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当细胞培养肉从实验室的“稀罕物”走向规模化生产的“盘中餐”,需要跨越多少道鸿沟?
从2009年南京农业大学一间实验室里埋下第一颗细胞培养肉研究的“种子”,到2025年12月联合相关企业全球首次实现2000升生物反应器的细胞培养猪肉规模化试生产——南京农业大学肉品质量控制与新资源创制全国重点实验室用十余年的系统性创新,给出了中国答案。
从基础研究的“从0到1”,到工程化能力的“从1到10”,再到产业化的完整闭环……南京农业大学的每一步实践,都在回答同一个命题:高校如何担当关键核心技术攻关的主力军?科研成果如何高效走出实验室?科技创新如何真正为产业贡献价值?
“从0到1”的原始创新
长期以来,全球细胞培养肉产业面临三大“卡点”:如何获得高纯度且能稳定传代的种子细胞?如何摆脱对动物源成分(血清)的依赖,实现低成本的无血清培养?如何从小试、中试平稳跨越到百升级乃至千升级的规模化生产?
南京农业大学的故事,正是从攻克这三个核心瓶颈展开的。
2019年,当实验室团队用第六代猪肌肉干细胞,经过20天培养出重达5克的国内第一块细胞培养肉时,外界看到的是“零的突破”。而在科研人员眼中,这背后是南农在肉品科学领域数十年积累的集中爆发:一是高纯度肌肉干细胞的分离提纯技术,突破了“难以获得高纯度单一细胞群”的瓶颈;二是干细胞体外培养干性维持方法,初步解决了传代过程中细胞增殖和分化能力衰减的难题。
这“第一块肉”的意义,在于证明了技术的可行性,为中国细胞培养肉研究确立了起点。而这一起点,牢牢扎根于南京农业大学的实验室。
从“实验室逻辑”到“工程化逻辑”
真正的考验,在于如何将实验室里的“小皿”培养,放大为生物反应器里的“大罐”生产。
“原创性技术要从‘0’到‘1’,从实验实现转化,而不是停留在论文阶段。以后还要把‘1’拉长、推进。”2020年,实验室核心成员孵化创立南京周子未来食品科技有限公司,开启了从科研探索向产业化迈进的“接力跑”。这是南京农业大学推动科技成果转化的重要一步——让科学家带着技术“走出去”,让实验室的成果在产业一线“活起来”。
这一次,南农不再满足于单项技术的突破,而是启动了“系统性创新”的全面攻关。
在种子细胞层面,团队成功驯化出适应无载体悬浮培养的工业级细胞株,这意味着细胞不再需要贴壁生长,可以在生物反应器里自由悬浮、快速增殖,为大罐生产扫清了首要障碍。
在培养基层面,团队创立了基于高通量筛选与人工智能结合的研发平台,成功开发出低成本食品级无血清培养基。这不仅破解了“卡脖子”难题,更将自主驯化的种子细胞倍增时间缩短40%,细胞密度提高5倍,为降本增效奠定了关键基石。
在生产工艺层面,团队首次建立了从125毫升到500升的细胞培养猪肉逐级放大生产工艺。2023年,实验室联合周子未来完成世界首次细胞培养猪肉在500升生物反应器中的中试放大生产,标志着我国细胞培养肉技术整体进入国际先进水平,其中多项技术被评价为“国际领先”。
这一系列突破的背后,是学校在科研评价、成果转化、产学研合作等方面的系统性支撑。学校鼓励“顶天立地”的科研,既要有高水平突破,更要解决实际问题。
全球首次2000升试生产与全链条闭环
2025年12月,实验室再度刷新纪录——联合周子未来新建成国内规模最大的细胞培养肉中试工厂,成功实现全球首次细胞培养猪肉2000升生物反应器规模化试生产。
该工厂整合了从种子细胞创制与培养、低成本无血清培养基研制,到2000升生物反应器规模化生产工艺,以及贯穿全程的食品安全保障体系,形成了覆盖核心工艺、规模生产与质量管控的完整技术闭环。这座年产10至50吨的中试工厂,不仅是产能的跃升,更是一个“工程范本”,为未来万吨级产线设计提供了关键的数据支撑。
正如周子未来CEO丁世杰所言:“我们实现了从‘1到10’的跨越,整个过程完整验证了中试工厂的运行、种子细胞和培养基的性能,以及放大生产的工艺全套流程已打通,技术上基本上没有什么难题了。目前,公司已整合细胞培养猪肉的生产工艺及安全性评估成果,正于新加坡推进新食品原料申报工作,国内相关安全性评价工作亦同步开展。”
值得一提的是,丁世杰本人也是南京农业大学的毕业生。从肉品质量控制与新资源创制全国重点实验室主任周光宏教授的学生,到成为细胞培养肉产业化平台的掌舵人,这个链条清晰地展示了南京农业大学在人才培养上的闭环——不仅培养科研人才,也培养能够推动技术落地的产业领军人才。
技术突破的终点,始终指向产品落地,这已成为全球细胞培养肉产业的明确趋势。丁世杰介绍道:“细胞培养肉是目前所有人造肉技术中,唯一能够生产哺乳动物蛋白、与真正肉的蛋白质和脂肪风味接近的产品。”
正因为此,实验室并未止步于生产“肉糜”,而是积极探索细胞培养肉的多元产品形态。
除了大众化食品,团队还联合地方开发创意菜,融合细胞培养肉和创意元素,打造高端产品。无论是3D打印的五花肉,还是融合菌菇蛋白的“蜂巢肉”,抑或以分子料理手法呈现的“肉清汤啫喱配肉脆片”,都展示了细胞培养肉在形态、风味与质构上的高度可塑性,这些创新产品为其开拓了从大众餐饮到高端料理的多元化落地路径,也让消费者看到了细胞培养肉的更多可能性。
为全球未来食品提供中国方案
随着全球已有5个国家、11个企业的细胞培养肉产品获批上市,这一产业正迎来商业化落地的集中爆发期。实验室及其产业化平台在这一进程中的系统性突破,使中国在细胞培养肉,特别是细胞培养猪肉领域,已然跻身全球第一梯队。
从2009年的一颗“种子”,到2019年的第一块肉,再到2025年的2000升规模化试生产——这条跨越16年的创新之路,是南京农业大学在“关键核心技术攻关”上的坚守,是“成果高效转化应用”的生动样本,更是高校服务国家战略、推动新质生产力发展的真实写照。
在从“实验室”走向“餐桌”的这场全球食品科技竞速中,南农正用扎实的科研实力、完善的人才培养体系和坚定的产业化决心,为未来食品的可持续发展提供着坚实的“中国方案”。(光明网记者宋雅娟 通讯员刘昊晰 王璐 许天颖)
