多宿主性。全世界有記載的動(dòng)物傳染病有300多種，其中對(duì)公共衛(wèi)生安全危害較大的有近90種，這決定了動(dòng)物防疫在公共衛(wèi)生風(fēng)險(xiǎn)治理中的重要地位[12]。人和動(dòng)物的健康相互依存、相互影響，并與共同生活的生態(tài)系統(tǒng)健康密不可分，由此，世界動(dòng)物衛(wèi)生組織于2000年提出“同一個(gè)健康”的理念?？v覽全球歷次大規(guī)模傳染病疫情，從十四世紀(jì)四五十年代歐洲鼠疫，到本世紀(jì)的SARS、高致病性禽流感，溯源表明都與動(dòng)物有關(guān)。特別是本世紀(jì)以來，非典型肺炎疫情、高致病性禽流感、甲型H1N1流感、中東呼吸綜合征、H7N9流感、埃博拉出血熱、寨卡病毒病及新型冠狀病毒等重大動(dòng)物源性人獸共患病相繼在全球爆發(fā)流行，都造成了重大的公共衛(wèi)生安全事件。另外，超級(jí)耐藥細(xì)菌越來越多，不僅嚴(yán)重影響動(dòng)物疫病防控，也威脅到公共衛(wèi)生安全，已成為世界性難題。動(dòng)物源性食品的病原微生物污染、獸藥殘留、有害化合物殘留也是食品安全的主要威脅，其中肉類中攜帶的布魯氏菌、沙門氏菌、空腸彎曲菌、大腸桿菌、戊型肝炎病毒等已經(jīng)成為動(dòng)物源性食品安全危害最大的食源性病原微生物，動(dòng)物疫病病原微生物對(duì)動(dòng)物肉類的生產(chǎn)者、經(jīng)營者、消費(fèi)者的健康可能會(huì)造成危害，也有傳播到周邊環(huán)境中對(duì)公共衛(wèi)生安全造成危害的風(fēng)險(xiǎn)。

人造肉以實(shí)現(xiàn)“更健康、更安全、更營養(yǎng)、更美味、更高效、更可持續(xù)”為目標(biāo)[13]，引領(lǐng)未來食品發(fā)展。人造肉所需的植物蛋白源和動(dòng)物細(xì)胞源成分可控，生產(chǎn)環(huán)境安全可控，培養(yǎng)或者制作過程可提供無毒無菌的生長環(huán)境，無激素、抗生素添加，生產(chǎn)工藝流程無有害化合物的殘留，菌落總數(shù)等都有嚴(yán)格的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)全過程可追溯，能夠有效防控人畜共患病，也減少病原菌微生物引起的疾病，能極大限度地降低公共衛(wèi)生安全風(fēng)險(xiǎn)。

2 人造肉研究及產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 國內(nèi)人造肉研究與產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

隨著生物化學(xué)等學(xué)科的不斷發(fā)展，合成生物學(xué)、基因工程、發(fā)酵工程等技術(shù)的進(jìn)步，我國對(duì)人造肉的營養(yǎng)成分、質(zhì)地多維結(jié)構(gòu)、風(fēng)味口感模擬、高效合成技術(shù)等的系統(tǒng)研究不斷深入，研究力量不斷擴(kuò)大，并取得了一定成果。目前具代表性的研究機(jī)構(gòu)主要有江南大學(xué)、北京工商大學(xué)、深圳大學(xué)食品科學(xué)與加工研究中心、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工所、煙臺(tái)雙塔食品股份有限公司等（表2）。我國細(xì)胞培養(yǎng)肉的研究開始更晚，研究力量也較少，研究處于起步階段，目前大多從細(xì)胞培養(yǎng)肉的某一環(huán)節(jié)或某一技術(shù)入手進(jìn)行探索，系統(tǒng)研究培養(yǎng)肉發(fā)育全過程的較少，典型的是南京農(nóng)業(yè)大學(xué)周廣宏教授團(tuán)隊(duì)，用第六代的豬肌肉干細(xì)胞培養(yǎng)20 d，得到重達(dá)5 g的國內(nèi)首例由動(dòng)物干細(xì)胞擴(kuò)增培養(yǎng)而成的人造肉。

表2 國內(nèi)人造肉研究的典型機(jī)構(gòu)和團(tuán)隊(duì)Table 2 Typical research institutions and teams of artificial meat research in China

