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最近，人造牛肉突然火了，快餐业巨头纷纷推出了自己的人造肉产品。不仅是餐饮界，科技界大亨也早就开始投资人造肉产业，这也引起了普通消费者的关注。人们为什么要生产人造肉？它又是怎么生产出来的，安全性又如何？如果大规模普及，能够放心地吃吗？

1.为什么要做人造牛肉？

今年，快餐企业都盯上了人造肉，汉堡王推出“不可能皇堡”，赛百味推了人造“肉丸”，肯德基也推了人造鸡肉的炸鸡。

其实稍微查一下有关人造肉的新闻，就会发现这些人造肉都来自于两家美国公司，一家叫Impossible Foods，一家叫Beyond Meat。这两家公司的名字起得也挺有意思，翻译成中文，分别叫“不可能食物”和“超越肉”。

他们不光在美国开了餐厅，“不可能食物”还在香港开180多家自营餐厅，现在在深圳也能吃到他们的产品了。

其实，从五年前开始，人造肉就是科技界大佬特别喜欢的方向，像比尔·盖茨、李嘉诚、谷歌创始人谢尔盖·布林等等，都先后投资了人造肉。

肉的生产出了什么问题？为什么这些人都想找到一种新方式去生产肉呢？

肯定不是为了单纯满足素食主义者的需求，而是传统肉类生产方式，的确存在很多问题，面临可持续性的挑战。
就拿美国举个例子，美国人民真的是太需要牛肉了。
我给你1个数据：美国每年消费的所有肉类里，碎牛肉占了60%。请注意，这可不是占牛肉的比重，而是占所有肉类消费的比重。
同时，为了吃肉，土地也已经不够用了。

如今，地球上四分之一不结冰的土地都被用来放牧，而农田加起来也才三分之一。联合国预计，按照现在的人口增长速度，到了2050年吃掉的肉会比2005年多70%。

除了土地，饲料和水的消耗也非常大。

生产1公斤牛肉，需要消耗16公斤谷物和1.5万升水。这还不算，牛肉生产对环境影响也很大。现在全球温室气体排放中，有15%是因为养牛造成的。如果你把全球的牛都聚集到一起，这个“牛之国”会是世界第三大温室气体排放国。

与其浪费大量的资源养一头牛，不如想想有没有什么不养牛也能吃到牛肉的方法，所以就有了人造肉这么一个行业。

2.人造肉是怎么做的？

我拿不可能食物（Impossible Foods）来举例，说说人造肉是怎么做的。

其实，牛肉成分很简单，比如一块碎牛肉饼，蛋白质、脂肪和水基本就构成了它100%的质量。

从化学组成来看，找到蛋白和脂肪的替代品，再加上少量微量元素，这就是人造肉了，不可能食物就选择用椰子油来替代脂肪。
但光是这么做，这种人造肉吃起来不像牛肉，因为它没有牛肉的口感。比如“嚼劲”，比如煎了之后那种独特的香气，这些都没有。

因为牛肉蛋白很特殊，是大量纤维状的蛋白，所以牛肉才有“嚼劲”。不可能食物最终从小麦和土豆中找到了一种类似的纤维状蛋白，模拟了牛肉的嚼劲。

就算是这样，人造肉还是没有“灵魂”，它缺少一个至关重要的成分，叫“血红素”。你吃牛排的时候，切出来红色的“血水”，其实就是血红素。煎牛肉有特别的香味，也是因为有血红素的存在。

不可能食物的点睛之笔，就是把血红素的基因元件放进酵母里，用酵母合成，再加入肉饼之中。于是乎，一个由小麦、椰子、土豆拼成的，具有牛肉口感和味道的人造牛肉就搞定了。

按照这种方式生产，等量的牛肉能节省80%以上的土地，少用90%以上的水和化石燃料。

3.最关键的生产材料：基因元件

但如果只是把人造肉看成肉类产业的延伸，看成环保问题的一个解决方案，就把它想小了。实际上，人造肉产业可以让你看到，人类利用资源的方式正在发生变化。
本来，我们想要吃牛肉，就要养牛；想要吃苹果，就要种苹果树；想用石油，必须去地底下开采。

