客觀日本

【科學廣場2019】人工肉隊形變換到了哪一步?

2019年12月26日 生物醫藥

「衣食住行」自古以來就是人類生活永恆不變的話題。「喫」作爲日常生活中的重要元素,進入21世紀後也一點沒變。與食品相關的技術接連被開發出來,並一直在不斷改進。

其中,從家畜動物活體內提取細胞進行培養繁殖,人工製作食用肉的「人工肉」技術近些年尤爲被受關注。我們應該如何面對這項新技術呢?筆者試從11月17日在東京臺場舉行的「科學廣場2019」中尋找答案。

透過「人工肉」看食物

筆者首先去了在遠程通信中心大樓内特設的「廣場舞臺」區舉行的「瞭解並講述!未來的食品‘人工肉’」論壇。舉行該論壇的目的是介紹人工肉相關知識,同時讓與會者從不同角度思考未來社會的飲食情況。

科學廣場2019 人工肉隊形變換到了哪一步?

「瞭解並講述!未來的食品‘人工肉’」論壇

最先登臺發表主題演講的,是荷蘭馬斯特里赫特大學的馬克·波斯特教授。馬克2013年舉辦了「人工肉漢堡」試喫會等,一舉成爲該領域的全球權威人物。演講伊始,馬克先公佈了一組預測資料,即2050年世界人口將達到100億人,推測人類對高品質蛋白質的需求也將隨之高漲。

馬克隨後介紹了人工肉技術的理念,透過用1個幹細胞培養肌肉組織,有望降低生產成本和環境負荷。但他同時也指出:「人類出於規避危險的本能,傾向於不喫自己不瞭解的食品」。也就是說,要想讓人工肉被社會廣泛接受,需要考慮人類對不熟悉的事物產生的恐懼和嫌惡等情緒,這一點很重要。

科學廣場2019 人工肉隊形變換到了哪一步?

馬斯特里赫特大學的馬克·波斯特教授

接下來,3位專家學者以人工肉爲中心,談起了關於未來食品的話題。第一位是Real Tech Fund的代表、投資家小正瑞希。他認爲,首先肯定需要人工肉的地方是「宇宙太空」。

近年來隨着太空開發的進步,人類開始認真討論起太空生活,比如預計2030年人類將開始在月球上生活等。小正認爲,在這種物資和空間有限的環境下,可以節能生產的人工肉具有存在的價值。

科學廣場2019 人工肉隊形變換到了哪一步?

Real Tech Fund/Space Food X代表小正瑞希

第二位出場的是京都工藝纖維大學的岡田榮造教授。岡田首先以未來文化構思的設計師角度出發,認爲「在思考未來時,重要的是要思考‘容易變化的事物’和‘不容易變化的事物’「。作爲思考這些的提示,他列舉了拉麪和什錦燒。二者的共同點,都是日本人非常熟悉且20世紀以後在街頭小喫攤誕生的食物。雖然提供的料理種類不斷增加,但小喫攤這種店鋪形態至今仍然存在。岡田最後留給會場一個問題:「如果提供的食物變成新的,未來會成什麼樣呢?」。

科學廣場2019 人工肉隊形變換到了哪一步?

京都工藝纖維大學KYOTO Design Lab的岡田榮造教授

接下來是宮城大學食品產業學羣的石川伸一教授。爲了方便人們想像未來的食品,石川將現代技術與古代民間故事結合在了一起。例如「桃太郎」爲了方便同行的小狗、猴子和雉雞進食,使用3D食品列印機來製作糯米丸子。

藉助這些技術,透過一餐能滿足所有必需營養的「全餐」逐漸成爲現實。另一方面,「作爲創造了飲食文化的一個存在,尋求多元化的不同飲食也是人類的天性」。石川從這個角度出發,呼籲大家「思考一下我們的未來想探求什麼樣的飲食?「。

科學廣場2019 人工肉隊形變換到了哪一步?

宮城大學食品產業學羣的石川伸一教授

主題演講結束後,圍繞「對人工肉的期望」舉行了小組討論,中小學生等未來一代也參加了討論。最後公佈了與會者的心聲,比如「希望製作出既美味,營養價值又高的食物」、「希望過敏體質的人也能食用」等。有趣的是,其中很多要求是常規食品理所當然要具備的。

確實,既然是入口的食用肉,對美味和安全標準的要求與現有肉類應該就是相同的。這樣來看,像現在的功能性食品那樣,透過追加現有食材不具備的其他優點或許可以提高人工肉的商品價值。另外,正如岡田所指出的那樣,思考普及對策時,需要設想存在人工肉的飲食文化的形態,這應該是行之有效的方式。

那麼,目前具體推進了哪些研究開發呢?爲了尋找答案,筆者接下來又去了日本培養食料研究會與科學技術振興機構(JST)聯合舉辦的「面向未來的糧食生產--人工肉開發最前緣」研討會。

日本人工肉研究的現狀

在JST的「未來社會創造事業」中,作爲採納課題「因應未來環境變化的創新性食品生產技術開發」的一環,與人工肉生產有關的多項研究正在一齊推進。此次研討會以研究人員拋出的話題和討論未來社會普及對策的專題討論會爲中心舉行。會場上還有很多來自產業界和各大媒體的與會者,大家對這個領域的關注度可見一斑。

科學廣場2019 人工肉隊形變換到了哪一步?