表2 國內(nèi)人造肉研究的典型機(jī)構(gòu)和團(tuán)隊(duì)Table 2 Typical research institutions and teams of artificial meat research in China 續(xù)表Continued

近年來，隨著新型植物蛋白肉研究的逐漸深入，相關(guān)技術(shù)不斷成熟，人造肉外觀、質(zhì)構(gòu)、風(fēng)味、口感、營養(yǎng)成分等都越來越接近動(dòng)物肉，制備技術(shù)也更加高效，逐漸成為全球商業(yè)資本投入的熱點(diǎn)，外國資本也通過與中國企業(yè)合作或者在中國建廠等方式，投資植物蛋白肉產(chǎn)業(yè)。中國相關(guān)企業(yè)也紛紛與科研院所或高校合作，研發(fā)植物蛋白肉相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品，注冊(cè)植物蛋白肉或人造肉相關(guān)商標(biāo)，且很多產(chǎn)品已推向市場。中國植物蛋白肉發(fā)展有著自身的優(yōu)勢，一方面有傳統(tǒng)素肉的加工基礎(chǔ)，產(chǎn)業(yè)鏈相對(duì)完整，消費(fèi)者有一定的接受度；另一方面具有成本優(yōu)勢，植物蛋白肉生產(chǎn)的主要原料大豆蛋白近一半在中國的山東、河南等省。目前搶占中國植物蛋白肉市場的企業(yè)眾多，從表3列出的代表性相關(guān)企業(yè)看，既有本土的傳統(tǒng)食品企業(yè)加入，也有跨國公司和新生的創(chuàng)業(yè)型企業(yè)進(jìn)入，有數(shù)據(jù)顯示，近10年來我國素食相關(guān)企業(yè)年注冊(cè)量整體呈現(xiàn)快速增長趨勢。

表3 國內(nèi)人造肉研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化代表性企業(yè)Table 3 Representative enterprises of R & D and production of artificial meat in China 續(xù)表Continued

2.2 國外人造肉研究與產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)展

近年來，人造肉的發(fā)展受到世界各國的高度重視。世界經(jīng)濟(jì)論壇等國際組織和智庫機(jī)構(gòu)紛紛開展人造肉發(fā)展的相關(guān)研究，人造肉技術(shù)被權(quán)威科技媒體《麻省理工科技評(píng)論》評(píng)為2018年全球十大突破性技術(shù)之一，美國、歐盟等國家啟動(dòng)相關(guān)戰(zhàn)略部署，大力推動(dòng)人造肉領(lǐng)域的研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。李東巧等[14]通過文獻(xiàn)和專利計(jì)量分析表明，截止2020年3月，美國、荷蘭和德國的相關(guān)研究論文發(fā)表數(shù)量相對(duì)較多；美國和中國的專利數(shù)量排世界前列；美國的重要專利數(shù)量居全球第一；荷蘭瓦赫寧根大學(xué)的論文發(fā)表量居全球首位；Impossible Foods公司的專利申請(qǐng)數(shù)量全球第一；全球的研究熱點(diǎn)主要集中在人造肉的原料來源、加工設(shè)備、輔料與理化特性等方面。

2019年8月，美國《財(cái)富》雜志發(fā)布2019年改變世界的企業(yè)榜單，美國食品生產(chǎn)企業(yè)Impossible Foods公司和Beyond Meat公司因?yàn)橥茝V植物性蛋白肉上榜。2016年，Beyond Meat推出全球第一款外觀、味覺和真正牛肉非常相近的素肉漢堡。2018年，美國食品藥品監(jiān)督管理局認(rèn)證了Impossible Foods公司大豆血紅素蛋白的食用安全性。2019年4月，Impossible Foods與漢堡王合作推出添加血紅素的人造肉漢堡。而食品級(jí)動(dòng)物組織培養(yǎng)的相關(guān)研究始于2000年左右的歐美實(shí)驗(yàn)室[15]。2000年，美國杜魯大學(xué)支持的生物科學(xué)研究聯(lián)合體利用金槍魚細(xì)胞培養(yǎng)出人造魚肉[16]。2013年，荷蘭馬斯特里赫特大學(xué)的馬克·波斯特教授從豬的肌肉細(xì)胞中提取了干細(xì)胞，利用動(dòng)物細(xì)胞組織培養(yǎng)生產(chǎn)出世界首塊人造培育肉[17]。2016年，美國食品技術(shù)公司Mem-phis Meats全球首次研制出人造牛肉丸和人造雞肉。2018年，以色列研究團(tuán)隊(duì)宣布在實(shí)驗(yàn)室中培育出人造牛排[13]。2019年，日本日清食品控股公司與東京大學(xué)合作，人工培育牛肌肉細(xì)胞，將其成功制成約1 cm3的肌肉組織[18]。國外人造肉領(lǐng)域的相關(guān)企業(yè)主要包括植物蛋白肉巨頭Beyond Meat、Impossible Foods，細(xì)胞培養(yǎng)肉的領(lǐng)先研發(fā)公司Memphis Meats 等，創(chuàng)新型歐美企業(yè)Finless Foods、JFuture Meat Technologies 和 Higher Steaks 等[19]。此外，泰森食品、雀巢、星巴克和嘉吉等傳統(tǒng)食品巨頭也紛紛涉足人造肉行業(yè)[14]。

