细胞培养肉真的比畜牧业环保吗？

细胞培养肉已经获准进入美国市场。该行业已经吸引了 150 多家公司，遍及 26 个不同国家/地区，2022 年筹集了近 9 亿美元，历史投资超 20 亿美元。但是，人工培养的肉，真的能兑现大幅减少资源消耗和碳排放的诺言吗？

1 公斤牛肉的温室气体排放量大约相当于 100 公斤 CO₂（具体取决于饲养地点、喂养方式及农场经营方式）。畜牧业排放的温室气体占全球总量的近 15%，预计这一比例在未来几十年还会增加。

而目前还难以确定培养肉的环境影响，因其商业生产规模还不成熟。许多初创公司正计划从实验室搬到工厂，生产真正用于消费的食物——而如何向商业化、工业化转型，不仅将决定产品价格，还可能决定环境效益。

在细胞水平上，培养肉的成分与动物肉基本相同。通过从幼年动物或受精卵中采集组织样本、分离细胞、在反应器中培养，科学家们可以制造动物源性肉类，而无需饲养与屠宰。

在此制造过程中，排放仍然会产生，因为培养细胞的生物反应器需要能量来运行，而这可能会涉及化石燃料。虽然可再生能源理论上可以广泛且持续地为设施提供电力，然而，即使在这种情况下，反应器、管道、其他必要设备通常也难以完全消除碳排放。此外，支持动物细胞生长的营养物质所涉及的供应链也伴随着排放。

培养肉的排放量完全有可能很大——该领域的一些早期工作依赖于生物制药行业的材料和技术。加州大学戴维斯分校食品科学与技术副教授 Edward Spang 表示，这是一个受到严格监管的过程，涉及高纯度成分、昂贵的反应器和大量能源。

在他最近一项尚未经过同行评审的预印本研究“Cradle to production gate life cycle assessment of cultured meat growth media: A comparison of Essential 8™ and Beefy-9”中，Spang 根据该行业当前的状况，估计了几种情况下培养肉类对气候的影响。

（来源：UPSIDE Foods）

为了量化潜在的气候效益，研究人员在生命周期评估的分析中检查了畜牧业和培养肉对环境的总体影响。该分析综合了制造产品所需的所有能源、水和材料，将所有因素转化为 CO₂ 排放量。

分析基于两类场景：假设培养肉的生产工艺和材料与生物制药行业类似，特别是为了去除污染的能源密集型纯化步骤；假设培养肉类生产不需要超高纯度的原料，而是依赖于当今食品工业中使用的原料，这也意味着较低的能源需求和排放。

两组分析具有截然不同的气候结果。食品级工艺产生的 CO₂ 排放量相当于 10 至 75 公斤，低于牛肉的全球平均排放量；但在类似生物制药的过程中，培养肉的排放量比当今的牛肉生产要多得多：每公斤牛肉排放 250 至 1000 公斤 CO₂ 当量，具体数值取决于具体生产情况。 

这项研究的预印本在今年 4 月出版后，引发了许多关注，也迅速招致了一些业内人士的批评。 

（来源：pixabay）

专家们特别质疑造成高排放的原因之“使用医药级成分并经过严格的纯化步骤”的假设。医药生产中，纯化的目的是去除内毒素这种污染物。内毒素是某些细菌外膜的碎片，会随着微生物的生长和死亡而脱落。生物制药中通常需要去除它们，因为即使非常少量的存在也会损害某些细胞的生长并引发免疫反应。

质疑者包括 Good Food Institute 的首席科学家 Elliot Swartz。他表示，培养肉的商业生产中，纯化步骤并非必需，“不同细胞类型受内毒素的影响不同，用于培养肉的细胞应该能够耐受更高水平的内毒素。”

确实，培养肉早期公司经常使用药品级成分。然而目前市场上已经有更便宜的食品级选择。Eat Just 和 Upside Foods 均表示，他们计划在最终的商业运营中使用这些非药物成分。 

该研究的结果确实与该领域之前的许多分析不同，之前的分析普遍发现与传统牛肉生产相比，培养肉类会减少排放。这些研究大多假设培养肉会朝着食品级原料的方向发展。

CE Delft（一家专注于能源和环境的独立研究公司和咨询公司）的研究员 Pelle Sinke 表示，经验可以更好地预判该行业的潜在气候影响。“在所有创新技术中，都有一个巨大的学习曲线。我不确定是否应该太担心培养肉会给全球气候带来巨大负担。” 

Sinke 今年 1 月发布在 The International Journal of Life Cycle Assessment 期刊的一篇文章“Ex-ante life cycle assessment of commercial-scale cultivated meat production in 2030”估计了 2030 年培养肉的排放量：假设生产过程可以使用食品级原料，并将在未来十年的某个时候达到商业规模，每公斤培养肉对气候的潜在影响为 3-14 公斤 CO₂。

当然，能源与培养基也是影响排放的主要因素。无论如何，Sinke 的研究发现，培养肉总排放量将显著低于畜牧生产的排放量——他的研究估计，在西欧的优化系统中，牛肉生产的排放量为 35 公斤 CO₂（鸡肉和猪肉分别约 3 公斤和 5 公斤 CO₂）。

Sinke 表示，能源密集型方法不仅对地球来说是不可持续的，许多依赖生物制药技术的工艺本来也不会在工业中使用，“因为没有人买得起”。Spang 也同意经济因素可能会阻止培养肉类走上高排放的生产道路。

更准确的评估还需待进一步扩大生产规模之时。