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生物培育肉发展现状及战略思考

2021-08-31王守伟孙宝国李石磊李雨爽孙金沅李莹莹

食品科学 2021年15期
关键词:培育生物发展

王守伟,孙宝国,李石磊,李雨爽,孙金沅,李莹莹,*

(1.中国肉类食品综合研究中心,北京食品科学研究院,北京 100068;

2.北京工商大学 北京食品营养与人类健康高精尖创新中心,食品质量与安全北京实验室,北京 100048)

生物培育肉又被称作培育肉、细胞培养肉、清洁肉等,是利用动物细胞体外培养的方式控制其快速增殖、定向分化并收集加工而成的一种新型肉类食品[1]。2019年, 该技术被《麻省理工科技评论》选为人类的“十大突破性技术”,被认为是最有可能解决未来人类肉品生产和消费困境的解决方案之一,具有极高的潜在商业价值[2-4]。 作为全球第一人口大国,随着我国居民生活水平的不断提升,我国每年的肉品生产和消费数量巨大且增速迅猛[5], 其中以肉类为代表的优质动物源性蛋白和以大豆为代表的优质植物源性蛋白都面临着巨大的供给空缺[6]。 因此,发展本国生物培育肉相关产业,预防其他国家在该领域对我国形成技术垄断,为保障我国未来肉品供应提供多样化选择是未来食品领域发展的必然趋势[7]。

目前,关于生物培育肉发展的相关研究文献已从多维度介绍了该领域的发展现状。例如,王迁玮等[8]发表的《培养肉风险防范与安全管理规范》梳理了生物培育肉生产过程中可能使用的无食品安全使用史的组分、生产过程中可能使用的新工艺以及基因工程改造等可能给食品安全问题带来的新挑战,并分别提出了针对性的应对建议;周光宏等[9]发表的《培养肉的研究进展与挑战》对生物培育肉的技术发展进行了综述,针对性地提出了生物培育肉技术的可能发展方向与面临的挑战;王圣楠等[10]发表的《人造肉类技术特点和需求分析》综述了人造肉的分类与发展历史和现有人造肉的核心制造技术与市场前景,分析了畜禽种质资源多样性对于提升生物培育肉的重要性;董桂灵[11]发表的《“培育肉”的研究进展及相关专利申请》概括综述了生物培育肉在专利申请方面的最新进展,为实现生物培育肉的工业化生产提供了参考;刘业学等[12]发表的《从肌肉的组织结构和生成机制探讨“人造肉”开发的仿生技术》针对不同种类肉制品的质地结构和感官品质及可模仿性等方面,详细评价目前已应用的或有潜在应用的人造肉生产策略与技术,并对人造肉的产品开发和产业前景进行展望;Rubio等[13]发表的Plant-based and cell-based approaches to meat production详细介绍了基于植物和细胞的肉类替代品在生产效率、产品特性、环境影响、动物福利、营养学等方面的优势和挑战,为正确认识包括生物培育肉在内的人造肉技术提供了一个全面的视角;王守伟等[1]发表的《人造肉分类与命名分析及规范建议》系统介绍了人造肉的分类及命名发展历程,提出了规范我国人造肉命名的合理化建议。上述文献分别从生物培育肉的技术特点、标签标识、应用前景等多维度分别进行了详细的综述分析和合理化预测。然而,生物培育肉的发展需要一整套的发展战略保证其从基础研究到市场化的快速进行,目前尚无关于生物培育肉发展现状的全方位研究以从战略高度研判国内外生物培育肉技术的发展现状,分析我国 在生物培育肉相关领域存在的问题与瓶颈,提出我国生物培育肉发展的战略性建议,为相关部门制定生物培育肉发展战略提供科学依据和参考。

本文首先从缓解传统养殖业生产压力、保障肉类供应安全、提升人类科技发展水平等角度阐述在我国发展生物培育肉的必要性;然后从发展和问题两个层面分别基于对生物培育肉的发展、资本投入、监管及技术的综述分析详细阐释全球生物培育肉的具体发展现状和我国在该领域的基本发展状况。目前,我国在生物培育肉的研制和市场化推进方面虽然取得了一定的进展,然而相较于美国和欧盟等存在着资本投入不足、监管不明朗、技术发展滞后等诸多制约因素;进而结合我国的科技发展现状提出我国发展生物培育肉的中长期发展战略思考,最终分别从产业进步、法律监管和市场发展角度形成从国家层面加大投资、建立生物培育肉监管体系、建立和完善生物培育肉相关法律法规和行业标准及开展公众科普引导消费者正确认识生物培育肉的具体对策建议。