3 人造肉發(fā)展面臨的主要制約因素

3.1 基礎(chǔ)研究仍不能支撐產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展

目前全球人造肉研究還處于攻堅(jiān)階段，且主要集中在歐美發(fā)達(dá)國家，國內(nèi)雖有一定的研究，但整體研究水平和能力還處于起步階段。我國以植物蛋白替代動(dòng)物蛋白營養(yǎng)已經(jīng)有很久的歷史，但真正研究開發(fā)代替動(dòng)物肉的植物蛋白肉也只是近幾年，國內(nèi)研究人造肉的高校與機(jī)構(gòu)數(shù)量較少，其中，研究植物蛋白肉以北京工商大學(xué)和江南大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院等為代表，另外還有一些企業(yè)和國外合作開展了一些少量的研究工作；細(xì)胞培養(yǎng)肉的研究機(jī)構(gòu)更少，研究也比較零散，只是在某方面開展深入研究，進(jìn)行系統(tǒng)研究的主要有南京農(nóng)業(yè)大學(xué)周光宏團(tuán)隊(duì)。無論是植物蛋白肉還是細(xì)胞培養(yǎng)肉，在產(chǎn)業(yè)化工程中都還有很多科學(xué)問題有待解析，比如在植物蛋白肉營養(yǎng)品質(zhì)的提高、蛋白質(zhì)組織的結(jié)構(gòu)改良、相關(guān)酶制劑的優(yōu)化、相關(guān)加工性狀（口感、顏色、風(fēng)味、質(zhì)地等）的改善等方面需要進(jìn)行深入研究，開辟新的認(rèn)知領(lǐng)域[20]；在細(xì)胞培養(yǎng)肉的動(dòng)物干細(xì)胞選取、細(xì)胞的增殖分化、生物反應(yīng)器、次生代謝物質(zhì)的控制等方面還存在基礎(chǔ)研究不足和認(rèn)識(shí)空白，還不能支撐人造肉的可持續(xù)發(fā)展。

3.2 低成本產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研發(fā)亟待取得新突破

近年來，隨著美國及歐洲國家的大規(guī)模資金投入，人造肉產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)研發(fā)得到一定發(fā)展，隨著細(xì)胞工廠和干細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，目前已經(jīng)可以批量生產(chǎn)出人造肉制品[21]。但是生產(chǎn)成本較高依然是制約人造肉發(fā)展的關(guān)鍵因素，一般人造肉成品的銷售價(jià)格約為豬肉價(jià)格的6倍、牛肉價(jià)格的4倍。細(xì)胞培養(yǎng)肉的細(xì)胞培養(yǎng)條件要求苛刻，需要無菌無毒、適宜溫度、適應(yīng)酸堿度和嚴(yán)格營養(yǎng)因子需求環(huán)境以維持細(xì)胞快速大量的增值分化。需要的設(shè)備和技術(shù)投入成本更高，世界首個(gè)人工培養(yǎng)牛肉漢堡用了1萬多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)皿，耗資38萬美元以上[22]。若要大規(guī)模生產(chǎn)，必須解決生物反應(yīng)器等技術(shù)問題，并降低生產(chǎn)成本。2019年，Memphis Meats公司宣布生產(chǎn)每個(gè)含110 g培養(yǎng)肉的漢堡成本需要600美元[23]，雖然有所降低，但是依然沒有降低到可以被公眾接受的程度。要大規(guī)模推廣人造肉，理想的狀態(tài)是研發(fā)生產(chǎn)速度快、成本低、生產(chǎn)條件要求一般、能夠滿足個(gè)性化需求的工程化和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，植物蛋白肉生產(chǎn)在原料配方、加工工藝參數(shù)、口感風(fēng)味改進(jìn)、重塑成型等技術(shù)方面亟需突破，細(xì)胞培養(yǎng)肉生產(chǎn)需要在初始細(xì)胞分離技術(shù)、增殖分化、生物反應(yīng)器等生物技術(shù)方面有待突破。這些都需要生物工程、發(fā)酵工程、化學(xué)工程、材料工程、機(jī)械工程、系統(tǒng)控制工程等多個(gè)學(xué)科聯(lián)合攻克相關(guān)“卡脖子”技術(shù)[24]，構(gòu)建高效、安全、低成本的成套技術(shù)體系。

