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    從實(shí)驗(yàn)室到田埂的天塹 :肯德基3D打印雞肉的現(xiàn)實(shí)壁障

    原標(biāo)題:從實(shí)驗(yàn)室到田埂的天塹 :肯德基3D打印雞肉的現(xiàn)實(shí)壁障

    “315晚會”曝光漢堡王之后,網(wǎng)友們紛紛表示不敢再吃漢堡了。

    洋快餐品牌的標(biāo)準(zhǔn)化支撐體系,一直是餐食品質(zhì)的保障,也成為中式餐飲學(xué)習(xí)的目標(biāo)。如今標(biāo)準(zhǔn)形同虛設(shè),自然免不了殃及池魚。

    快樂肥宅水失去“官配”怎么行?最近肯德基就與俄羅斯公司3D Bioprinting Solutions合作,打算利用雞肉細(xì)胞和植物材料“打印”雞肉。

    繼“人造肉”之后,“打印肉”也來了。這次我們能吃上價廉物美的炸雞嗎?

    3D打印雞肉,味道如何?

    3D打印大家都不陌生,但打印出的雞肉并不像固態(tài)物品那樣簡單。

    原理上,都是通過“打印材料”,在電腦控制下將它們層層疊加,最終把計算機(jī)上的藍(lán)圖變成實(shí)物。

    只不過,普通的3D打印使用的一般是金屬、塑料等材料,可以一次成型。而3D打印雞肉的流程則比較長,需要由雞肉細(xì)胞組成的“生物墨水”,通過打印噴頭逐層打出一個個肉片。這些被打印出來的初始組織物,將被送入細(xì)胞培養(yǎng)器中,慢慢地將充滿細(xì)胞的初始組織培育成真正的組織,最后形成食品產(chǎn)業(yè)中所需的物質(zhì)。

    據(jù)說,肯德基還將提供面包屑和香料等成分,以還原真正雞肉的味道和質(zhì)地。

    與人造肉這種“不是肉的肉”相比,由肉類細(xì)胞組成的3D打印雞肉可算是名正言順的新型肉了。

    不過,用這么麻煩的方式來尋找雞肉替代品,肯德基的目標(biāo)卻不是降低成本,而只是因?yàn)樯锎蛴〉碾u肉更加環(huán)保,排放量和能耗更低,看來是被環(huán)境保護(hù)人士嚇到了啊。

    目前看來,全球疫情爆發(fā)期間,受到?jīng)_擊的餐飲業(yè)都面臨著衛(wèi)生把控更加嚴(yán)格、肉類短缺、客源減少等等現(xiàn)實(shí)問題,甚至麥當(dāng)勞都宣布無限期關(guān)閉英國和愛爾蘭地區(qū)的所有餐廳。積極尋找供應(yīng)鏈可能性,未嘗不是明智之舉。

    只不過,價格不菲的3D生物打印技術(shù),顯然不能在短期內(nèi)幫助餐飲行業(yè)走出困境。不僅僅因?yàn)槌杀靖甙?、產(chǎn)量稀缺,而是因?yàn)槠浔旧淼漠a(chǎn)業(yè)鏈條都不成熟。

    新技術(shù)想要走出實(shí)驗(yàn)室,總共分幾步?

    這個十分具有未來感的技術(shù),誕生于20世紀(jì)80年代,又稱為“增材制造”。其首次被應(yīng)用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域可追溯至20世紀(jì)90年代,醫(yī)生通過3D 打印技術(shù)將顱骨的CT掃描數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為實(shí)物模型。

    2003年, Trends in Biotechnology雜志上系統(tǒng)地提出了“器官3D打印”這一可能。

    此后十?dāng)?shù)年,圍繞3D生物打印的產(chǎn)業(yè)鏈開始逐漸聚集。

    首先是場景。沒有商業(yè)推動,研究人員也難以獲得足夠的經(jīng)費(fèi)去推動進(jìn)展。而3D生物打印最大的價值點(diǎn),就在于可以打造出具有生物活性的結(jié)構(gòu),這些生物器官可以用來替代傳統(tǒng)的醫(yī)療器械為病患所使用,也可以取代小白鼠來進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

    2013年,《新英格蘭醫(yī)學(xué)雜志》發(fā)表公開信,來自密歇根大學(xué)安阿伯分校的科學(xué)家成功將3D打印出的氣管支架,植入患有局部支氣管軟化癥的嬰兒體內(nèi)。2014年,3D生物打印廠商Organovo推出了其可商用的3D打印人體肝臟組織exVive3DTM,就被用于臨床前的藥物測試。復(fù)雜且昂貴,讓醫(yī)療與科研成為十幾年來,3D生物打印最大的市場領(lǐng)域。