1 发展生物培育肉的战略意义分析

1.1 缓解传统养殖业的压力

长期以来,人类主要依靠动物养殖的传统肉类作为唯一的动物蛋白来源途径。然而,传统的肉类生产过程是化石燃料、土地和水资源的重要消耗者,也是主要污染源之一。据联合国粮食及农业组织(Food and Agriculture Organization of the United Nations,FAO)统计,全球有30%的土地被用于发展畜牧业生产(占全部农业用地的70%),养殖业产生的温室气体排放占人类总排放量的18%,消耗的淡水占人类总使用量的8%,另外,养殖业对全球生物物种的多样性也带来了极大的威胁[14]。传统肉类生产方式导致的资源消耗[15]、环境 污染[16]、生态破坏[17]和食品安全[18-19]等问题已成为制约人类社会可持续发展的重要因素。

根据研究机构CE Delft在2021年最新的生命周期评估[20]和技术经济评估[21]分析,与传统的鸡肉、猪肉和牛肉生产相比较,生物培育肉可分别减少63%、72%和81%~95%的土地使用量,可将全球温室气体排放量分别降低17%、52%和85%~92%。同时,因为整个生产过程是完全无菌的,生物培育肉还有效降低了有害病原体污染的风险,消除了对抗生素等传统兽药的需求,避免了除草剂等农残通过食物链进入肉品的可能。另外,若在生产过程中使用可再生能源,在10 年内生物培育肉的生产成本将低于传统肉类并且对环境的影响更小。我国作为全球第一人口大国和肉类消费大国[22-23],亟需从国家层面推动生物培育肉的快速发展,减少传统养殖方式对环境的影响,提升社会的可持续发展水平。

1.2 保障肉类供应安全

据FAO[24]和联合国人口司[25]预测,2050年全球人口数量将增至约90亿(图1A),届时全球年均肉类需求量将激增至4.65亿 t(图1B),是2000年全球肉类总产量(2.28亿 t)的2 倍。再加之无法预测的“瘟疫、地区紧张局势、自然灾害”等突发问题都可能导致人类的肉品供应出现短缺。从国内看,近年来随着我国经济的飞速发展,肉类农产品的供求出现了严重的不平衡。据海关数据显示[26],2020年我国大豆进口10 033万 t、肉类进口 991万 t,较2019年同期分别增长了13.3%和60.4%,这严重影响了我国饲料业和畜牧业的健康发展。相较于传统养殖生产肉品,生物培育肉可凭借“短周期生产”这一优势,迅速填补肉类市场空缺,从而稳定价格。因此,发展生物培育肉对弥补传统养殖生产肉类的供应不足,保障国家肉类市场供应稳定、推动肉类产业转型升级、带动肉类产业快速发展等方面都具有重大战略意义。

图1 2050年全球人口数量和肉类需求预测趋势图[24-25]Fig.1 Predicted global population and meat demand trend by 2050[24-25]

1.3 提升科技发展水平

生物培育肉是食品生物制造的产物,也是包括食品学、生物学、医学、工程学、材料学等众多学科在内的前沿科技交叉产物,更是目前全球食品科学研究的制高点。该领域融合了合成生物学、物联网、人工智能、增材制造等众多颠覆性前沿技术,研究内容处于创新研究的关键阶段,需要开展大量的原始创新工作,如肌肉干细胞或脂肪前体细胞的定向分化、可食用3D培养支架材料、低成本非动物源性专用培养基、生物培育肉工程化生产工艺等[8,27],这些问题的突破将会极大推进相关学科的发展水平。另外,生物培育肉的出现颠覆了传统的食品加工理念,加快发展相关产业有助于我国在新型食品制造领域积累原创性研究成果,引领未来食品科学技术的发展,提升我国在未来全球高科技食品领域中的地位。

