畜牧業要完蛋了? 以後肉都在實驗室裏培養
1年前

番茄研報 | 細胞肉距離餐桌還有多遠?

原創 番茄資本 番茄資本 2023-07-26 16:20 發表於北京

最近細胞肉行業大消息連連:

前有澳洲團隊“復活”了猛獁象肉丸,

後有美國再批一家培養細胞肉走向餐桌。

左圖爲猛獁象,約 1670 年滅絕。

右圖爲近期科學家復刻的猛獁肉丸。

細胞肉的產業化之路看似漫長,但又仿佛觸手可及。

這個領域到底發展到什么程度了?我們來嘗試做一些拆解。


01

作爲產業的細胞培養肉,

想象空間有多大?

用細胞“種”出來的真肉

早在1931年,丘吉爾就提出“我們將不再爲了喫雞胸肉或雞翅,而愚蠢地養一只雞。我們可以在合適的介質下分別培養出這些部位。”

丘吉爾可能是最早公开提出“細胞肉”這一想法的人了。在實踐中,細胞肉是將動物的“種子細胞”放置在有培養液的生物反應器中,培養出的“真肉”。

年輕時的丘吉爾,是不是還挺帥?


2.細胞肉,距離餐桌還有多遠?

好消息是,在新加坡和美國已經可以喫到細胞肉了;但喫到≠盈利,更不等於完成產業化。細胞肉的產業化之路已經以超乎想象的速度狂奔,但可能依然需要時間。

10年前就有人“喫播”細胞肉了。

2013年,荷蘭Mosa Meats團隊在倫敦直播了培養漢堡肉試喫發布會,這還是全球首次。不過,被“喫播”的是一塊造價達33萬美元的天價肉,距離餐桌還有很遠的距離。

現在,在新加坡輕易就能喫到細胞肉了。

2019年新加坡政府就向美國舊金山的細胞肉公司Eat Just頒發了上市銷售許可。今年3月,《環球時報》駐新加坡記者前往新加坡“探店”胡貝兒肉店,每串標價5.5新加坡元(約合28元人民幣),文章認爲該門店預計要到2030年才能盈利。

新加坡售賣的Good Meat的肉串產品

此外,據界面新聞報道,美國細胞肉公司Good Meat的產品成功進入新加坡頭部肉類生產供應平台Huber's Butchery,目前已在新加坡各個地區的菜單上隨處可見,從线上配送平台到线下餐廳、小販攤位等不同消費渠道全覆蓋,產品包括脆皮條、咖喱、烤串和沙拉以及漢堡等。

美國批准了兩家細胞肉公司產品上市銷售。

今年,Good Meat更是向細胞培養肉領域丟出爆炸性新聞,其細胞培養雞肉產品獲得美國FDA和農業部的批准認可,成爲全球第二個產品獲批可上市的公司。

和新加坡一樣,在剛剛獲批的階段,細胞肉只能在特定餐廳售賣。Good Meat將在華盛頓特區一家由廚師何塞·安德烈斯經營的餐廳提供他們的菜品。而第一家在美國獲批的細胞肉公司爲Upside Foods,與舊金山的Bar Crenn餐廳合作。


3.產業和資圈共同用錢給細胞肉“投票”


 產業端 

細胞肉公司廣泛和食品公司合作



如果說上面的描述,只是單點的爆發,那么可能在C端消費者看不到的產業端,細胞肉已經“暗流湧動”。

目前,全球已經有100多家細胞肉公司了。產品從單一的漢堡肉,拓展至蛋、奶、牛、豬、雞、鴨、魚肉等,且公司版圖從歐美延伸至全球近20個國家。

值得關注的是:

世界第二大雞肉生產商

第五大牛肉生產商

第一大漁業公司

知名冷凍食品公司

以及全球知名的雀巢公司,

都在“搞”細胞肉了!

