中國人有多缺蛋白質？

國家統計局發布的《中國統計年鑒2021》顯示，中國人年均消費雞蛋12.8千克
，未及每天一個雞蛋的標準

，而人均奶攝入隻有35.6克/天
，不及《中國居民膳食指南（2022）》的1/10^[1]。

人們攝入蛋奶不足的原因有很多
，比如口味
、價格、過敏、飲食習慣。要改變人們對傳統蛋白質的固有認知
，近期一級市場大熱的“替代蛋白”也許是個不錯的選項。

畜牧業生產蛋白質的效率實在是不高。聯合國食糧組織（FAO）數據顯示，畜牧業占用了全球77%的農業用地，卻隻生產了37%的蛋白質。相比之下，種植業隻占用了23%農業用地



，但生產的蛋白質接近畜牧業的兩倍。

自20世紀60年代起，全球對動植物蛋白的年均需求量顯著增長。聯合國預測
，世界人口將在2050年達到98億^[2]。

新增人口帶來了巨大的“蛋白質缺口”，如何生產足夠的蛋白質養活這100億人是各國關心的問題，而替代蛋白成了眾望所歸。

不僅發達國家研發和推廣替代蛋白——

發展中國家也有不少案例——

在我國，發展替代蛋白產業也十分重要。

一方麵，食物安全事關民生。據農業農村部食物與營養發展研究所調研

，我國食物蛋白質自給率為74.6%，為更好促進國家糧食安全，還要繼續開發優質蛋白質食物資源，提高蛋白質食用自給率^[3]。

另一方麵，實現雙碳目標也要有賴於替代蛋白技術。每年
，全球牲畜會排放量超 7.1吉噸二氧化碳
，占全部溫室氣體排放量的14.5%，而聯合國糧食及農業組織（FAO）研究發現，使用替代蛋白質，尤其是實驗室培育肉，有利於減少肉類養殖所產生的溫室氣體^[4]。

近兩年，國內正逐漸加大對替代蛋白技術的政策扶持。

2021年11月9日
，農村農業部在答複政協委員提案時表示，將支持替代蛋白相關產業的項目支持
、產業化生產和前沿探索，並安排中央財政資金約5700萬元，支持高蛋白微藻等新型非糧蛋白資源的研究開發^[5]。

一個月後，“十四五”全國農業農村科技發展規劃也提出
，要研究細胞培養肉、合成蛋奶油、功能重組蛋白等營養型食品的培養和製造技術^[6]。

波士頓谘詢公司數據顯示

，到2035年，替代蛋白市場規模有望達到2900億美元，約合20300億元人民幣。

首先

，我們應該明確替代蛋白的範疇。

替代蛋白質與肉蛋奶等肉類蛋白質相對
，根據原料來源不同，具體可分為四類：植物蛋白、昆蟲蛋白
、微生物蛋白和細胞蛋白^[7]。這些蛋白質在價格
、消化率、生產方式和技術成熟度方麵各有不同——

不同替代蛋白的差異 | 數據來源：天風證券^[8]

除了依據來源進行分類外
，還可按生產蛋白質是否使用轉基因、基因改造等合成生物學技術，將這四類替代蛋白再度分為兩類。

植物替代蛋白的使用由來已久。人類種植大豆、豌豆等作物的曆史超過數千年
，其製品是人類和牲畜常見的蛋白質來源。

亞洲人有植物性飲食的習慣，豆腐
、豆漿、素雞已是重要的蛋白質來源，但在歐美地區

，植物來源蛋白質隻流行於少數素食主義者中
，因此仍屬替代蛋白之列。

近幾年
，植物替代蛋白的研究熱點有三個方向。

一是開發新的天然植物蛋白
，如從番茄葉中提取的Rubisco蛋白，在口味和營養上超越了乳清蛋白和大豆蛋白
，從工業大麻種子中提取的蛋白可代替雞蛋使用。

但這類蛋白質在植物中含量不高，那要怎麼大規模生產呢？這催生了植物替代蛋白的第二個方向——利用合成生物學技術生產蛋白質。

合成生物學能通過基因手段
，以提高目標蛋白質的產量，甚至讓植物生產動物蛋白。

美國生物技術公司Nobell Foods創始人馬吉·裏查尼（Magi Richani）認為，奶牛本質上就是把植物蛋白轉化為動物蛋白
，但是奶牛的轉化效率太低，並且還會排放大量溫室氣體。