2 全球生物培育肉的现状和趋势

2.1 产业发展

2013年起,随着生物培育肉概念的不断成熟,全球陆续成立了数量众多的生物培育肉相关初创企业,截至2020年底,全球共有89 家公司生产生物培育肉或为其价值链中的生产商提供服务,这些企业分布于全球23 个主要经济体,其中仅2019—2020年间全球就有48 家企业涉足该领域,占总量的54%,如图2A所示。另外,全球还有众多的非盈利组织积极推动生物培育肉的发展,如The Good Food Institute和New Harvest等,这些反映出全球生物培育肉市场具有良好的发展势头并被广泛看好。美国、欧盟、以色列、日本和新加坡等国家或地区均从国家战略层面将生物培育肉定性为未来食品的重要研究领域,并投入了大量资源开展研究,已经出现了一批代表性的头部企业(表1)。

表1 全球部分代表性生物培育肉相关初创企业基本概况[28-30]Table 1 Overview of representative start-ups related to cultured meat around the world[28-30]

如图2B所示,美国是全球最活跃的生物培育肉市场,拥有的企业数量占全球1/3,表1所列全球代表性的生物培育肉企业中美国有3 家,其中Eat Just公司的鸡源生物培育肉产品已于2020年在新加坡上市,Upside Foods(曾用名Memphis Meats)和BlueNalu公司的生物培育肉产品也正在等待监管部门的审批和产业化,这些反映出美国的生物培育肉在技术、规模方面均有明显优势。

图2 全球生物培育肉公司的基本概况总结[1,28]Fig.2 Summary of the basic profile of global cultivated meat companies[1,28]

尽管每个生物培育肉初创公司以不同的方式解决某些技术障碍,但每个公司都面临着过于庞大的挑战,无法借助精简的初创团队单独解决。较小的专业生命科学公司也已开始与细胞生物培育肉公司合作,以提供定制的培养基解决方案、细胞和蛋白质表征技术等。目前,该行业已开始向多元化发展,企业对企业的模式已经开始出现,如出现了专门生产细胞培养基和细胞生长因子的公司(Multus Media、Heuros、Luyef、Biftek、Future Fields、Cultured Blood等),专注于提供种子细胞系的公司(Cell Farm Foods)等,生物培育肉的价值产业链正加速形成。未来,随着技术的不断突破、升级和成熟,生物培育肉相关行业的专业化水平也将会越来越高,产业分工越来越精细,产业链越来越完善,生物培育肉的生产成本也将随之大幅度降低,从而实现生物培育肉的工业化生产[28]。

2.2 资本投入

基于巨大的市场化前景,生物培育肉吸引了投资者的极大关注,自2016年2月Memphis Meats公司完成 275万 美元种子轮融资以来,截至2020年底,生物培育肉相关公司获得了超过4.9亿 美元的直接资本投资,其中2020年全球该行业得到的资本投资总额几乎是前5 年投资总额的3 倍(图3),其中,Upside Foods和Mosa Meat公司分别获得了1.86亿和0.75亿 美元的B轮融资。除了常见的畜禽源性生物培育肉产品外,水产品源性的生物培育肉也是此行业的重要内容。2020年BlueNalu公司获得了 水产生物培育肉开发领域最大的一笔A轮融 资(2 000万 美元),总部位于新加坡的Shiok Meats公司获得了1 560万 美元的A轮融资用于开发虾源生物培育肉产品[30]。在全球“新冠”疫情爆发的背景下更加凸显出资本市场对生物培育肉行业发展前景的看好。

图3 全球生物培育肉公司2015—2020年每年获得的投资金额[29]Fig.3 Annual investment funds raised by cultivated meat companies worldwide from 2015 to 2020[29]