在亞洲,除了新加坡之外,

韓國、泰國也分別有巨頭級食品公司和細胞肉公司合作。


滑動查看全球細胞肉產業合作情況

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巴西跨國公司 BRF 與 細胞肉公司Aleph Farms 合作,在巴西生產細胞肉。

世界上最大的漁業公司之一Maruha Nichiro 與細胞肉公司IntegriCulture 开展聯合研發計劃。

雀巢公司宣布與細胞肉公司Future Meat 建立合作夥伴關系,將混合植物和細胞肉產品推向市場。

歐洲領先的冷凍食品公司 Nomad Foods 和 BlueNalu 展开合作,以把細胞培養海產品賣向歐洲。

細胞肉公司Aleph Farms與兩家亞洲最大的食品公司建立了合作夥伴關系,將細胞肉類推向市場。

總部位於泰國的傳統海鮮公司Thai Union 和總部位於韓國的食品和生物公司 CJ CheilJedang 將支持 Aleph 擴大規模並進入亞太地區市場的战略。

來自泰國的豬肉和家禽業巨頭 CP Foods 是世界上最大的農業工業和食品集團之一,在與 MEAT ZERO 持續合作的基礎 上,又宣布了和 Future Meat 的合作,繼續其在替代蛋白行業的發展。

細胞肉近年發展動態,點擊可查看大圖

 資本端 

已產生成功退出的投資案例 



從 2016 年开始,細胞培養肉行業無論是投融資的事件數量,還是金額規模,都在逐年飛速上漲:

2021 年內該行業的投資者基礎增長了 62%,

達到 458 名獨立投資者,

累計吸引投資已經接近20億美元。

其中最大一筆投資達4億美元。

目前已產生退出事件和多起並購事件。

滑動查看全球細胞肉投資端展業情況

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大額投資事件:去年4 月份,Upside Foods 成功融到了 4 億美元的 C 輪融資,是迄今爲止細胞肉類行業最大的一輪投資,由淡馬錫和阿布扎比成長基金 (ADG) 共同牽頭,一些食品和配料巨頭例如嘉吉、奇華頓和泰森食品、個人投資者比爾蓋茨、約翰杜爾等都參與投資,公司估值超過 10 億美金。 

退出事件:Wilk(前身爲 Biomilk)通過與上市空殼公司Fantasy Network的合並交易在特拉維夫證券交易所上市,成爲世界上第一家公开上市的細胞培養奶類公司。

幾起重要並購事件:

細胞培養脂肪生產商Peace of Meat被以色列上市的細胞肉公司 MeaTech 以約 1900 萬美元的價格收購。 

致力於生產細胞培養紅肉的新加坡Gaia Foods被鄰近的細胞培養海鮮專家Shiok Meats收購,收購金額未披露。 

今年1月份,Upside Foods收購了細胞培養海鮮公司Cultured Decadence。

全球最大的蛋白質公司和第二大食品公司 JBS 宣布收購西班牙公司BioTech Foods 並投資在西班牙建設新的生產設施,並建立巴西第一個培養蛋白研發中心。上述動作投資額達1億美元。

細胞肉投融資在中國的發展

02

距離規模化還遠的細胞肉,

爲什么值得關注?

投資人和產業共同用錢給細胞肉“投票”的原因很復雜,但一言以蔽之,這很可能是一條人類未來食物的必由之路。

 1. 喫肉的剛需 

人們要喫更多的肉,更多的人要喫肉 


頓頓有肉喫,這似乎快成了現代人生活的常態。據B站up主曬出的省錢攻略,10元可以滿足2人一頓飯喫雞腿的需求:

然而這些看似稀松平常的生活品質,背後卻有着挑战:

一方面是人們對肉質的需求增長過快。

據統計,近年每年人均消耗約95磅肉,比1961年增長了44磅,也就是說在過去50年大約增長了近50%。

目前這一數據還在增長,中國人的蛋白質消費量預計每年會增長3-4%。

另一方面,除了生活品質上漲帶來的需求外,還有很多人喫不上肉——是的,目前人類對肉質需求的缺口依然很大。

 其一,現有人口的需求還沒有滿足。

全球仍有12億絕對貧困人口,他們的肉制品需求還遠遠沒有滿足。

2022年4月,聯合國糧食計劃署對全球發出的忠告:

前所未有的飢餓危機正在全世界蔓延。

氣候衝擊、俄烏衝突、新冠疫情以及糧食和燃料成本的不斷攀升,產生了一系列的連鎖反應,可能導致81個國家中至少4700萬人瀕臨飢荒。

其二,人口還在增加,未來可能有更多人喫不上肉。

盡管出生率令人擔憂,但目前全球人口總量還是在增加。聯合國相關數據還是預測了2050年世界人口將達96億,這意味着糧食產量需求增加61%,肉類蛋白的空缺也隨之水漲船高。

人們要喫的肉越來越多,要喫肉的人也越來越多。而且,人類要的還是更普惠的肉、質優價廉的肉。

僅靠畜牧業,要滿足這樣持續增長的需求,挑战還是蠻大的。細胞肉也許是個方案,但眼下造價還很高, 還有一段路要走。

不過好消息是,在人類肉質需求爆炸式增長的同時,細胞肉成本也在飛速下降。在過去10年,細胞肉的成本已經降低十萬倍,有專家預測2030年有望下降至真肉水平,牛肉培養肉的成本有望降至每公斤 5.66 美元(約 37 人民幣)。

這意味着7年後,細胞牛肉的價格將和市場價持平。實際上照目前的趨勢,時間大概率只會更短。

 2. ESG的剛需 

養牛養羊費地、費糧、排廢氣 


畜牧業,費地又費糧?

你不擁有任何一塊耕地,但一定有某塊耕地在供養你,爲你提供日常喫食。你可能不關心耕地資源,但人均耕地面積正在飛速下降。

科爾尼咨詢相關數據預測,1970年人均耕地面積是3800m,到2050年預計會降低到1500m——也就是說,人均耕地70年時間裏會降低一半以上。

誰是最大的“用地大戶”呢?你可能想不到,不是小麥水稻,而是給我們提供肉食的畜牧業。用於放牧的牧場和用於生產飼料的耕地,幾乎佔所有農業用地的80%。

而細胞肉產業顯然不需要這么多土地,也許會成爲解決畜牧業用地的一個突破口。

畜牧業不僅自己費耕地,別的耕地裏長出來的糧食,也在被大量消耗:

傳統肉類市場消耗46%的糧食供給,同時“糧食→肉”的轉化率不經濟,這導致肉類供給在中長期也將無法滿足需求。

打嗝大量排放溫室氣體

有專家稱今年是既往百萬年來的最熱夏天。而種植和養殖,恰恰是爲地球“熱量”加溫的第三大溫室效應來源。

牛羊爲反芻動物,其消化道會產生大量的氣體。也正是因此,它們產生的溫室氣體佔人爲排放溫室氣體總量的14.5%。爲此,新西蘭前總理傑辛達·阿德恩表示,政府將對該國600萬頭牛和2600萬只羊排放的溫室氣體徵稅。

而細胞肉不需要4個胃,不會打嗝,也就不會帶來相關問題。

在 2011 年的一項研究中,牛津大學和阿姆斯特丹大學的科學家估計,與傳統養殖肉類相比,細胞培養肉類可減少95%土地使用量、78%水消耗量、92%溫室氣體排放。

說了這么多,如果你還沒有感受到ESG需求的迫切程度的話,去看看ESG人才的招聘薪酬吧。據每日經濟新聞報道,平均年薪超25萬,高管人才超百萬——而細胞肉產業,在未來很可能成爲這些高薪人才解決問題的武器之一哦!