「面向未來的糧食生產--人工肉開發最前緣」研討會

繼上午的研討會之後,馬克·波斯特教授繼續操作發表了主題演講。他說:「日本是向人工肉相關技術實施公共投資的少數國家之一」,對日本在人工肉研發方面發揮的作用寄予厚望。

接下來,馬克詳細介紹了人工肉的研發情況。製作人工肉時,人工培養活體組織的組織工學原理非常重要。製作關鍵在於原料「細胞」、使細胞有效成長增殖的「生物材料」,以及讓增殖後的細胞分化爲紅肉和脂肪的「控制因子」。這三個要素與消費者所最終關注的人工肉的色香味等部分有關。說到「細胞」,馬克還提了日本開發的再生醫療技術用iPS細胞(人工富潛能幹細胞)。iPS細胞的製造成本相對比較低,也已確立了分化成肌肉細胞的方法。由於製造時涉及基因操作,作爲食用肉的材料使用難度較大,但已經應用於人工肉的基礎研究。

科學廣場2019 人工肉隊形變換到了哪一步?

演講中的馬斯特里赫特大學馬克·波斯特教授

之後,4位被採納研究的代表分別做了研究介紹。東京醫科齒科大學的赤澤智宏教授介紹了利用透過幹細胞培養的類器官製造人工肉的情況。類器官是指模擬器官等重新構成大量細胞的人造身體組織。赤澤等人的研究團隊的目標是用類器官分化爲不同的部位,確立可以選擇性地連續製造紅肉和脂肪等的技術。

接下來登臺的是東京女子醫科大學的清水達也教授。清水教授主要介紹了生產人工肉必不可少的「培養液」相關的研究情況。目前培養液的成分很多來自植物和植物的發酵產物等。因此,其生產與畜牧業一樣容易受氣候和環境變化的影響。清水教授等人的想法是,利用成分與植物相似的藻類來培養細胞。現在已經應答藻類的提取液可以增加動物細胞。今後將推進包括探索最佳培養條件等生產系統實用化的多項研究。

「要想被社會接受,重要的是要製造出和真正肌肉的形態、色澤、功能和營養一樣的人工肉」,東京大學的竹内昌治教授如是說。據介紹,現在已經可以實施讓與實際肌肉接近的纖維狀結構組織成長到釐米級厚度。今後預定使組織繼續操作成熟,以形成紅色的血液成分和出現電反應等功能。最終目標是,製造出一聽到「肉」這個詞時誰都會想到的牛排狀肉塊。

大阪大學松崎典彌教授開展的是與「人工肉的自動生產技術」有關的研究。松崎說:「思考人工肉的營銷時,確保衛生同時實施穩定生產至關重要」。他打算利用噴墨列印機原理人工製作細胞組織。具體來說,嘗試透過連續噴吐表面處理過的細胞,再現真實肌肉和血管的積層結構。

科學廣場2019 人工肉隊形變換到了哪一步?

左上起順時針分別爲東京醫科齒科大學的赤澤智宏教授、東京女子醫科大學的清水達也教授、東京大學的竹内昌治教授和大阪大學的松崎典彌教授

普及人工肉所需的條件

在隨後舉行的專題討論會上,擔任主持人的大阪大學教授紀岡正博與5位小組討論成員登臺。紀岡首先設定了一個主題,即「目前尚未形成食用人工肉的文化共識,想實施從無到有的狀態改變,我們需要做什麼」,針對普及人工肉所需的條件徵求意見。

細胞農業協會的代表理事五十嵐圭介強調的是教育和人才培養的重要性。他認爲,「要想讓大家理解並認同喫了不會有事,最重要的是讓大家知道是利用什麼技術製作的」。 五十嵐也提到了以人工肉作爲日本兒童的食品教育題材的可能性。

在上午的研討會中也登臺發表演講的小正瑞希從投資者的角度預測說:「存在強烈的需求應該就會出現具體的行動」。另外還指出:「與‘不得不喫’相比,‘想喫’的需求應該更強烈」,再次將視角轉回肉是飲食文化的重要組成上。

主辦Smart Kitchen Summit Japan的田中宏隆從飲食文化的需求和環保兩個角度討論了人工肉的必要性。「生活意義和人際關係等作爲‘喫’的理由也開始受到關注」,強調了從食物的多樣性和需要這種多樣性的人類情感兩方面展開行動的必要性。

從產業的角度出發提出主張的是日清食品控股公司的仲村太志。仲村指出:「不希望目前從事肉類生產的人(比如畜牧業者)和人工肉製造商間產生競爭關係。必須透過合作關係創造新的業務」。

弘前大學社會學專業的日比野愛子副教授介紹了消費者調查結果,即「透過影視作品等對人工肉充滿‘科幻’色彩印象的人反應相對良好「。日比野指出:」對於即使沒有實際見過,但以某種形式瞭解並熟悉的東西,人們傾向於先嚐嚐鮮「。因此,先滿足某些少數人和小團體的需求應該有助於後期的全面普及。

科學廣場2019 人工肉隊形變換到了哪一步?

左起依次爲大阪大學的紀岡正博教授、日本細胞農業協會的代表理事五十嵐圭介、Real Tech Fund/Space Food X的代表小正瑞希、Sigmaxyz/主辦Smart Kitchen Summit Japan的田中宏隆、日清食品控股的仲村太志、弘前大學的日比野愛子副教授

採訪結束後,筆者再次感到人工肉是非常跨學科的研究。進行技術開發必須掌握細胞培養等基礎生物學知識;要想以低成本量產安全的產品,必須從工學視角出發;而要建立流通網、吸引消費者購買則需要人文和社會學知識。融合各個領域的研究體制才剛剛步入軌道,筆者今後將繼續操作關注人工肉研究會誕生什麼樣的成果,以及這些成果如何被人們接受。

日文原文

文:科學記者 室井宏仁 JST Sience Portal
翻譯編輯:JST客觀日本編輯部