另外,全球有多个政府机构也投资生物培育肉行业。印度政府已承诺出资60万 美元用于建立生物培育肉农业卓越中心,新加坡食品局(Singapore Food Agency,SFA)宣布投入用于生物培育肉相关研究的资金约为 1.08亿 美元,日本科学技术厅也已资助Integriculture公司开展生物培育肉相关研究,比利时政府已向相关研究机构投资360万 欧元,其中120万 欧元用于Peace of Meat公司发展生物培育肉,欧盟委员会已向荷兰的一家生物培育肉初创公司Meatable注资300万 美元。2020年秋,美国国家科学基金会设立专项出资355万 美元支持一项旨在为可持续的生物培育肉生产奠定科学和工程基础的研究项目,研究内容包括细胞系构建、培养基优化和生产、用于块状肉生产的支架材料研发以及经济技术和生命周期分析[30]。2020年8月,欧盟设立总投资272万 欧元的“Meat4All”研究专项,目标包括:1)到2021年,将生物培育肉生产工艺规模从135 kg扩大至10 t;2)保证大规模生产产品的营养价值;3)开发100%非动物源性培养基;4)保持健康要求至最终产品;5)保持80%以上利用生物反应器生产的产品在可接受的价格区间;6)100%可追溯非转基因动物细胞;7)生产可加工成香肠或冷切肉形式的原始生物培育肉,至2023年将平均售价降至6 英镑/kg; 8)培育行业领导者;9)开展旨在确定和预测市场和消费者需求的品尝实验[30]。

未来,随着资本支持力度的不断加大,生物培育肉相关核心技术会加速突破,技术的发展又会进一步刺激资本更大规模的支持,二者相互作用将会大大加速生物培育肉的研发进度并不断提升其市场地位。

2.3 监管

生物培育肉行业的长远发展不仅需要技术研发和资本投入,还需要适当的监管体系保证其健康发展[31]。 目前,欧盟、美国和新加披率先走在前列,2019年3月,美国农业部(the United State Department of Agriculture,USDA)和食品药品监督管理局(Food and Drug Administration,FDA)宣布已联合建立了针对生物培育肉的监管体系[32]。2019年3月4日,密西西比州众议院通过2922号参议院法案,该法案要求修正1968年启用至今的密西西比州肉类检验法,要求基于植物蛋白、昆虫蛋白制作的食品和生物培育肉类都不能再用“肉”字宣传[32]。 2021年4月,美国政府问责局发布针对生物培育肉联合监管的具体建议报告,主要包括关键监督部门的合理设置和建立对重要生产阶段和指标的可追溯体系[33],这体现了美国对生物培育肉安全性的重视并可能加速监管体系的建立过程。2021年7月,FDA和USDA就生物培育肉的监管再次召开会议,确认水产品培育肉的食品化加工阶段和标签环节的监管归FDA负责[34];生物培育肉在欧盟的监管早已得到确认,2018年1月起生效的《新食品原料法规》(No.1169/2011)明确规定由细胞培养物或源自动物组织培养物产生的食物都将被视作一种新食品[35],因此生物培育肉在欧洲不会被视为现有某种食品的附属种类,而被授权为欧洲的一级新食品;据SFA统计数据,新加坡90%以上的食品依靠进口,因而与其他国家或地区相比,新加坡更加注重依靠现代科技力量改变其食物长期依赖进口的现状,并制定了到2030年营养自给率达到30%的战略目标,为促进生物培育肉的快速发展,新加披率先制定了针对生物培育肉的监管体系,目前新加坡已成为全球首个批准生物培育肉上市的国家[36]。

虽然欧盟、美国早已在生物培育肉监管层面进行了顶层设计,新加坡甚至率先公布了一个相对客观的具体监管措施,但仍然可以看出目前针对生物培育肉的监管是不全面的,欧盟至今尚无一例生物培育肉的上市申请获批,美国仍没有赋予其《联合监管协议》法律地位,新加坡的监管举措依然是开放的,对于生物培育肉安全性这一核心问题仍在探索中,监管内容仅对细胞的稳定性有相关要求,但对种子细胞的转基因问题、生物培育肉的营养问题、生物培育肉的质量控制等核心问题仍有诸多疑问,需要通过进一步的监管评估和技术发展才能日臻完善[37]。

2.4 技术发展

早在1997年,Van Eelen等就提交了工业规模生产人造肉的国际专利申请并获得了美国专利局的授权,该专利涵盖了从细胞分离、培养到成肉的生物培育肉生产全过程,是目前可查的最早关于生物培育肉的清晰概念描述[38],但在当时囿于技术和成本这一概念并未引起人类的重视。2013年荷兰马斯特里赫特大学的研究者将这一构想转化为现实的实践,点燃了人类尝试改变千百年来肉类生产模式的热情[1]。生物培育肉的快速发展得益于 干细胞生物学和组织工程学在医学研究领域的快速发展,目前全球有诸多初创企业或研究机构展示其第1款生物培育肉产品,以色列Aleph Farms公司在2018年12月宣布利用3D生物打印的方式制备出全球第1块具有类肌肉质地的培育牛排,2020年美国Eat Just公司的鸡源生物培育肉已开始正式在新加坡上市销售,美国Upside Foods(更名前为Memphis Meat)公司在2021年5月份宣布相关鸡源生物培育肉产品正等待监管部门的审查,这说明生物培育肉的产量已经逐渐从实验室中实验样品的生产转向小规模工业化生产阶段,代表着生物培育肉作为食品生产的应用向前迈进了一步[30]。

