你可能已经听到了周围的议论实验室生长(或培养)肉。我们现在可以从活的动物身上提取一些细胞,然后把这些细胞培养成一块肉。这个过程对动物更友好,消耗的资源更少,对环境的影响也更小。

麻省理工学院的研究人员将很快发表一篇论文描述实验室培养的植物组织的概念验证像木材和纤维,使用类似的方法。研究还处于早期阶段,但这是一个宏大的愿景。这个想法是成长而不是建造一些由生物材料制成的产品。

考虑一下你的平均木桌子。多年来,一棵树(或树木)将阳光,矿物质和水转化为叶子,木材,树皮和种子。当它达到一定的尺寸时,树被记录并运输到锯木厂以制成木材。然后将木材运送到工厂或木材店,在那里切割,形状并紧固在一起。

现在,想象整个过程同时发生在同一地点。这就是未来主义的想法。只从你感兴趣的细胞(没有种子、叶子、树皮或根)中生长的木材可以通过操纵来产生理想的特性,并直接生长成各种形状(比如厨房的桌子)。更少的18轮和电动工具。

不乱,不乱。

当然,一旦改进,这种技术就不再局限于增长表了。其他产品可以由各种生物材料制成。从理论上讲,从规模上讲,这个过程将会更有效率,更少的浪费,同时也能拯救一些森林。

这是视觉。但首先,研究人员需要弄清楚它是否可行。

从细胞中哄

该研究的第一作者、麻省理工学院机械工程博士阿什利·贝克维斯(Ashley Beckwith)说,她的灵感来自于在农场度过的时光。从工程师的角度来看,贝克威斯对农业的低效率感到震惊。天气和季节是我们无法控制的。我们使用土地和资源来种植整株植物,但只使用它们的一小部分作为食物或材料。

这让我开始思考:我们能否更有战略眼光地看待我们从这个过程中得到的东西?我们的投入能得到更多的收益吗?" Beckwith关于该研究的麻省理工学院释放。“我想找到一种更有效的方式来使用土地和资源,这样我们就可以让更多的耕地保持野生状态,或者保持较低的产量,但允许更大的生物多样性。”

为了验证这一想法,研究小组从百日草的叶子中提取细胞,并将其置于液体生长介质中。在细胞生长和分裂后,研究人员将它们放置在凝胶支架中,并将细胞浸泡在激素中。你可能想知道百日菊(一种小型开花植物)的细胞与木材有什么关系。事实证明,它们的属性可以像干细胞一样“调整”以表达所需的属性。激素,生长素和细胞分裂素,诱导百日草细胞产生木质素,一种使木材坚固的聚合物。

来自百日菊叶的木样细胞培养物。图像信用:麻省理工学院

通过调整荷尔蒙旋钮,团队能够在木质素生产中拨打。此外,凝胶支架本身坚固,亚诺细胞生长成特定形状。

“我们的想法不仅是定制材料的属性,而且从概念上定制形状,”Luis Fernando Velásquez-García说,他是麻省理工学院微系统技术实验室的首席科学家,论文的合著者,贝克威斯的合作顾问。

Velásquez-garcía的实验室与3D打印技术合作,他将新技术视为一种添加剂制造,其中每个电池是打印机,凝胶脚手架引导其生产。虽然它仍然很早,但该团队认为他们的作品证明了植物细胞可以被操纵,以产生适合特定用途的性质的生物材料。但当然,还需要更多的工作来承担超越概念证明。

生长的东西

研究人员表示,他们需要弄清楚他们所学到的是否可以适应其他类型的细胞。激素的旋钮和刻度可能因物种而异。此外,扩大规模还需要解决诸如维持细胞间健康的气体交换等问题。当然,与实验室外的传统方法相比,这个想法是否有说服力还有待进一步研究,这也是一个悬而未决的问题。但这并不罕见。

早期研究回答了这个基本问题:这个想法值得进一步探索吗?它经常会留下一些关键的问题,如成本和可伸缩性。例如,在早期的实验中,实验室培养的肉非常昂贵,而且缺乏关键特性。众所周知,第一个实验室培育的汉堡价值几十万美元,但没有传统牛肉汉堡的脂肪(美味)部分。

就成本和质量而言,它还没有准备好进入黄金时期,但在那之后的几年里,投资和兴趣增加了,成本下降了。现在,想象实验室培养的肉出现在你当地的杂货店或餐馆里就不是那么可笑了。就在去年,新加坡成为第一个批准实验室成年肉类以进行商业消费

不管这种特殊的设想是否会产生效果,将细胞视为微型工厂并不是什么新鲜事。生物工程和制造领域正在日益发生碰撞。基因工程细胞已经努力工作了在工业领域,去年秋天,一个日本服装品牌推出了一款限量版(极其昂贵)的毛衣,它由30%的纤维由在生物反应器中生长的基因入侵细菌

沿着这条路走下去,我们可能不仅会建造家具,还会种植家具。

图像信用:萨姆/Unsplash

杰森正在管理奇点集线器的编辑。斯洛伐克捷克比分直播在继续科学,技术和未来之前,他做了关于金融和经济学的研究和写作。他很好奇几乎所有东西,悲伤,他只知道一小部分一切。