畜牧業規模龐大,即使少量替代也可構成可觀的產業規模

總之,某種意義上,圍繞人類自身的蛋白需求增長剛需,和ESG的剛性需求,細胞肉很可能成了一道不得不勾選的必做題。而更值得期待的是,這道必選題的後面,還有非常值得期待的增量空間。

有研究機構指出,2020 年全球肉類市場規模是 3.28 億噸,價值超過 1 萬億美元。而全球的肉類市場預計會不斷增加,可能會在 2050 年前翻倍。

如果細胞肉哪怕未來只滿足這部分增量的一小部分,這也是巨大的機會!

對此,不同的咨詢機構給出過不同的預測:

BCG在2021年預測:2035年替代蛋白整體將佔肉類市場消耗量的11%,理想情況達22%。

麥肯錫預估在今後一些年中,市場每年的銷售額將達到 20 億至 200 億美元,甚或在 2030 年達到 250 億美元,如果細胞培養肉企業能夠 “復制各種加工肉和整塊肉” 並在全球銷售。

科尼爾咨詢在2020年預測:2040年細胞肉會供應35%的肉類需求,對應6,300億美元。

圖爲研究機構BCG的預測。


 3.規模化發展的三重門: 

消費者、政策、成本

然而,不論想象空間有多大,細胞肉目前距離規模化發展還有很長的路要走,關鍵是看能不能穿越三重門:

消費者普遍可接受、政策上的寬松,以及真正可以通過技術把成本降下來。

1. 需市場接受度:政策與消費者 

整個細胞肉產業的投資風險有多大?

政策

目前,中國、美國、新加坡、歐洲、以色列等國家對細胞肉呈开放態度。其中新加坡和美國已有法規准入。

唯一明確反對細胞肉的國家是意大利,反對理由是要保護意大利食品行業免受“有害”技術的影響。

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消費者接受度

在過去一兩年的時間內,圍繞細胞肉的消費者研究,整體偏正向。細胞肉在年青一代中的接受度尤其高。

有研究團隊做過如下調研:

美國和英國中,88% 的 Z 世代成員至少可能會去嘗試細胞培養肉,其次是千禧一代、X 世代和嬰兒潮一代,分別佔85%、77% 和 72%。

35%的受訪者(美國)認爲細胞培養海鮮很有吸引力,38% 的參與者說將來他們會考慮購买,“味道好” 是最重要的信息屬性。

在南非的一個調研顯示,60% 的參與者表示很有可能會嘗試細胞培養肉,53% 的參與者則表示購买的可能性很高。接受度最高的是年輕一代的消費者。

在中國消費者對人造肉的態度和潛在接受度的調研中,4666 名受訪者的回答得出的結論是,其中 19.9%和 9.6%的人肯定愿意和 9.6%的人不愿意嘗試人造肉,而 47.2%的人不愿意經常喫,87.2%的人愿意花更少的錢購买人造肉。最後,52.9% 的人會接受人造肉作爲傳統肉類的替代品。諸如“荒謬或惡心”之類的情感抗拒會導致不愿意經常喫人造肉。主要擔憂與安全和不自然有關,但較少涉及西方國家的倫理和環境問題。近一半的受訪者希望人造肉安全、美味和營養。

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盡管仍有不少人因爲宗教、認知等方方面面的原因,難以接受這種非自然培植的食品,不過任何科技發明都有個接受過程,食物領域也是如此。千百年來,人類的食物在不斷地豐富。胡蘿卜自漢代傳入我國;玉米到清代才從墨西哥傳入中國;如果100年前的人看到今天的西瓜,也會驚訝。

 2. 成本:是生物技術,但更需要工程學思路 

投資過程中值得關注的降本要素有哪些?