从技术发展现状看,基于3D生物打印或支架材料的细胞三维培养和分化技术研发是目前基础研究的重点。 2019年哈佛大学约翰·保尔森工程与应用科学学院报道了一种利用旋转喷射纺丝工艺制成的明胶纳米纤维作为肌肉组织结构支架的细胞外基质的成功尝试[39]。2020年以色列海法理工学院在Nature Food杂志撰文提出一种成功利用组织化大豆蛋白作为3D工程化牛肌肉组织支架的制备方法[40]; 在无血清培养基研发方面,Mosa Meat公司宣称已开发出可用于小规模细胞培养的非动物源性无血清培养基[41]。

从技术发展趋势看,生物培育肉的发展离不开5 个核心技术的突破(图4),以实现从医学扩展应用向食品应用目的转化。在细胞资源库构建方面,状态稳定的肌肉细胞前体细胞、脂肪细胞前体细胞等的提取、鉴定和保存方法将是发展的重点;在无血清培养条件研发方面,非动物源性的高效无血清培养基的开发将是该领域的研究重点,具体包括水解蛋白的利用、关键生长因子的筛选和表达等;在支架材料研发方面,具有良好生物 相容性、低成本、可食用、非动物源性支架材料将是发展的重点方向;在精准营养调控方面,通过人为调控生物培育肉的组织构成控制生物培育肉的营养成分比例和食用口感将是发展的重点;在安全性评价方面,开发可靠的、有针对性的生物培育肉安全评价体系将是发展的重点。

图4 生物培育肉制造技术概况及产业化基础Fig.4 General situation of cultivated meat manufacturing technology and foundations for industrialization of cultivated meat

3 我国生物培育肉的现状及问题

3.1 产业发展现状

近年来,随着国家的重视和技术的不断成熟,国内众多高校、研究机构或企业纷纷介入开展生物培育肉相关研究,相关领域的论文发表呈快速增长趋势;同时,从2019年起我国相关企业或研究机构在该领域也获得了多次资金支持(表2),这既反映了市场对于该行业未来发展前景的积极态度,也大大加快了我国在该领域的发展速度。

表2 我国从事生物培育肉相关企业或研究机构概况[30]Table 2 Information about enterprises or research institutions engaged in cultivated meat in China[30]

然而,相较于美国、荷兰、以色列、欧盟等在全球生物培育肉发展中处于领先地位的国家或地区,我国在生物培育肉相关技术积累、研发投入、市场参与度、政府关注度等方面仍然有相当大的差距。在研发投入方面,2020年全球相关行业的融资规模达到了3.66亿 美元,而且正呈快速增长的发展态势,相较之下,我国在该方面的投资规模几乎可以忽略不计;在市场参与度方面,全球的参与主体是企业,截至2020年12月底全球就有89 家相关从业企业,反观我国的参与主体大部分是从事基础研究的高校或研究机构;另外,在生物培育肉生产所需的产业链支撑方面,我国与先进国家之间也有着不小的差距。

3.2 学科间的协同和产学研融合亟需加强

生物培育肉的制造是多学科交叉融合的产物,是高科技成果的综合运用,如细胞培养需要生命科学的 参与,支架材料需要材料科学的参与,食品化加工需要食品科学的参与;同时,每一个生产阶段又涉及从基础研究到工业化生产的产学研全过程,如从细胞的干性维持研究到细胞的工业级规模扩增。因此,生物培育肉的工业化生产不是一蹴而就的,是在“量”不断增长和“质”不断提升的基础上实现从医学研究到食品应用的渐进式过渡,产学研之间需要“循环式”反复优化。因此,生物培育肉的工业化生产是一个需要学科间紧密协同和产学研深度融合的系统性工程,如不能打破学科壁垒,做到产学研结合,势必阻碍产业发展。

