随着全球人口增长和生活水平的提高，对富含蛋白质的食品（特别是肉类）的需求逐年上升。然而，传统养殖业面临着动物福利、废物管理和碳排放等诸多挑战，给环境带来了严重影响。为此，肉类替代品的研究成为了一个备受关注的领域，细胞培养肉作为其中的重要方向，展现了成为传统肉类替代品的巨大潜力。细胞培养肉通过先进的细胞培养技术生产，提供了一种安全可控和可持续的生产方式，为未来的食品供应带来了新机遇。其制造过程涉及细胞培养、过程优化、支架设计和先进制造技术等多个学科领域，同时还需关注营养成分、味道和食品安全等问题，以确保能够获得消费者的广泛接受并满足相关监管要求。

  2024年11月7日，苏州大学现代丝绸国家工程实验室李刚教授、美国塔夫茨大学Ying Chen教授、美国工程院院士David Kaplan教授合作发表了综述文章：人工培养肉—食品行业可持续解决方案。人工培养肉的制造涉及多个学科，包括细胞培养、培养基优化、支架设计和先进制造，以及营养、口感和安全等话题，以满足消费者的接受度和监管批准。论文介绍了细胞培养肉领域的前沿研究，重点讨论了营养、细胞、材料与支架制造技术等关键环节，并探讨了细胞培养肉产业可能对社会、政治与经济产生的影响，也为低成本和大规模生产提出了实用建议。最后，综述还讨论了现存的挑战并概述了培养肉发展的未来方向。该项工作以“Emerging Materials in Cultivated Meat: Engineering Sustainable Food Solutions – A Review”为题发表在国际学术期刊Advanced Functional Materials上（DOI: 10.1002/adfm.202413316）。苏州大学硕士生王凌霄为第一作者，苏州大学李刚教授、美国塔夫茨大学Ying Chen助理教授为共同通讯作者，合作作者还包括David Kaplan院士，张莹、刘果以及李鑫鑫博士、谢茂彬教授、郑兆柱副教授和王晓沁教授。该工作得到了国家自然科学基金面上项目、国家重点研发计划、科技部国际合作司、美国农业部、美国国家自然科学基金和江苏省教育厅高校优秀中青年教师赴境外研修等项目的支持。

图1 用于培养肉制造过程中的种子细胞、支架及先进制造技术

图2 动物骨骼肌肉的细胞、组织和结构示意图

图3 人工培养肉的制造流程

  论文链接： https://doi.org/10.1002/adfm.202413316

论文第一/通讯作者简介：

王凌霄，苏州大学硕士研究生，研究方向是丝蛋白生物材料和可持续培养肉材料的研究。

李刚，苏州大学教授、博导，江苏省第十五批“六大人才高峰”高层次人才、江苏省侨联青年委员会委员、香港理工大学江苏校友会副会长。香港理工大学博士、美国塔夫茨大学访问学者（导师：美国工程院David Kaplan院士）。长期在丝蛋白生物材料、医用和智能纺织材料等交叉领域展开研究。在Advanced Functional Materials、Biomaterials等期刊发表学术论文150余篇，已授权国内外专利50余件。主持国家重点研发计划课题、国家自然科学基金面上项目等项目30余项，曾获香港首届创新大赛冠军、江苏省十大行业优秀成果奖等荣誉。主要学术兼职为中国生物材料学会智能仿生材料分会委员、中国科协培训和人才服务中心、国家自然科学基金和“霍英东”科教奖涵评专家（https://web.suda.edu.cn/tcligang）。

Ying Chen，美国塔夫茨大学生物医学工程系研究助理教授、博导，主要从事组织工程领域相关研究。研究重点涵盖了使用生物材料和细胞等材料开发组织工程和细胞农业相关研究；采用创新技术为传统肉类生产提供可持续的替代方案，为未来食品技术及其可持续发展做出重要贡献。此外，还致力于开发生物工程化的人类胃肠道模型，可用于未来食品安全测试等领域。她在国际顶尖学术期刊上发表了60余篇论文，并获得了多项授权专利。她承担并主持了由美国国立卫生研究院（NIH）和美国国家科学基金会（NSF）资助的重要科研项目，同时也领导了许多得到工业界支持的研究计划。此外，她还长期在NIH和NSF担任基金评审专家。（https://facultyprofiles.tufts.edu/ying-chen）

David L. Kaplan，美国塔夫茨大学物医学工程系终身教授、博导，美国工程院院士、美国医学与生物工程院（IAMBE）Fellow、美国国立卫生研究院（NIH）首席科学家、NIH组织工程与再生中心主任、美国塔夫茨大学细胞农业中心（TUCCA）主任和杰出教授。他致力于生物材料、组织工程、再生医学和细胞农业领域，尤其是在丝蛋白生物材料的研究领域有很深的造诣和极高的学术地位。在Nature、Science及其子刊等国际高水平学术期刊上发表论文1000余篇，H-index高达198，引用次数超过180000次，同时担任美国化学学会ACS Biomaterials Science and Engineering主编和 Biomacromolecules副主编，同时担任美国医学和生物工程学会常务理事。承担多项美国国立卫生研究院、美国自然科学基金委的重大科研课题。获得美国及国际专利150余件，并成功孵化10余家高科技企业，并因其在研究和教学方面的杰出贡献获得了众多奖项。（https://facultyprofiles.tufts.edu/david-kaplan）