在過去10年,細胞肉的成本已經降低十萬倍,有專家預測2030年有望下降至真肉水平,牛肉培養肉的成本有望降至每公斤 5.66 美元(約 37 人民幣)。不過,即便如此,細胞培養肉的核心挑战仍在“降本”上面。

要回答降本的問題,就要回到細胞肉養殖的幾個過程中。

細胞肉主要有4個工藝階段:

前3個階段是技術核心,整個過程耗時約1-2個月。在每個環節,各有其關卡。下面逐一解讀:

第一,“種子”細胞,能分裂多久?

第二,培養液、反應器的成本怎么降?

第三,細胞如藤蔓,需要支架。但有沒有可能去掉支架?

第四,從細胞到肉,怎么加工?

 

種子細胞

目前的種子細胞主要採用幹細胞,這是因爲其兩大優勢:

i  具有無限增殖能力,也就是從一變多的能力。

ii 具有分化成不同細胞的潛力,而肉裏面也正好需要多種類型的組織,例如肌纖維、脂肪、結締組織、血液等。

但魚和熊掌不可兼得,滿足上述兩個條件或其一時,可能又會帶來更多成本。例如,多能幹細胞處於發育的早期階段,具有更大的增殖潛力;不過,也正是因此,它們需要更多的時間和資源來分化成成熟的細胞類型,這就增加了生產成本。

表格:各種幹細胞對比

目前,細胞肉“種子細胞”選擇與培養過程的“省錢”關注點,主要是以下幾個方向:

第一,最重要的方向,是受限於細胞的分裂次數極限。目前已經有一些辦法幫助種子細胞走向“永生”。

玩個梗。長生不老的唐僧,和永生的種子細胞,有什么關系嗎?

而事實上,目前細胞肉的發展階段,還夠不到“永生”的需求。正常體細胞的分裂次數極限應爲50次左右,目前的情況距離理論極限還有一段距離,而細胞分裂每提升一次都會帶來指數級的產量增加。

第二,種子細胞的“幹飯能力”也是一個降本的關鍵點。一些公司正在通過开發只需要相對少量生長因子的細胞系,來降低生長因子帶來的培養基成本——畢竟,生長因子可是培養液中很昂貴的一部分構成。目前調研顯示通過這種方法至少可以帶來 50%-80%的生長因子成本下降。

當然,做細胞肉不能只看錢,倫理也是值得納入關注的一環。例如,胚胎幹細胞雖然具有全能性,理論上能夠在體外無限增殖,具有多向分化的潛能。然而要獲得一頭牛的胚胎幹細胞,就要殺死一只懷孕的母牛。這就不符合一些細胞肉倡導者保護動物的初衷了。


培養液

在體外生長的細胞培養基,與體內的需要基本相同。目前培養基佔了細胞培養肉成本中的最大比例,達到99%。有專業機構預測,在實現一些核心技術後,培養基的成本就可以從 2020 年的每升 376.8 美元下降至 0.24美元。

降本的方向一:無血清培養

目前最主流的細胞培養液,主要成分是牛胎盤血清(簡稱FBS),價格非常昂貴,而且面臨倫理困境:要制造牛胎盤血清就得殺死一頭母牛,從體內活體胎兒的血液中提取血清。

目前已經有一些細胞肉公司已經把行業重心放在了研發無血清培養液上面,番茄資本所投資的極麋生物就是無血清培養液領域的玩家之一。

圖爲極麋生物研發的新產品——XR血清

降本的方向二:培養液的循環利用

早期的細胞培養液是不能循環利用的,20美元一升,用過就要倒掉。

這是因爲培養液裏面有很多細胞的排泄物(沒錯,細胞也要“拉臭臭”)

如果排泄物聚積過多,就會導致細胞被堵死。目前已經有一些技術在探索培養液的循環利用,例如,在反應器裏加上透析裝置等。

其他的一些降本方向:

使用更多植物成分,“哄着”細胞肉“喫素”;

想辦法讓它們自己互相作用,分泌血清;