3.3 技術(shù)管理標(biāo)準(zhǔn)和法律法規(guī)亟需健全

嚴(yán)格的技術(shù)管理標(biāo)準(zhǔn)和完善的法律法規(guī)體系是產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的重要保障，更是產(chǎn)業(yè)獲得技術(shù)競爭和市場競爭優(yōu)勢的前提。人造肉是前沿科技創(chuàng)新和新興業(yè)態(tài)，相關(guān)的科學(xué)和技術(shù)問題都在不斷地研究和探索中，現(xiàn)行的法律法規(guī)、技術(shù)管理規(guī)范、安全性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、市場準(zhǔn)入和監(jiān)管制度可能并不適應(yīng)人造肉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求，亟需開展相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和安全風(fēng)險(xiǎn)的研究，不斷完善相關(guān)法律法規(guī)。2021年6月，由中國食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會(huì)發(fā)布的《植物基肉制品》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)開始實(shí)施，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)植物基肉制品的定義、技術(shù)要求、標(biāo)簽標(biāo)識(shí)、運(yùn)輸和貯存等進(jìn)行了規(guī)范，但這僅僅是個(gè)開始，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)仍缺乏系統(tǒng)性、全面性。在細(xì)胞培養(yǎng)肉方面，目前我國的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法律法規(guī)還是空白，很多標(biāo)準(zhǔn)和指標(biāo)還在研究中，更需要加強(qiáng)，比如，細(xì)胞突變過程不可控，可能存在細(xì)胞非良性增殖的安全風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)其風(fēng)險(xiǎn)防范與安全管理規(guī)范的相關(guān)監(jiān)管體系尚未構(gòu)建[25]。我國人造肉產(chǎn)業(yè)要實(shí)現(xiàn)可持續(xù)健康發(fā)展，在世界人造肉技術(shù)競爭和市場競爭中有一席之地，并在某些領(lǐng)域搶得先機(jī)，必須加強(qiáng)在科研系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、流通系統(tǒng)的相關(guān)規(guī)范研究[19]，不斷完善科學(xué)研究、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、營養(yǎng)成分要求、產(chǎn)品命名、安全評(píng)估、標(biāo)識(shí)標(biāo)簽、運(yùn)輸、市場準(zhǔn)入等全產(chǎn)業(yè)鏈的系統(tǒng)規(guī)范，出臺(tái)相關(guān)法律法規(guī)和技術(shù)管理規(guī)范體系。