Nobell Foods利用轉基因技術改造大豆
，在植物體內合成動物酪蛋白，經提取後製造奶酪。這樣的生產方式效率更高、成本更低，消耗的資源也更少。該公司於2021年7月獲得7500萬美元B輪融資
，產品預計最快2022年底上市。

植物替代蛋白的第三個研發方向是植物肉
，但該方向的技術門檻不高
，本文不做贅述，感興趣的讀者請移步果殼硬科技曆史文章《你不吃，我不吃，人造食物咋掙錢

？》，獲取更多信息。

不過農村農業部也指出
，植物替代蛋白雖然前景廣闊，但整體處於起步階段，仍有生產成本過高
、缺乏安全評估等問題。目前

，新型植物蛋白的應用以動物飼料為主，並依法開展安全評估、有序推動產業發展^[5]。

跟動植物相比，微生物生產蛋白質的效率更高。

《中國食品學報》文章提到，微生物蛋白的營養與功能性質優異，其高效製造和規模化應用是實現可持續蛋白供給的重要途徑^[9]。另外，微生物蛋白的生產在發酵罐或其它“生物反應器”中進行，不占用耕地
，耗水量比動植物更少。

與植物替代蛋白類似，微生物替代蛋白也分為不適用合成生物學技術與使用合成生物學技術的兩條路線。

其中
，前者的數量較少，以Nature's Fynd、小藻科技為代表
，兩家公司公司通過人工選育
，分別找到了合適的菌株和藻種，從事真菌蛋白奶酪和微藻蛋白食品開發。

從事後者的公司數量更多，包括改造真菌
，通過發酵生產蛋白質的Joywell、吉態來博和改造微藻
，通過光合作用生產蛋白質的昌進生物、元育生物和德默特等公司。

Impossible Foods雖然是一家植物肉公司


，卻也在進行基於合成生物學的微生物替代蛋白技術研究。

價格高
、味道怪，是消費者難以接受植物肉的兩個重要原因。現在
，我們有望用合成生物學手段解決味道問題。

Impossible Foods提取出合成血紅蛋白的DNA片段
，利用基因工程技術插入酵母
，發酵生產血紅蛋白。據Impossible Foods介紹，添加了血紅蛋白的植物肉
，在烘烤時還能呈現自然的焦褐色和“肉香”。

但現階段，無論植物肉還是微生物發酵肉
，其纖維結構和口感與真肉仍相去甚遠，若想吃到真正的肉，或許還要指望細胞替代蛋白（細胞培養肉）。

英國前首相丘吉爾曾在1931年提出：“我們不應該為了吃雞胸肉或雞翅而養一整隻雞
，而應該在合適的培養基中分別培養這些組織”。

這個道理很簡單，動物的呼吸
、生長

、huodongdengxingweidouyaoxiaohaonengliang，zhejuedingledongwushengchandanbaizhixiaolvbugao。ruonengjianshaodongwuqitadeshengmingxingwei
，zhuanzhuyujirouxibaozengzhi，jiunengdadatigaodongwushengchandanbaizhidexiaolv。

90多年過去，丘吉爾的暢想已被細胞替代蛋白技術實現。

xibaotidaidanbaiyibanzhixibaopeiyangrou，jizaitiwaipeiyangdongwujirouzuzhi，zhijiehuoqushicai。xibaopeiyangrouliyonglexibaopeiyanghezuzhigongchengdengjishu，danyibanbushejihechengshengwuxuejishu。

從事細胞培養肉的公司包括培養畜肉的Mosa Meat、Mirai Foods、周子未來、CellX，培養雞肉的Eat Just、Future Meat Technologies、培養海鮮的BlueNalu
、Wildtype、Vinh Technology
，甚至還有試圖培養袋鼠肉
、羊駝肉和已滅絕動物肉的Vow Food。