而且这些应用在现在的产业里，是风马牛不相及的，他们需要的生产材料千差万别。养牛需要水和饲料，种植需要土地、需要施肥，挖石油要靠开采。
但现在，养牛不再是获取牛肉的唯一方式，我们想吃鸡翅，不应该去养有8只翅膀的鸡，直接合成鸡翅就好了。

也许，未来最关键的生产材料只有一样，就是基因元件。

我们完全可以用同样的生物反应器，用同样的原料——葡萄糖和水，用一样的底盘微生物，但在上面装上不同的基因元件，生产出来的东西就完全不一样。

本来基因元件属于生物个体，但现在，基因元件完全可以独立于生物存在。这些像乐高积木一样的元件，可以按照人类的设想和需求，重新组合。

未来我们要关心的不一定是土地够不够、水够不够、能源够不够，这些可能不重要。重要的是，有没有那个我们想要的基因元件，能不能组装到我的目标生物上。

21世纪是生物学的世纪，说的就是基因可能要比矿产更有价值。
这样的例子非常多，比如说护肤品很常用到的一种物质，叫角鲨烷，它是一种天然保水剂，保水效果特别好。在人体皮肤表面可以和汗液混合成一层天然保护层，保持水分。

传统的生产方式只能从鲨鱼的肝脏里提取，那么生产1吨角鲨烷需要杀掉3000条鲨鱼。但现在完全可以在酵母里，重建合成角鲨烷的路径。

像龙涎香这种非常名贵的香料，也不需要去捕杀抹香鲸，同样可以在酵母里合成。
再比如做衣服用的纤维，也可以用这种方式去生产，做一些人造地毯。甚至蜘蛛丝也能拿来做衣服。

蜘蛛丝是一种非常好的材料，几乎是最坚韧的材料，尤其蜘蛛网主丝，强度可以达到钢筋的六倍。这是什么概念呢？
你别看我们平时轻易地就可以拉断蜘蛛网，蜘蛛网上每条线的直径只有千分之三毫米。我们只要把这个直径扩展到超过一毫米，一张蜘蛛网可以像捕捉苍蝇一样，捕捉住一架直升机。
现在有一家公司Bolt Threads，他们用酵母来合成蛛丝。这种蛛丝不光能做普通的衣服，还能做防弹衣。

不过，你听说过养蚕得到蚕丝，制作丝绸。但肯定没听说过，养蜘蛛，拿蜘蛛丝做衣服吧？为什么没人这么干呢？

因为蛛丝是不可能靠养蜘蛛获得的，自然界里的蜘蛛，不能群居，也不能家养。你把一窝小蜘蛛放在一起孵化，结局是互相搏斗，你死我活。就算是能获得一些蛛丝，产量也非常低，不可能做成商品。
但我们换一种生产方式，这些自然的规则就不会成为限制了。
这家公司现在也和户外品牌合作，做冲锋衣，你在他们的官网上可以买到蜘蛛丝做成的领带。Adidas和德国一家类似的公司AMSilk合作，制造了蜘蛛丝运动鞋，也快上市了。

4.总结

顺着这个思路，以前稀缺的是资源，争斗、战争、商业都是围绕资源展开的。远到大航海时代，近到伊拉克战争，核心词没变过——资源稀缺。地球上的资源就这么多，要么抢这些存量，要么去地底下、海底下、外太空找新的。
但是合成生物学给的是另一套思路，你只要有一个通用生物反应器，你有研究得足够透彻、足够多的基因元件，就可以手握一个万能机器，想生产什么就生产什么。

美国国防高级研究计划局在2014年，同时启动了两个合成生物学研究，其中一个项目就叫生命铸造厂计划。他们投入1.1亿美元，就做一件事情 ，用基因元件合成1000种新型分子和材料。这就相当于有了1000种“积木”，方便以后随便组合，创造任何想要的生命功能。
也就是说，以前我们认为不可逾越的地球物种之间的界限，突然在基因元件的层面统一了。他们不再是牛的肉、蜘蛛的丝或是鲨鱼的保水剂，而是基因元件的功能，独立于物种存在。

合成生物学正在用生命的方式，重构我们认识的物质世界。