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  隨著全球人口增長和生活水平的提高，對富含蛋白質(zhì)的食品（特別是肉類）的需求逐年上升。然而，傳統(tǒng)養(yǎng)殖業(yè)面臨著動物福利、廢物管理和碳排放等諸多挑戰(zhàn)，給環(huán)境帶來了嚴重影響。為此，肉類替代品的研究成為了一個備受關(guān)注的領(lǐng)域，細胞培養(yǎng)肉作為其中的重要方向，展現(xiàn)了成為傳統(tǒng)肉類替代品的巨大潛力。細胞培養(yǎng)肉通過先進的細胞培養(yǎng)技術(shù)生產(chǎn)，提供了一種安全可控和可持續(xù)的生產(chǎn)方式，為未來的食品供應(yīng)帶來了新機遇。其制造過程涉及細胞培養(yǎng)、過程優(yōu)化、支架設(shè)計和先進制造技術(shù)等多個學(xué)科領(lǐng)域，同時還需關(guān)注營養(yǎng)成分、味道和食品安全等問題，以確保能夠獲得消費者的廣泛接受并滿足相關(guān)監(jiān)管要求。

  2024年11月7日，蘇州大學(xué)現(xiàn)代絲綢國家工程實驗室李剛教授、美國塔夫茨大學(xué)Ying Chen教授、美國工程院院士David Kaplan教授合作發(fā)表了綜述文章：人工培養(yǎng)肉—食品行業(yè)可持續(xù)解決方案。人工培養(yǎng)肉的制造涉及多個學(xué)科，包括細胞培養(yǎng)、培養(yǎng)基優(yōu)化、支架設(shè)計和先進制造，以及營養(yǎng)、口感和安全等話題，以滿足消費者的接受度和監(jiān)管批準(zhǔn)。論文介紹了細胞培養(yǎng)肉領(lǐng)域的前沿研究，重點討論了營養(yǎng)、細胞、材料與支架制造技術(shù)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)，并探討了細胞培養(yǎng)肉產(chǎn)業(yè)可能對社會、政治與經(jīng)濟產(chǎn)生的影響，也為低成本和大規(guī)模生產(chǎn)提出了實用建議。最后，綜述還討論了現(xiàn)存的挑戰(zhàn)并概述了培養(yǎng)肉發(fā)展的未來方向。該項工作以“Emerging Materials in Cultivated Meat: Engineering Sustainable Food Solutions – A Review”為題發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Advanced Functional Materials上（DOI: 10.1002/adfm.202413316）。蘇州大學(xué)碩士生王凌霄為第一作者，蘇州大學(xué)李剛教授、美國塔夫茨大學(xué)Ying Chen助理教授為共同通訊作者，合作作者還包括David Kaplan院士，張瑩、劉果以及李鑫鑫博士、謝茂彬教授、鄭兆柱副教授和王曉沁教授。該工作得到了國家自然科學(xué)基金面上項目、國家重點研發(fā)計劃、科技部國際合作司、美國農(nóng)業(yè)部、美國國家自然科學(xué)基金和江蘇省教育廳高校優(yōu)秀中青年教師赴境外研修等項目的支持。

圖1 用于培養(yǎng)肉制造過程中的種子細胞、支架及先進制造技術(shù)

圖2 動物骨骼肌肉的細胞、組織和結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 人工培養(yǎng)肉的制造流程

  論文鏈接： https://doi.org/10.1002/adfm.202413316

論文第一/通訊作者簡介：

王凌霄，蘇州大學(xué)碩士研究生，研究方向是絲蛋白生物材料和可持續(xù)培養(yǎng)肉材料的研究。

李剛，蘇州大學(xué)教授、博導(dǎo)，江蘇省第十五批“六大人才高峰”高層次人才、江蘇省僑聯(lián)青年委員會委員、香港理工大學(xué)江蘇校友會副會長。香港理工大學(xué)博士、美國塔夫茨大學(xué)訪問學(xué)者（導(dǎo)師：美國工程院David Kaplan院士）。長期在絲蛋白生物材料、醫(yī)用和智能紡織材料等交叉領(lǐng)域展開研究。在Advanced Functional Materials、Biomaterials等期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文150余篇，已授權(quán)國內(nèi)外專利50余件。主持國家重點研發(fā)計劃課題、國家自然科學(xué)基金面上項目等項目30余項，曾獲香港首屆創(chuàng)新大賽冠軍、江蘇省十大行業(yè)優(yōu)秀成果獎等榮譽。主要學(xué)術(shù)兼職為中國生物材料學(xué)會智能仿生材料分會委員、中國科協(xié)培訓(xùn)和人才服務(wù)中心、國家自然科學(xué)基金和“霍英東”科教獎涵評專家（https://web.suda.edu.cn/tcligang）。

Ying Chen，美國塔夫茨大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系研究助理教授、博導(dǎo)，主要從事組織工程領(lǐng)域相關(guān)研究。研究重點涵蓋了使用生物材料和細胞等材料開發(fā)組織工程和細胞農(nóng)業(yè)相關(guān)研究；采用創(chuàng)新技術(shù)為傳統(tǒng)肉類生產(chǎn)提供可持續(xù)的替代方案，為未來食品技術(shù)及其可持續(xù)發(fā)展做出重要貢獻。此外，還致力于開發(fā)生物工程化的人類胃腸道模型，可用于未來食品安全測試等領(lǐng)域。她在國際頂尖學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表了60余篇論文，并獲得了多項授權(quán)專利。她承擔(dān)并主持了由美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）和美國國家科學(xué)基金會（NSF）資助的重要科研項目，同時也領(lǐng)導(dǎo)了許多得到工業(yè)界支持的研究計劃。此外，她還長期在NIH和NSF擔(dān)任基金評審專家。（https://facultyprofiles.tufts.edu/ying-chen）

David L. Kaplan，美國塔夫茨大學(xué)物醫(yī)學(xué)工程系終身教授、博導(dǎo)，美國工程院院士、美國醫(yī)學(xué)與生物工程院（IAMBE）Fellow、美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）首席科學(xué)家、NIH組織工程與再生中心主任、美國塔夫茨大學(xué)細胞農(nóng)業(yè)中心（TUCCA）主任和杰出教授。他致力于生物材料、組織工程、再生醫(yī)學(xué)和細胞農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，尤其是在絲蛋白生物材料的研究領(lǐng)域有很深的造詣和極高的學(xué)術(shù)地位。在Nature、Science及其子刊等國際高水平學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表論文1000余篇，H-index高達198，引用次數(shù)超過180000次，同時擔(dān)任美國化學(xué)學(xué)會ACS Biomaterials Science and Engineering主編和 Biomacromolecules副主編，同時擔(dān)任美國醫(yī)學(xué)和生物工程學(xué)會常務(wù)理事。承擔(dān)多項美國國立衛(wèi)生研究院、美國自然科學(xué)基金委的重大科研課題。獲得美國及國際專利150余件，并成功孵化10余家高科技企業(yè)，并因其在研究和教學(xué)方面的杰出貢獻獲得了眾多獎項。（https://facultyprofiles.tufts.edu/david-kaplan）