不過，細胞培養肉目前仍有兩個致命缺陷。一是形態問題，體外培養的肌肉是一堆鬆散細胞團
，無法形成有紋理的大塊纖維狀肌肉；二(er)是(shi)成(cheng)本(ben)問(wen)題(ti)，生(sheng)產(chan)細(xi)胞(bao)培(pei)養(yang)肉(rou)要(yao)用(yong)到(dao)昂(ang)貴(gui)的(de)牛(niu)胎(tai)盤(pan)血(xue)清(qing)培(pei)養(yang)液(ye)
，生(sheng)產(chan)同(tong)樣(yang)重(zhong)量(liang)的(de)蛋(dan)白(bai)質(zhi)，細(xi)胞(bao)替(ti)代(dai)蛋(dan)白(bai)的(de)成(cheng)本(ben)遠(yuan)高(gao)於(yu)其(qi)它(ta)三(san)種(zhong)替(ti)代(dai)蛋(dan)白(bai)，這(zhe)也(ye)意(yi)味(wei)著(zhe)該(gai)技(ji)術(shu)路(lu)線(xian)商(shang)業(ye)化(hua)難(nan)度(du)最(zui)高(gao)。

對於第一點，國內細胞培養肉公司CellX嚐試通過生物支架和3D生物打印技術，使細胞轉化成組織，增加口感；至於第二點，Mosa Meat和Eat Just嚐試使用植物成分代替牛胎盤血清，使細胞培養肉的價格較2018年下降40倍^[10]。

昆蟲蛋白是科幻作品裏的老熟人了。《雪國列車》裏末節車廂乘客吃的蛋白塊，便由蟑螂製成。在現實中，昆蟲蛋白來源還包括黑水虻、黃粉蟲
、蟋蟀、蠶蛹等。

不過，昆蟲蛋白具有特殊氣味，在烹飪過程中難以遮蓋，並且因含有甲殼素等成分存在致敏風險，目前主要用於寵物和水產飼料。

目前，從事昆蟲替代蛋白研發和生產的公司有Chapul Cricket Protein、Protix
、豐晟生態、無兩生科等。

替代蛋白概念雖好，但並非每個公司都能抓住機會。

龐大的市場和先進的技術
，在一級市場發酵出樂觀的情緒。

據行業媒體Foodaily不完全統計，2021年全球替代蛋白領域投資額達50億美元
，同比增長近60%。其中，全球食品飲料領域裏融資額最大的10起事件中，有9起發生在替代蛋白領域^[11]。

但行業大火跟公司賺錢是兩碼事
，要判斷一家替代蛋白公司成色如何，還要解答商業模式的問題：

生產成本是否足夠低？

價格是阻止消費者選擇替代蛋白的主要原因。受原料價格、研發費用、營銷費用的影響，替代蛋白價格遠高於純肉。

以Beyond Meat和Impossible Food為例，其人造肉餅的價格在12~16美元/磅之間，而牛肉碎的價格每磅隻要9美元^[12]。

至於細胞培養肉

，價格更是高高在上。盡管過去10年裏
，細胞培養肉的成本正以每3年1~2個數量級的速度下降
，但這個速度能否繼續保持下去還要打個問號。

有研究報告指出
，受生物反應器的研發難度、規模化生產的設備維護費用和細胞培養液的成本限製，“經濟的細胞培養肉產品”在未來幾十年內都是偽命題^[13]。

做飼料還是給人吃？

替代蛋白的用途決定了價格的天花板。

今年以來，豆粕價格因地緣衝突不斷漲價，已創近10年新高，但傳遞到銷售端，飼料廠采購豆粕的價格也未及5000元/噸（約合5元/千克）^[14]。而農村農業部雖已將裂壺藻、螺旋藻等6種藻類及加工品列入我國飼料原料目錄

，但受生產成本限製，企業大多把這些原料作為飼料添加劑使用，難以形成“替代”^[15]。

若作為人用替代蛋白，價格上的自由度更高。1688平台信息顯示，美國MSG的乳清蛋白粉價格在75元/千克到105元/千克不等。部分植物蛋白
、藻類蛋白已能形成替代。

謹防製造設備卡脖子

2022 年 9 月 12 日，白宮官網發布簡報，宣布了美國總統拜登已經正式簽署了一項行政命令，啟動 “國家生物技術和生物製造計劃”
，推動中美在試劑、儀器、原材料進出口方麵“脫鉤”。

youhechengshengwuxuecongyezherenwei，suiranzhongguozaishengchanzhizaohuanjieshiliqiangda，shengwufajiaochanyechanpinzongliangjushijiediyiwei。danshizaigaoduanfajiaoshebeifangmianyiranyilaijinkoushebei，guoneishengwujishulingyurenmianlinshiwuqianlidetiaozhan。

袁隆平
、諾曼解決掉了碳水供應的問題，但是從吃得飽到吃得好
，壓力來到蛋白質這一邊。