3.4 公眾消費(fèi)價(jià)值觀偏好是制約人造肉發(fā)展的最大障礙

消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的接受程度是產(chǎn)品研發(fā)和推廣的基礎(chǔ)。由于地域、性別、健康狀況、心理、年齡和社會(huì)背景的不同，人們的飲食觀也大不相同，公眾的飲食習(xí)慣和價(jià)值偏好影響人造肉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。人造肉問世以來就獲得了研究者和相關(guān)企業(yè)的關(guān)注，特別是近年來隨著未來食品概念的提出，人造肉食品受到思想先進(jìn)的環(huán)保主義者和動(dòng)物保護(hù)主義者的青睞，他們更愿意接受人造肉，因?yàn)樗麄冋J(rèn)為人造肉可以減少碳排放并給動(dòng)物帶來福利[26]。但是公眾對(duì)人造肉的認(rèn)可和接受程度遠(yuǎn)沒有科研人員和企業(yè)那么高。由于傳統(tǒng)觀念和消費(fèi)心理的影響，大多數(shù)消費(fèi)者對(duì)人造肉的非自然性和人工制造具有很強(qiáng)的心理排斥[27]。對(duì)國內(nèi)202位消費(fèi)者人造肉產(chǎn)品購買意愿的調(diào)查顯示，雖然新產(chǎn)品的推出能夠增加消費(fèi)者的短期購買熱情，但從長期來看，消費(fèi)者可能對(duì)人造肉產(chǎn)品成為傳統(tǒng)肉類的替代品存疑，普通消費(fèi)者對(duì)人造肉產(chǎn)品的接納可能需要一個(gè)較長過程[28]。從國內(nèi)來看，雖然消費(fèi)者對(duì)植物蛋白肉接受程度較高，但由于色澤、口感、風(fēng)味、質(zhì)地與動(dòng)物蛋白肉還是有一定差距，因此植物蛋白肉只是作為普通消費(fèi)者食品多樣化的一種補(bǔ)充，或作為部分特殊消費(fèi)人群肉類蛋白的替代品，被普遍接受還存在一定難度。就細(xì)胞培養(yǎng)肉而言，由于大部分消費(fèi)者對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)肉認(rèn)知甚少，對(duì)其持懷疑態(tài)度的較多，在歐洲和北美洲開展的消費(fèi)意愿調(diào)查顯示，僅有1/3的消費(fèi)者愿意為細(xì)胞培養(yǎng)肉買單，且這些人多為受過高等教育的年輕人[29]，可見細(xì)胞培養(yǎng)肉的推廣更是任重道遠(yuǎn)。

4 人造肉產(chǎn)業(yè)發(fā)展的對(duì)策建議及展望

4.1 創(chuàng)新蛋白質(zhì)資源獲取途徑

蛋白質(zhì)是人造肉生產(chǎn)的主要原料，高效優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)生產(chǎn)也就成為人造肉產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，要加大未來蛋白質(zhì)資源的開發(fā)力度，加大相關(guān)研究。建設(shè)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、高效低碳的蛋白質(zhì)生產(chǎn)模式，特別是研究開發(fā)節(jié)約土地、水等資源的綠色低碳蛋白質(zhì)獲取途徑：一是化學(xué)法獲得蛋白質(zhì)，通過化學(xué)方法合成獲取食品級(jí)的蛋白質(zhì)；二是植物生產(chǎn)蛋白質(zhì)，通過生物育種技術(shù)改造提升現(xiàn)有常用大豆、豌豆等蛋白的人造肉生產(chǎn)品質(zhì)，同時(shí)挖掘新的高效生產(chǎn)蛋白質(zhì)的植物；三是微生物生產(chǎn)蛋白質(zhì)，通過微生物發(fā)酵等途徑獲取蛋白質(zhì)，設(shè)施化改良培育食用菌生產(chǎn)蛋白質(zhì)；四是動(dòng)物生產(chǎn)蛋白質(zhì)，提高細(xì)胞培養(yǎng)獲取蛋白質(zhì)的效率和效益，通過昆蟲消耗動(dòng)物糞便等獲取蛋白。

4.2 加強(qiáng)人造肉相關(guān)“卡脖子”問題的基礎(chǔ)研究

人造肉已成為國際肉類食品研究的熱點(diǎn)，但我國在研發(fā)上仍然處于起步階段，特別是細(xì)胞培養(yǎng)肉的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展仍然有很長的路要走。我國傳統(tǒng)飲食習(xí)慣與歐美國家不同，對(duì)食品營養(yǎng)風(fēng)味的需求更具多樣性，要強(qiáng)化植物蛋白肉和細(xì)胞培養(yǎng)肉的系統(tǒng)研究，搶占技術(shù)最前沿，提高自主創(chuàng)新能力，建立全新人造肉研發(fā)體系和標(biāo)準(zhǔn)。人造肉的發(fā)展改變了依賴土地的傳統(tǒng)蛋白質(zhì)獲取方式，要在分子水平上進(jìn)行改造和設(shè)計(jì)未來食品必將引發(fā)動(dòng)植物科學(xué)研究的顛覆性變革。亟需國家加大原始創(chuàng)新科研經(jīng)費(fèi)的支持力度，突破當(dāng)前基礎(chǔ)研究的瓶頸問題，解決包括本土蛋白源開發(fā)、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)特性研究、血紅素高效量化生產(chǎn)研究、動(dòng)物肌肉細(xì)胞的大量獲取、肌肉組織大規(guī)模低成本培養(yǎng)，研究人造肉風(fēng)味、口感、色澤等加工工藝瓶頸背后的科學(xué)問題。

