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“無肉”的未來、器官可以打印成現實……生物科技正走向黃金時代

生物科技正在悄悄改變生活。

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《中國經濟周刊》 記者 宋杰︱上海報道

(本文刊發于《中國經濟周刊》2020年第1期)

2019年,“人造肉”概念吸睛無數,生物醫藥市場正迎來“黃金時代”,器官3D打印讓醫療進入個性化定制的時代……生物科技正在悄悄改變生活。

艾媒研究院的一份研究報告指出,生物產業具有高投入、高收益、高風險、長周期的特征,需要高額投入作為產業進入和持續發展的條件。越來越多有實力的企業通過并購重組的方式來獲取新技術和新產品。

21 世紀是生命科學的世紀,未來,必定會有更多基于生物技術的食品、藥品、產品出現,并孵化出越來越多“造福人類”的偉大公司。

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10萬億肉食市場正迎來“無肉”的未來

人造肉可謂2019年的一大熱點。2019年5月,美國人造肉公司“Beyond Meat”上市當日漲163%;9月,首款人造肉月餅登陸中國,3000盒月餅被搶購一空;11月,一款香港的人造肉在天貓國際開售,開賣兩天就賣出了4000件商品,相當于1噸重的人造肉被吃貨們買回家。

天風證券研究所認為,10萬億肉食市場,正迎來“無肉”的未來。

天風證券研究所研報稱,根據聯合國的統計,2016 年全球約55%的人口居住在城市,預計到2050年這一比例將增至68%,與此同時,預計到2050年世界人口將接近98億。如何可持續地養活后代成為一個擺在全球面前的巨大問題,而人造肉是一種可行的解決方案。

據美國市場調查咨詢公司 MarketsandMarkets 的研究報告,2018年全球肉類替代品市場約為310億人民幣,預計每年將以 6.8%的復合增長率增長,到2023年將達到 440 億元。與此相比,全球肉類消費約9.5 萬億元,如果人造肉的滲透率達到 1%,那么市場規模將達到 950億元。

而驅動這一行業發展的主要因素還包括:一是畜牧業生產的肉類會消耗大量土地、糧食作物、水資源等自然資源,如果改成從植物中直接獲取蛋白并且讓它黏起來,就可以減少對環境的負面影響;二是在健康意識不斷增強的趨勢下,消費者正在尋求更健康的蛋白質來源;三是越來越多的替代食品創業公司應運而生,并吸引了來自全球風險資本的支持,這其中也包括了傳統肉制品巨頭。

根據使用的原料以及工藝,人造肉可以分為植物肉、昆蟲肉、微生物肉和實驗室培養肉。2020年1月,中國肉類食品綜合研究中心主任王守偉在行業論壇上表示,“人造肉”是未來食品的標志性產品,具有極大的商業化潛力,加大科技投入是行業未來發力的重要方向。此外,他還透露,“人造植物肉”國標正在制定中,國標制定有利于規范、培育市場,也是影響資本投資的重大因子。

興業證券預測,隨著人造肉工業化技術的進一步成熟,Beyond Meat、mpossible Foods 等同類的工業化技術和產品會拓展到中國市場,同傳統素雞、素魚等一起豐富國人的餐桌,從而帶動肉制品龍頭企業進入人造肉領域,或者吸引新的入局者。

3D打印解器官移植窘境

個性化定制醫療時代啟幕

每100位等待肝、腎、角膜移植的患者,只有1~4位能得到滿足,這是我國再生醫學的“死結”。

“人的壽命越來越長,等待器官移植的人越來越多,這個‘死結’,3D打印會解開。在未來10年、20年當中,可能使得再生醫學現狀完全得到改變,”中國工程院院士、上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院戴尅戎教授近期透露,大批量3D打印“定制”技術將運用于醫療領域。定制醫療模式正是精準醫療的體現,不僅能根據病人的實際情況“量體裁衣”,還能量體裁藥、量體裁械,從而讓治療效果更好、副作用更小。

據戴尅戎介紹,從1987年“再生醫學”概念正式提出,便受到全球重視,截至2019年上半年,全球注冊再生醫學的公司就達933家。再生醫學技術與相關行業的蓬勃發展源于背后龐大的需求。

戴尅戎認為,3D打印技術為同時包含有多種細胞、生長因子和生物材料的復雜結構組織和器官的制備提供了可能,能夠解決傳統制造技術的弊端,極大地推動再生醫學的發展。同時,3D打印技術具備可重復性好和效率高等優勢,臨床應用潛力強。

未來3D打印有可能從根本上解決再生醫學的難題。以3D打印耳朵為例,醫生從患者肋骨中取出3根軟骨,利用內窺鏡技術、三維重建、3D打印,精雕細琢一只全新的耳朵。據介紹,一般是以正常的耳朵來做耳模,通過3D打印出來的耳模更加有立體感,這樣便于術者更好地雕刻出一個近似于他正常耳朵的耳廓,做出的耳朵更加逼真。

據報道,3D打印材料可以修補重建受創的顱骨、脊柱、盆骨,隨著技術的進步,甚至連軟性的腦膜、血管,都能用生物材料3D打印出來,有的用于模擬疾病、培訓新醫生,有的用于術前規劃、術中導航,有的直接是可降解材料,可以被身體“吸收”,直接成為身體的一部分……

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中國生物材料學會理事何紅兵對《中國經濟周刊》記者說,不論是韌帶,還是跟腱等問題,實現功能重建和結構重建,人體能像蜥蜴一樣可以再生“完美愈合”,是再生醫學一直追求的。而要實現這一點,生物材料需要具備類似細胞外基質、比表面積大、超親水性、優良的組織相容性、匹配的降解再生曲線5個特點。

2019年4月,以色列一個團隊的研究人員用3D打印技術,利用取自病人自身的人體組織,打印出了全球第一個完整的心臟,一度引發轟動。

“將來我國是不是可以做人工心臟呢?都有可以想象的空間。”戴尅戎這樣說道。

清華大學生物制造中心副主任徐弢教授是國際上最早進行細胞和器官打印技術開發的研究者之一。徐弢指出,用細胞打印被稱為3D,加上神經和血管形成一個有機體,被稱為4D,而要打造出有器官功能的產品,則應該稱為5D。以心臟來說,目前用3D打印出外形已經可以實現,但心臟能不能正常跳動,并且根據身體需要來調整,適應身體的環境,未來還需要一個漫長的過程。

在何紅兵看來,當代生物技術迅猛發展,取得了一系列重要進展和重大突破,并加速向應用領域演進。在這一戰略技術領域,以發達國家為主的各國政府紛紛制定國家戰略,加速搶占生物技術的制高點,加快推動生物技術產業革命性發展的步伐。美國、德國、日韓紛紛推出相關的生物經濟政策,推動本國生物技術的發展。我國在短短兩年時間,“可再生人工韌帶”等一批運用生物科技產生的創新型產品,已開始進入臨床試驗及注冊認證階段,逐漸躋身世界生物醫用科學技術的前列。


2020年第1期《中國經濟周刊》封面

2020年第1期《中國經濟周刊》封面

(編輯:陳棟棟 )
(發布編輯:崔曉萌)
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