3.3 产业环境有待优化

生物培育肉行业的长远发展既需要在基础研究层面突破诸多核心技术以降低成本、提升口感,同时需要大量社会资源投入支持其规模化生产,因此生物培育肉行业整体呈现出投入大、见效慢、收益难的特点。相较于欧美等对生物培育肉行业的多渠道资金投入,目前国内企业在该领域的投资仍然很少,主要以风险投资为主,而且投入分散,这极大限制了我国在相关基础研究领域开展集中科研攻关的速度,延缓了我国在相关工业化研究领域快速提升生物培育肉生产规模的进度。我国亟需从国家层面集中优势资源对相关的优势科研团队和生产企业进行重点政策和资金支持,以点带面快速推进产业的整体发展速度和规模。

3.4 监管框架尚未搭建,法律法规体系尚未布局

目前我国现有的传统食品安全监管体系与美国类似,即农业农村部管理禽畜等的养殖和屠宰过程,国家市场监督管理总局负责流通环节食品安全监督管理。同时,我国也有与欧盟法规类似的《新食品原料安全性审查管理办法》[42],其中新食品原料是指在我国无传统食用习惯的以下物品:1)动物、植物和微生物;2)从动物、植物和微生物中分离的成分;3)原有结构发生改变的食品成分;4)其他新研制的食品原料。生物培育肉的出现完全突破了上述已有的监管体系边界,既与人类传统食品有明显不同,又与常见的新食品有本质区别,这极大增加了该类食品的监管难度。合理的监管既是规范生物培育肉行业健康发展的必然举措,又能体现出政府对该行业的积极态度。我国具有14亿人口的巨大肉类消费市场,而且有着悠久的饮食文化传统,主动进行相关生物培育肉的安全性、标签标识、监管法规、标准体系等方面的顶层设计对于进一步推动我国生物培育肉行业的健康发展、缩小与先进国家的差距、保护本国的市场等都具有重要的战略意义。

3.5 关键技术尚待突破

3.5.1 基础科学研究仍需积累

前沿生命科学、先进材料、核心设备、关键试剂等的发展是生物培育肉科学技术发展的基础,近年来随着医学、生物学、材料学等的发展,我国在上述诸多方面虽取得了长足进步,然而针对可食用生物培育肉制备工艺中最优的种子细胞来源、可食用非动物源性支架材料的研制、非动物源性培养基的研发、培育肉的营养学调控等制约生物培育肉工程化发展所需关键技术的研发仍处于起始阶段。

3.5.2 工程技术体系有待开发

生物培育肉工程化发展所需的大规模及超大规模生物反应器的设计、制造和控制技术,适于工业化生产的非动物源性培养基和支架材料生产技术,智能化的生物培育肉工业化生产工艺是目前制约我国生物培育肉工程化开发的关键技术。然而,由于我国长期以来在相关领域的研究大部分以科研院所为主,企业在该方面的研究基础和主动投入比较薄弱,这就导致我国在上述领域的工业基础薄弱,被先进国家形成技术垄断。

3.5.3 亟需攻克极限空间生物培育肉的制造技术

近年来,我国的空间站、极地考察站建设取得了长足的发展,在相关极限平台中开展生物培育肉相关的研究对于验证在密闭环境中生物培育肉制备的可行性、为空间站中航天人员直接供应新鲜肉类食品、为月球基地和火星基地等深空探测项目提供技术支撑均具有重要的战略意义。研究微重力环境对细胞的影响和针对受限空间条件进行培养装置的优化设计,优化微重力条件下干细胞培养和块状组织构建,开发适合太空环境的生物培育肉制造工艺体系是亟需攻克的关键技术。

4 我国发展生物培育肉的战略思考

4.1 行业规划建议

坚持四个“面向”指导思想,引领多学科的融合与集成创新,聚焦最前沿的科学与技术成果,重点突破规模增殖及生产成本过高等技术瓶颈问题,实现生物领域与食品产业的协调发展,形成一批具备自主知识产权和市场前景的重大科技成果和技术标准规范,建立具有国际先进水平的生物培育肉的研发体系和生产基地,引领我国新型肉类食品产业向多领域、多梯度、深层次、高技术、智能化、低能耗、全利用、高效益、可持续的方向发展,助推我国进入全球高科技食品强国前列。

