动物细胞经体外培养后能用于生产可食用的仿肉产品。这不仅提供了一种可持续的动物蛋白来源，而且有助于改善动物福利，并减小肉类生产所带来的环境影响。CellX是一家总部位于中国的初创公司，旨在实现中国人造肉的商业化。

　　CellX旨在利用猪、鸡、牛等物种的细胞来生产人造肉。其生产流程包含三个阶段：细胞分离、生物反应器中的细胞培养，以及产品配制与加工。为生产出可食用的肉状产品，首先我们要筛选各种可食用的生物材料，研究其对细胞粘附、增殖和分化的影响[1–3]。

　　为生产有结构的整块猪肉（图1a），CellX利用植物蛋白支架开发了一款产品原型。这种支架具有定向孔结构，能使猪卫星细胞在培养及随后的分化（成为成肌细胞）过程中实现定向排列。成品会经过着色处理，以呈现出与猪肉块相似的外观。为生产有纹理的鸡肉丝（图1b），CellX开发了一种纺丝技术。用于提供肉味的鸡肉细胞首先被置于纤维状的植物支架上培养，这种支架能为成品提供所需的机械强度和纹理特征。培养出的鸡肉产品在结构和质感上与生鸡肉类似。

　　CellX致力于利用其核心平台技术在可食用支架上培养各类动物细胞，以生产在外观和口感上与动物肉相仿的人造肉产品，并降低与动物肉生产相关的环境成本和道德成本。

　　成本是人造肉进入市场的一大挑战。尽管人造肉的生产成本近十年来已经大幅降低，但其价格仍然高于动物肉。在目前的技术水平下，人造肉的总成产成本约为63美元/kg[4]。培养基、生物反应器设备和劳动力成本构成了人造肉研发成本的大头。其中，培养基成本主要来自于生长因子和白蛋白。采用重组技术、使用植物或微生物水解产物、将医药级原材料换成饲料级原材料，或建立培养基回收系统，都能减少这部分成本[5]。

　　此外，生物工艺成本包括生物反应器和无菌控制。目前，人造肉生产所使用的生物反应器主要来自生物制药行业，价格昂贵。因此，有必要设计人造肉生产专用的新型生物反应器，并建立高密度细胞培养生物工艺，以降低生产成本和空间需求，并生产出与动物肉的组织形态更加接近的产品。

　　另外，为使人造肉从实验室走向餐桌，实现大规模商业化，一支跨学科团队必不可少。人造肉技术涉及众多领域，包括细胞生物学、组织工程、机械工程、食品科学和生物工艺。因此，为加快研发工作，招募顶尖科学家、工程师和跨学科人才的劳动力成本不可避免。

　　人造肉技术的商业化面临着特殊的融资和投资挑战。投资者通常寻找的是能缩减成本、能迅速商业化，且能顺利实现大规模生产的生产模式。例如，Believer Meats已成功运用悬浮培养——一种能使细胞在液体培养基中无附着增殖的技术——以低生产成本实现了108/ml的细胞密度[6]，从而使悬浮培养成为人造肉领域公认的一项关键技术。

　　悬浮培养具有多重优势，例如它使用的是生物制药行业中广泛应用的搅拌釜式生物反应器，因此无需开发新型生物反应器和生物工艺。但值得注意的是，已有研究指出该技术在降低成本和提高细胞密度方面存在的瓶颈[4,7]。尽管如此，许多人造肉初创公司为吸引投资者，纷纷采用了这项来自生物制药行业的培养技术，以迅速实现产业化。然而，锚定依赖性、高密度细胞培养中的氧传递和传质，以及阻碍细胞生长的水动作用力等问题都可能会限制人造肉生产中的产品开发和技术进步。为解决这些与成本和扩大生产相关的问题，仍需开展长期研究——包括新型生物反应器的开发。

　　建立政府、学术界和产业界共同参与的人造肉联盟，对于克服这类需要长期研究的复杂挑战至关重要。例如，CellX加入了塔夫茨大学细胞农业中心（TUCCA）联盟。TUCCA是一个由9家人造肉公司和塔夫茨大学组成的技术联盟。其中，塔夫茨大学组建了专门的工作组，致力于解决公司提出的研究问题，而公司则从产业化的视角提供建议。

　　高密度细胞培养生物工艺的扩大化，是人造肉行业面临的主要障碍之一。扩大人造肉生产规模，需要充分考虑多种因素，包括生物反应器的尺寸和类型、生物工艺，以及相关的成本。行业内广泛使用的搅拌釜式生物反应器所能达到的细胞密度最高为258g/l湿重[7]，这对高密度培养而言仍不理想。此外，搅拌釜式生物反应器中的氧气和营养成分需要有效且均匀地混合，而大型生物反应器中的污染事件或会造成更严重的细胞损失。因此对这类生物反应器而言，线性增长可能并非扩大人造肉生产的最佳方法。

　　大规模细胞培养可能更适合采用横向扩展的方法，即使用多个生物反应器，每个反应器内盛装数百到数万升内容物。然而，横向扩展会增加材料、控制和维护成本。另外，一次性生物反应器可应用于人造肉生产。它们不需要复杂的灭菌系统，因此在生产污染方面更加可控，这能减少早期研发的成本和时间。

　　重要的是，人造肉生产专用的生物反应器和生物工艺的缺乏极大阻碍了人造肉的产业化。因此，有必要与生物反应器公司合作以优化设备，并就创建人造肉生产生物工艺需求支持。例如，CellX正在与生物反应器公司Tofflon密切合作，旨在设计并搭建一个生物反应器试点平台和生产工厂，以加速人造肉的产业化。

　　目前，仅新加坡和美国等少数地区建立起了针对人造肉的监管体系[8,9]。人们对人造肉产品安全性的担忧主要涉及以下几个方面：培养细胞的稳定性和生物安全性、培养基的食用安全性，以及胰岛素、生长因子、抗生素和抗真菌剂等非常规食品成分的存在[10]。为消除这些担忧，有必要建立一套表征人造肉安全性——包括细胞的遗传稳定性和生长因子的残留限量——的标准方法。

　　为解决人造肉生产的监管问题，必须建立一个包含各方利益相关者的组织，基于人造肉产品的共同特征建立监管体系，包括一致的检测方法和行业标准。为此，CellX正在同中国的公司和研究机构合作设立特别工作组，与国家食品安全风险评估中心（CFSA）定期开展对话。此外，CellX已加入了亚太细胞农业协会（APAC-SCA），致力于亚太地区的立法。这类合作不仅增强了消费者意识和教育，而且使公司能参与推进人造肉的技术和产业发展。在各方的共同努力下，人造肉或许会在不久的将来成为我们餐桌上的一道特色。