4.3 強(qiáng)化綠色低碳的全產(chǎn)業(yè)鏈融合創(chuàng)新

人造肉產(chǎn)業(yè)是顛覆傳統(tǒng)食品生產(chǎn)方式和消費(fèi)方式的新產(chǎn)業(yè)、新模式和新業(yè)態(tài)，是新農(nóng)科、新工科、新文科、新醫(yī)科的集中體現(xiàn)和結(jié)合點(diǎn)。要發(fā)展人造肉產(chǎn)業(yè)必須通過多學(xué)科交叉融合創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)鏈，不僅需要傳統(tǒng)的農(nóng)學(xué)、生物學(xué)、工程學(xué)、營養(yǎng)學(xué)、心理學(xué)和社會(huì)科學(xué)等多學(xué)科交叉融合，更需要分子設(shè)計(jì)育種、大數(shù)據(jù)、人工智能、合成生物學(xué)、基因編輯、蛋白質(zhì)組學(xué)、精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)等新興學(xué)科的交叉融合創(chuàng)新，以創(chuàng)新鏈驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈，打通從基礎(chǔ)研究到技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品研發(fā)、貿(mào)易物流、市場銷售、品牌推廣的融合創(chuàng)新鏈，打造低碳綠色蛋白質(zhì)供給模式，形成低碳綠色、營養(yǎng)健康的人造肉產(chǎn)業(yè)鏈。

4.4 完善產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的體制機(jī)制

開展相關(guān)法律和政策研究，借鑒國際上成熟的標(biāo)準(zhǔn)體系，制定人造肉產(chǎn)品的生產(chǎn)和上市標(biāo)準(zhǔn)，出臺(tái)市場監(jiān)管政策，逐漸加強(qiáng)人造肉產(chǎn)品的市場監(jiān)管和準(zhǔn)入門檻。研制營養(yǎng)成分的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和食品安全評(píng)估辦法，構(gòu)建一整套系統(tǒng)性的、有中國特色的標(biāo)準(zhǔn)體系和科學(xué)的監(jiān)管體系。鼓勵(lì)研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)積極申報(bào)相關(guān)專利，加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，提高我國人造肉發(fā)展的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)能力，避免國外濫用知識(shí)產(chǎn)權(quán)限制，卡住我國人造肉產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的“脖子”。加強(qiáng)消費(fèi)觀念和健康飲食觀念的宣傳引導(dǎo)，倡導(dǎo)合理膳食和健康飲食方式。宣傳和普及人造肉的原料來源、制作原理、工藝流程、營養(yǎng)功能、主要優(yōu)點(diǎn)等相關(guān)知識(shí)，引導(dǎo)消費(fèi)者樹立正確認(rèn)知。創(chuàng)新產(chǎn)品標(biāo)簽標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)和宣傳推廣方式，與綠色低碳環(huán)保組織和營養(yǎng)健康理念宣傳組織合作開展相關(guān)活動(dòng)，將人造肉蘊(yùn)含的綠色低碳的生產(chǎn)方式和健康低卡路里的文化理念傳遞給消費(fèi)者，提高人造肉的公眾接受度。

5 總結(jié)與展望

人類對(duì)肉類蛋白需求的快速增加和環(huán)境承載力不足的矛盾愈加突出，人造肉應(yīng)運(yùn)而生，且隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的加速推進(jìn)而蓬勃發(fā)展。雖然目前人造肉在產(chǎn)業(yè)化過程中還存在諸多挑戰(zhàn)，但綜合分析來看，人造肉必將成為未來農(nóng)業(yè)和未來食品發(fā)展的重要領(lǐng)域。推進(jìn)人造肉高質(zhì)量發(fā)展，一是要圍繞產(chǎn)業(yè)鏈布局創(chuàng)新鏈，推進(jìn)多學(xué)科交叉融合，大力挖掘新的蛋白質(zhì)資源，同時(shí)降低動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)肉的技術(shù)門檻和培養(yǎng)成本；二是要強(qiáng)化關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)，特別是綠色低碳的食品加工、合成技術(shù)、相關(guān)智能裝備的研究和開發(fā)，積極開展關(guān)鍵技術(shù)背后基礎(chǔ)科學(xué)問題的研究；三是要建立規(guī)范的市場化運(yùn)營機(jī)制。政府要推進(jìn)相關(guān)法律法規(guī)建設(shè)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，強(qiáng)化人造肉產(chǎn)業(yè)化的管理，確保產(chǎn)品健康安全，企業(yè)要加快相關(guān)產(chǎn)品的宣傳推廣，提高人造肉的公眾認(rèn)可度。