刘东红，利婕，牛瑞浩，忻启谱，朱青青，徐恩波

    (1 浙江大学生物系统工程与食品科学学院 杭州310058 2 浙江大学 智能食品加工技术与装备国家地方联合工程实验室 杭州310058 3 浙江大学 长三角智慧绿洲创新中心 浙江嘉兴314102 4 浙江大学 南方果蔬保鲜技术集成科研基地 杭州310058 5 浙江大学馥莉食品研究院 杭州 310058)

    全球肉类消费需求量增长与肉制品生产力限制的不平衡问题日益凸显。据联合国粮农组织(FAO)预测，到2050 年，全球肉类需求将达到4.55 亿t；对比2018—2020 年，未来10 年全球肉类蛋白质消费量将增长14%[1]。现有肉类生产供应链存在诸多隐患，如人畜共患病(如尼帕病毒、甲型流感)扩大风险，COVID-19 疫情爆发影响肉类加工厂等[2]。此外，畜牧业产生的甲烷(动物肠道和粪便发酵)和一氧化二氮是最主要的温室气体，前者对全球变暖的影响比二氧化碳高28 倍[3]。而到2025 年，世界人口预计超过90 亿，这意味着食物、水、耕地需求将持续过载[4]。与动物肉相比，细胞培养肉有助于人类在解决饥饿问题的同时，保护水源、土地和能源。因此，细胞培养肉作为替代蛋白来源之一，被赋予解决当前肉业生产效能不足以及公共卫生、环境退化和动物福利等诸多社会问题的新使命。

    细胞培养肉也称人造肉，是一种通过组织工程技术生产的仿真模拟肉类，最初依赖于医学领域干细胞生物学和组织工程学基础(如诱导性多能干细胞、体外骨骼肌移植等)，并通过交叉技术迭代实现可食用肉类组织的细胞培养发展。细胞培养肉的历史可追溯到1999 年，被誉为“细胞培养肉教父”的威廉·范·埃伦(Willem van Eelen)申请了第1 项细胞培养肉专利。2013 年，马斯特里赫特大学的Mark 教授展示了首个培养肉汉堡，85 g 造价却高达330 000 美元[5]。之后，细胞培养肉产业开始蓬勃发展，其生产流程也逐渐明确并主要涉及4 个部分：1)肌肉、脂肪细胞(或内皮细胞)的分离和培养；2)增殖和分化培养基配方的研制；3)支架材料的筛选和优化；4)组织化成型方式的设计。如今，越来越多商业公司为畜禽肉类(如猪肉、牛肉、鸡肉等)和海洋食品的肉类替代物提供了开发方案，学术界也对此迸发出强烈的研究热情，致力于高密度、批量化以及营养全面、质构风味近似的培养肉科学基础研究。

    然而，我国细胞培养肉研发仍处于起步阶段，有不少重大技术挑战尚未解决，如高传代及永生化细胞系建立、多阶段生长培养基优化、高通量生物反应器设计、仿生细胞支架构建等技术[6] ......