4.1.1 总体目标

研制一批生物培育肉生产所需的具有自主知识产权的共性关键技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术,原始创新能力处于国际领跑地位,使我国成为全球生物培育肉科技创新中心,产业水平达到国际领先。

4.1.2 五年目标(2021—2025年)

构建小规模的技术体系,形成少数单一产品,实现种子细胞的高效提取和较大规模扩增、研制小规模3D培养支架材料、实现部分替代培养基中的动物源性成份、积累风险评估资料、制定生物培育肉生产技术规范及产品标准。

4.1.3 十年目标(2026—2030年)

构建中等规模的技术体系,产品种类增加,产品风味和口感有明显的改善,实现脂肪、胞外基质等多种细胞的培育及塑型,实现不同种属种子细胞的高效提取、实现细胞的大规模扩增、研制大规模3D培养支架材料、自主研制出生物反应容器、实现低成本无血清专用培养基的研制。

4.1.4 十五年目标(2031—2035年)

构建大规模的技术体系,实现产业化,相关配套设备、耗材、试剂的国产化,逐渐降低生产成本。研发出更加丰富的产品种类,营养、风味、口感等更能切合人们对肉类的需求。通过基础平台投资建设,研制一批生物培育肉生产所需的具有自主知识产权的共性关键技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术,原始创新能力处于国际领跑地位,使我国成为全球生物培育肉科技创新中心,产业水平达到国际领先。

4.2 发展对策建议

为了加快我国生物培育肉相关产业发展的步伐,预防发达国家在该领域形成技术垄断,保障我国未来肉品供应,清除严重影响产业发展的主观和客观障碍,完善我国生物培育肉发展的顶层设计,加快创新突破,提出以下政策措施建议。

4.2.1 集中优势资源攻克关键技术,预防发达国家形成 技术垄断

建议在生物培育肉研究方面加强政策引导,将分布于不同学科体系中的生物培育肉制备所需关键技术进行集中梳理,组织集中优势力量对生物培育肉制备所需的基础科学问题进行集中攻关,快速形成一批具有自主知识产权的生物培育肉制备关键技术,预防发达国家在此领域对我国形成技术垄断;同时,建议通过在已有科技基金项目中增设单独门类加大对相关研究人员的资助力度,确保快速形成“点”的突破,通过设立相关科技计划项目对相关创新团队进行集中资助,确保快速形成“线”和“面”的突破。

4.2.2 扩大投资培育优势企业,推进生物培育肉工业化

建议将生物培育肉相关产业列入“十四五”战略新兴产业,鼓励研究机构、生产企业积极参与相关研制和生产,通过政策支持引导有研究基础的相关研究机构和生产企业主动开展与生物培育肉工业化相关的设备、试剂、材料、工艺等的工程化开发,通过扩大投资保证研究机构和生产企业有足够的资金采购相关设备从事 与生物培育肉生产相关的工业化尝试,以提升产业创新能力和加速工业化;建议对相关生产企业提供融资倾斜政策和资金支持,引导有实力的传统食品生产企业主动投入相关行业的工业化进程,预防整个行业过度依赖风险投资可能带来的不确定风险,确保生物培育肉行业的健康发展。

4.2.3 建立产业监管体系,推动生物培育肉市场化

建议厘清政府相关部门在生物培育肉生产各环节的监管主体和职责,合理分工;建议对生物培育肉生产中使用的新组分、新的生产工艺进行系统性安全评估,在产品的安全性和营养成分评价方面形成一整套独立的标准体系和客观的监管体系,促进该产业的良性发展。建议我国将生物培育肉定性为新食品原料,依据我国《新食品原料安全性审查管理办法》进行管理。针对生物培育肉的生产过程制订标准化指导技术文件,涵盖种子细胞库的管理、细胞的增殖、细胞的分化、细胞的获取、细胞的食品化加工、支架材料、培养基等生物培育肉的生产全过程。建议对生物培育肉的标签标识进行科学调研和论证,制定既能够客观描述生物培育肉本质又能够与传统肉品有明显区分,同时又有良好公众接受度的标签标识管理规范。

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