    因此第二個必不可少的產(chǎn)業(yè)鏈要素就是上游廠商,即材料和設(shè)備。

    生物打印機(jī)逐層噴涂“生物墨水”,是3D生物打印的核心環(huán)節(jié)。想要創(chuàng)造人體的皮膚組織、軟骨乃至心臟等組織,必須有完美的打印材料來支持。而材料學(xué)的配套發(fā)展進(jìn)度卻不盡如人意。

    2013年第一顆3D打印“心臟”是用塑料制成的,僅可用于研究手術(shù)方案,充其量算是個模型;而六年后,以色列特維拉夫大學(xué)的科研人員使用人體組織制造出了世界上第一顆3D打印心臟,由患者體內(nèi)提取的脂肪組織“打印”而成,不僅有細(xì)胞、心室和心房,還有縱橫交錯的血管,但這樣一個高度“仿真”的心臟,卻只具備收縮功能。

    (3D打印出的人造血管)

    密西根科技大學(xué)曾經(jīng)成功用石墨烯打印出了可再生神經(jīng)細(xì)胞,但對于納米級的打印來說還是太大了。而目前業(yè)界能打造的血管直徑最小也在75微米,比人體內(nèi)的毛細(xì)血管要粗的多,還不足以像人體器官一樣運(yùn)行。

    除了材料的限制,3D生物打印也需要特定的機(jī)器才能完成,但生物打印機(jī)的功能、分辨率等目前也比較有限,許多精細(xì)的血管等無法復(fù)制,也會直接影響產(chǎn)品的功能。距離真正用于人體器官移植,還有很遠(yuǎn)的路要走。

    而且,由于3D生物打印會復(fù)制生物組織的成熟過程,細(xì)胞需要經(jīng)歷生長和增殖,不能即刻完成,需要高度專業(yè)化的人員操作機(jī)器。在打印的過程中,還可能會出現(xiàn)材料變質(zhì)的情況。因此,大部分3D生物打印成本高于10萬美元,而且對運(yùn)行的環(huán)境要求極其嚴(yán)苛,流程管理也就變得極為重要。

    從這個角度看,就算3D生物打印能炮制出雞肉塊,洋快餐們也很難靠它實(shí)現(xiàn)規(guī)?;б?。

    既然整個過程緩慢而費(fèi)力的過程,3D生物打印走進(jìn)商業(yè)世界到底還有哪些可能性?

    恐怕還需要走進(jìn)技術(shù)生命周期中去探尋。Hod Lipson按照復(fù)雜程度和打印難度,提出了“3D打印生命階梯”。

    英國皇家工程院則預(yù)測,要到2032年,3D打印完整人體器官才能漸入佳境、逐漸成熟。那么在此之前,骨骼、皮膚等更容易成為3D生物打印的掘金勝地。

    實(shí)際上,全球已經(jīng)有超過3萬名患者使用了打印骨骼,西門子、瑞聲達(dá)的打印助聽器也開始走進(jìn)主流。

    而全球最大的3D打印公司Organovo,也開始進(jìn)行皮膚打印方面的商業(yè)合作,與歐萊雅共同開展皮膚上的藥物實(shí)驗(yàn)。

    3D生物打印伴隨著大眾消費(fèi)品牌走入了我們的視野,其發(fā)展超出了我們的想象,也囿于現(xiàn)實(shí)技術(shù)的藩籬。

    像科幻電影中那樣用細(xì)胞復(fù)制人體,目前的技術(shù)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

    正如前文所提到的,3D生物打印需要解決產(chǎn)業(yè)鏈的聚合問題,從材料、醫(yī)療影像、原位打印、大數(shù)據(jù)應(yīng)用、可穿戴設(shè)備等等為技術(shù)協(xié)同融合,才能與廣闊的醫(yī)療市場深入契合。

    與此同時,個性化的細(xì)胞打印產(chǎn)品,還涉及到遠(yuǎn)程醫(yī)療、器官捐贈、身份倫理等等復(fù)雜的社會問題,這些道德屬性可能引起的法律風(fēng)險如不解決,3D生物打印自身的局限性也將持續(xù)存在。

    從這個角度講,能不能吃到環(huán)保雞肉不重要,讓這門技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室中走入更廣闊的大眾視角反而是當(dāng)務(wù)之急。

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    2020-07-29
    從實(shí)驗(yàn)室到田埂的天塹 :肯德基3D打印雞肉的現(xiàn)實(shí)壁障
    2013年第一顆3D打印“心臟”是用塑料制成的,僅可用于研究手術(shù)方案,充其量算是個模型;而六年后,以色列特維拉夫大學(xué)的科研人員使用人體組織制造出了世界上第一顆3D打印心臟,由患者體內(nèi)提取的脂肪組織“打

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