成本降低高达90%！细胞农业新突破：使牛肉细胞能够产生自己的生长因子，极大降低人造肉生产成本【附细胞农业技术赛道观察图谱】

瞻观前沿

细胞农业——利用生物反应器中生长的细胞生产肉类，而不是从农场动物身上收获——正在技术上取得飞跃，使其成为食品工业更可行的选择。由斯特恩家族工程学教授戴维·卡普兰领导的塔夫茨大学细胞农业中心 (TUCCA)现在已经实现了这样的飞跃，研究人员创造了能够产生自身生长因子的牛(牛肉)肌肉细胞，这是一个进步这可以显着降低生产成本。

生长因子，无论是用于实验室实验还是用于培育肉类，都会与细胞表面的受体结合，并为细胞生长和分化成不同类型的成熟细胞提供信号。在《Cell Reports Sustainability》杂志上发表的这项研究中，研究人员对干细胞进行了改造，使其产生自己的成纤维细胞生长因子 (FGF)，从而触发骨骼肌细胞(牛排或汉堡中存在的那种细胞)的生长。时任该项目首席研究员、现任塔夫茨细胞农业商业化实验室科学主任的安德鲁·斯托特 (Andrew Stout) 说：“FGF并不完全是一种营养素，这更像是细胞以某种方式行为的指令。我们所做的就是改造牛肌肉干细胞来产生这些生长因子并打开信号通路本身”。

到目前为止，生长因子必须添加到周围的液体或培养基中。生长因子由重组蛋白制成并由工业供应商销售，占培育肉生产成本的大部分(高达90%或以上)。由于生长因子在细胞培养基中的保存时间不长，因此还必须每隔几天补充一次。这限制了向消费者提供负担得起的产品的能力。从生长培养基中去除这种成分可以节省大量成本。

该策略是否适用于其他类型的肉类，如鸡肉、猪肉或鱼？Stout 认为，所有肌肉细胞和许多其他细胞类型通常都依赖 FGF 生长，他预计该方法将应用于其他肉类，尽管不同物种中表达的最佳生长因子可能存在差异。

图片来源：阿隆索·尼科尔斯，塔夫茨大学

技术价值观察

在细胞农业中，上游主要为包括猪、牛等动物细胞、植物细胞和微生物细胞的活体样本供应，以及生物反应器等设备供应;中游企业则为细胞农业企业;下游主要应用于食品、纺织、饮料等行业的企业。

研究人员对细胞农业的突破，创造了能够产生自身生长因子的牛(牛肉)肌肉细胞，有望显着降低养殖肉类生产的成本。因此，从细胞农业产业链上看，该技术处于产业链的上游原材料环节。

宏观市场观察

——细胞农业肉类产品主要为微生物发酵肉和细胞培养肉

蛋白是人类最重要的营养素，具有构成和修补人体组织、运输各类物质、维持神经系统功能和提供能量等作用，在农耕文明以前，肉类几乎是人类从自然界获取蛋白质的唯一途径。随着全球蛋白的人均需求量逐年上升，叠加现有资源对传统畜牧行业发展的限制，未来或将形成较大的肉类缺口，人造肉或将成主要发展趋势。目前，主要有四类人造肉，包括昆虫肉、微生物发酵肉、细胞培养肉、植物肉。其中，微生物发酵肉和细胞细胞培养肉为细胞农业领域产品。

——代表性企业主要集中于以色列和美国

根据《中国新闻周刊》的报道：截至2021年底，全球共约有107家细胞培养肉初创企业，仅2021年就新增了21家，累计吸引投资已经接近20亿美元，其中，获融资企业主要集中在以色列和美国。全球布局细胞培养肉的代表性企业如下：

——主要面临监管及技术成本问题

细胞培养肉是指利用细胞培养工程和组织工程等技术，在体外培养动物肌肉组织作为食用材料。目前全球企业数量不多，商业化程度较低，中国尚未实现商业化，主要面临的问题除国家审批以外，还有生物反应器、规模化工厂与细胞培养基等技术问题。大部分相关从业者认为，细胞培养肉在2025年左右就可以突破与传统动物产品的平价点。

——细胞培养肉在人造肉中具有独特优势

目前市场上主流的替代蛋白人造肉有三种：植物肉、微生物发酵肉以及细胞培养肉，其中，植物肉是目前发展较快的种类，而细胞培养肉则是发展前景最广的种类。与人们熟悉的植物肉相比，细胞肉口感更有“肉味”，更接近于真实的动物肉。此外，肉类在人体内的代谢过程远未被完整揭示，肉中还有许多未被发现的营养元素，长期进食缺乏某些未知元素的替代肉有造成人体系统性障碍的潜在风险，即使未来植物肉和发酵蛋白肉在口味上能够做到与真肉十分接近，长期食用这些产品仍要面对这种潜在的健康风险，而成分与真肉十分接近的细胞培养肉则可以在一定程度上规避这种风险。心理层面的“恐怖谷效应”也会造成人类对部分替代肉的排斥，而与真肉成分最相近的细胞培养肉被认为是最有可能越过“谷”的人造肉技术。

——细胞培养肉市场挑战与机遇并存

目前中国细胞培养肉市场正处于发展初期，面临着生物反应器、规模化工厂与细胞培养基等技术问题，使得当前细胞培养肉的成本高昂，尚未实现商业化，此外，国家对细胞培养肉的食品安全审批也是行业需要克服的问题，但农业农村部的《“十四五”全国农业农村科技发展规划》提出的探索研发“人造蛋白”等新型食品的发展措施体现了中国政府对细胞培养肉技术的支持态度。而从消费者接受程度来看，根据2021年《中国细胞培养肉产品命名及消费决策影响调查》，我国消费者对细胞培养肉的认知度较高。绝大多数消费者都会选择“可能会尝试”和“一定会尝试”这两个回答，两项的消费者比例合计均达到85%及以上。

此外，中国是全球最大的肉类消费市场。20世纪90年代初至今，我国肉类消费量便逐年增长，持续稳居世界第一。2021年，我国肉类消费总量高达近1亿吨，占全球总量的27%。然而，我国人均肉类消费量对比发达国家仍有较大差距。2021年，我国肉类消费量是美国的两倍，但人均仅为美国的一半。随着未来城镇化水平和居民收入的进一步提升，我国肉类消费量将继续稳步提升，且随着细胞培养肉的技术不断成熟，生产成本逐渐降低，逐步实现商业化并持续渗透传统肉类市场，据Kearney预测，2040年细胞培养肉将达到肉类市场35%的市场份额。

——未来中国细胞农业行业将快速增长

未来，使用细胞农业技术培育目标农产品可以大大降低碳排放，减少能源、水资源、土地资源的使用。细胞农业在中国的发展，有助于中国2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和的目标。以其未来最具潜力的细胞培养肉为例，根据Statista预测，2026年中国细胞培养肉市场规模将达到147.56亿美元。

中国细胞农业技术赛道热力图

根据前瞻产业热力图显示，与细胞农业关键技术强关联的城市集群主要集中在华南和西南地区，并且以广东、海南省为重点发展区域，未来布局细胞农业技术及其他相关技术的发展路径，极大可能性在于华南和西南地区优先导入，其中可重点关注广东省广州市天河区、海南省海口市龙华区、广东省深圳市福田区所处细胞农业相关企业，以及该地方对于细胞农业产业发展投资环境、供给市场的潜力空间。

前瞻经济学人APP资讯组

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国细胞农业发展前景与投资战略规划分析报告》。

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