從管理上降本:例如採用標准化採購、提升實驗效率、以規模降本等。

反應器

反應器就是細胞培養肉的“家”。

細胞增殖分裂的速度,決定了生產的效率。而生物反應器控制溫度、氧氣、培養液流動等要素,影響着細胞增殖與分裂的速度。生物反應器的調節,讓細胞培養肉的規模化、過程可控化成爲可能。

目前,常見的反應器(如攪拌罐),多用於哺乳動物的細胞培養,優勢是生產效率高,但易撕裂細胞組織。

此外,空心纖維罐也是一種常見的反應器,在這一反應器中,細胞得以均勻生長在纖維的表面,平衡每一個區域的細胞濃度。但此類設備相對價格昂貴,較難清理。

目前降本的一些操作:

增加透析器,過濾代謝並重新補充營養成分,從而完成培養基的回收,有超過 70%的培養基營養可以被回收。

使用一種新型肽塗層,使得細胞隨着時間的推移,不斷進行附着、生長和分離的循環。這個過程中,新的未成熟細胞佔據分離細胞的空間,從而形成一個連續的過程。

支架

絕大多數細胞肉就像藤蔓植物一樣,有“貼壁生長”的特性。爲提高產量,就要在培養皿中設置“支架”,使其沿着支架生長。既往,這些支架經常採用蘑菇等可食用成分。

事實上,動物身上生長出來的肉,有天然的“支架”——即細胞外基質(ECM),主要是由動物細胞合成分泌的多糖、蛋白和蛋白多糖等物質組成。其實,細胞培養肉在一段時間之後也會慢慢形成新的ECM, 但這一過程相對比較慢。

幾個有趣的支架研究方向:

加工

目前實驗室裏做出來的細胞肉形態,和真肉有很大的區別。大部分培養過程,肌肉是肌肉、脂肪是脂肪,隨後再通過3D打印等技術使其更像真肉。例如,細胞肉公司MeaTech 通過肌肉細胞層和脂肪細胞層交替的 3D 打印方式生產牛排。

不過,“像真肉”可能只是細胞肉的選擇之一。前文提到,第一塊被“喫播”的細胞肉,是漢堡肉餅。極麋生物創始人曹哲厚表示,可能未來細胞肉上市的初步形態,更類似於肉糜、肉丸等等。畢竟,連那塊“復刻”的猛獁肉,都選擇了肉丸的形態。

細胞肉的DIY空間非常大。

首先是口味上和營養構成上可以“玩出花”。

曹哲厚也說過,細胞肉的想象空間就在於,靈活性非常大,“也許未來可以定制一塊奶茶口味的細胞肉。”

 此外,形態上的可玩性也很強。

細胞肉公司Upside Foods就發布了一項專利,將多個非人類細胞施加到至少一個帶圖案的紋理基底上,使細胞在帶圖案的紋理基底上生長以形成可食用的肉制品。

如果這樣的話,未來豈不是可以定制用於愛人表白的專屬肉肉?

,時長00:06

視頻爲極麋生物發布的細胞肉制作過程


科技將爲未來帶來更多可能性,其中也包括更豐富的食物,更好的人與社會、與動物相處的方式,以及更廣闊的想象空間。面對星辰大海的未來徵程,曹哲厚曾說:“如果未來我們真的要去火星,那么馬斯克解決的是交通工具,而我們解決的是食物問題,畢竟我們大概率不太容易把牛羊也一起帶去火星。”

注:本文的信源來自番茄投研團隊訪談與公开資料整理,感謝極麋生物團隊提供部分重要資料。部分圖片來自網絡。以下是部分公开信息來源:

https://mp.weixin.qq.com/s/KauvcXib2hlS4zuTNQVpcg 

https://www.mdpi.com/1422-0067/22/14/7513/htm

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202102908

https://cedelft.eu/wp-content/uploads/sites/2/2021/02/CE_Delft_190254_TEA_of_Cultivated_Meat_FINAL_corrigendum.pdf

https://www.mdpi.com/2304-8158/10/2/353

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