國慶期間
老王參加了一場婚宴
說起來那叫一個氣憤
席間他最愛的燒雞剛上桌
七八雙手立刻一哄而上
整雞只在視網(wǎng)膜定格了一秒
就被同桌賓客瓜分殆盡
看著盤子里被冷落的雞頭雞屁股，老王內(nèi)心哀怨不已：沒人愛吃這玩意，更沒人花幾百塊份子錢大就為了吃這玩意。大家都想吃雞腿雞翅雞胸，其他部位直接丟掉，這也太浪費了。
老王不是第一個這么想的人，早在1930年，英國前著名首相丘吉爾就曾撰文批評現(xiàn)代畜牧業(yè)中存在的大量浪費，表示“50年后，我們將不再為了吃雞胸肉或雞翅而愚蠢地養(yǎng)一只雞，而是可以在適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)中培養(yǎng)需要的部分。”
如果說上世紀(jì)丘吉爾的預(yù)言還是異想天開，那么在如今這個年代，人造肉已讓這一愿望成真。
引領(lǐng)食物革命的人造肉
馴化豬牛羊雞鴨以來，人們已經(jīng)習(xí)慣了飼養(yǎng)動物獲取肉類的固定模式，蓬勃發(fā)展的畜牧業(yè)源源不斷地為人體供給營養(yǎng)元素。
可畜牧業(yè)很傷地球，據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織和世界資源研究所統(tǒng)計：畜牧業(yè)的碳排放量約占全球總排放量的15%，比交通工具氣體排放的總和還要多。此外畜牧業(yè)破壞森林、占用土地、消耗水資源、產(chǎn)生大量垃圾，對環(huán)境造成了巨大破壞。
隨著健康飲食和低碳意識提升，社會上支持“人造肉”的呼聲越來越高。人造肉主要分為兩大類：一種是植物蛋白肉(簡稱“植物肉”)，一種是細(xì)胞培養(yǎng)肉(簡稱“培養(yǎng)肉”)。
植物肉主要利用大豆、豌豆、小麥等作物的植物蛋白為原料，經(jīng)過混合、擠壓、剪切等一系列步驟加工成類似動物肉的口感、味道或外觀的食品;
培養(yǎng)肉，即從健康的活體動物身上提取少量干細(xì)胞，將其浸泡在含有糖、氨基酸、油脂、礦物質(zhì)等多種營養(yǎng)物質(zhì)的培養(yǎng)基中，經(jīng)過10-12天的培養(yǎng)分離提純得到細(xì)胞培養(yǎng)肉，最終烹飪加工成終端產(chǎn)品，在口味、質(zhì)地、營養(yǎng)等方面幾乎等同于動物肉。
與傳統(tǒng)肉類相比，人造肉富含人體必需氨基酸，且0膽固醇、0激素、0反式脂肪酸、0抗生素。根據(jù)Beyond Meat的招股書，生產(chǎn)1公斤植物肉相當(dāng)于為環(huán)境節(jié)省了93%的土地資源與浪費，99%的水資源和90%的溫室氣體排放。
生產(chǎn)效率方面人造肉也甩畜牧業(yè)幾條街，在當(dāng)前養(yǎng)殖條件下，豬出欄時間一般為6個月，牛從出生到出欄平均需要12-18個月，而培養(yǎng)肉的生長周期只有10-12天!
向真肉靠攏
距離人類祖先吃下第一口動物肉已經(jīng)過去了260萬年，漫長的演化史中，人類對肉的渴求已經(jīng)深深刻在DNA中。人造肉吸引消費者的關(guān)鍵，就是盡可能在色澤、香味、外觀、質(zhì)地等方面模擬真實肉類。
與動物肉相比，植物肉缺乏維生素B12、n-3多不飽和脂肪酸、鐵、鋅等營養(yǎng)素，外觀和口感略遜一籌。為了讓植物肉更逼真，已有人造肉公司從豆科植物中提取豆科血紅蛋白添加到植物肉中，使其具備真肉的色澤和口感。
研究人員首先在實驗室里對幾十種豆科植物的基因組進(jìn)行測序讀取基因組，之后生物學(xué)家鑒定出在各種豆類中產(chǎn)生豆血紅蛋白的特定基因，接著將特定基因插入到一種名為畢赤酵母 (Pichia pastoris) 的酵母中，用葡萄糖喂養(yǎng)并在精確控制的條件下生長，之后畢赤酵母在發(fā)酵罐中就會產(chǎn)生泡沫狀的紅色植物血液，最后就是純化豆血紅蛋白以供進(jìn)一步使用。
培養(yǎng)肉的更高性能也可以通過基因工程來實現(xiàn)。塔夫茨大學(xué)的研究人員曾嘗試在牛的肌肉細(xì)胞中插入三個基因，每個基因編碼的酶都參與抗氧化劑的合成，可減輕與食用紅肉和加工肉類有關(guān)的疾病(例如結(jié)腸癌)。塔夫茨大學(xué)的另一位研究人員已經(jīng)探索了利用昆蟲細(xì)胞來培養(yǎng)肉，從而創(chuàng)造出口感類似螃蟹、蝦和其他海鮮味道的產(chǎn)品。
基因測序、基因編輯以及基因合成等支撐技術(shù)的進(jìn)步，讓“吃牛排不必養(yǎng)只牛”的設(shè)想得以照進(jìn)現(xiàn)實，由于消費者認(rèn)知、生產(chǎn)成本等因素影響，人造肉尤其是培養(yǎng)肉的上市普及尚有很長的路要走，從上游端構(gòu)建完整的全基因組系列數(shù)據(jù)庫，可助加快培養(yǎng)肉的良性發(fā)展。
作為生物工程的核心技術(shù)，基因工程面臨著高并發(fā)海量數(shù)據(jù)處理的計算需求、海量數(shù)據(jù)的存儲以及分析比對需求，在并行處理性能、平均響應(yīng)時間、吞吐率、擴(kuò)展性以及成本等方面要去嚴(yán)苛，與傳統(tǒng)IT相比，高性能計算更有利于提高基因計算效率。
這方面，經(jīng)過精心設(shè)計和測試的Dell Ready Solution for HPC Genomics解決方案，可以幫助公司快速、經(jīng)濟(jì)地將基因組分析系統(tǒng)投入生產(chǎn)。該方案涵蓋Dell PowerEdge服務(wù)器、Dell PowerSwitch網(wǎng)絡(luò)、Dell存儲，包括各種形式的基因組數(shù)據(jù)分析所需的資源，可提高執(zhí)行基因組分析的系統(tǒng)吞吐量，使組織按照可預(yù)測的時間表更快得出分析結(jié)果。
Dell Ready Solution for HPC Genomics已經(jīng)過實踐檢驗，該方案曾幫助美國翻譯基因組學(xué)研究所TGen將基因組測序時間從兩周縮短到8小時。
TGen使用基因工程發(fā)現(xiàn)常見和復(fù)雜疾病以治療患者，該機(jī)構(gòu)需要處理大量數(shù)據(jù)——在需要時移動數(shù)據(jù)、保護(hù)和管理數(shù)據(jù)以及快速處理數(shù)據(jù)，借助適用于 HPC基因組學(xué)的戴爾解決方案，TGen能夠基因組測序的時間大大縮短，從而快速將實驗室的發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為治療方案為更多患者帶去福音。
2019年美國“人造肉第一股” Beyond Meat上市帶火了人造肉概念，各方資本紛紛布局。今年5月，國家發(fā)改委在十四五生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃中提出要發(fā)展合成生物學(xué)技術(shù)，探索研發(fā)“人造蛋白”等新型食品，降低傳統(tǒng)養(yǎng)殖業(yè)帶來的環(huán)境資源壓力。人造肉何時能全面走上餐桌，讓我們拭目以待。
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