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胡桃木剖面圖
胡桃木剖面圖
更新时间:2024-05-02 16:42:47

據外媒New Atlas報道,科幻小說早就提出了一種可以生産人們所能想象的任何物品的設備的想法。《星際迷航》将其稱為複制機,而其他作家則将其稱為“聖誕老人機器”。我們可能離能在瞬間變出我們所需的任何東西的單一機器還有幾個世紀,但我們離在實驗室條件下創造各種我們想要的東西已經不遠了。目前,人類為獲得肉類和奶制品而飼養動物,為獲取木材而砍伐森林,從死者身上摘取器官,在地球上開采鑽石。但是,如果所有這些東西都能在實驗室裡培育出來呢?

胡桃木剖面圖(肉類木材迷你大腦)1

肉類

地球上一半以上的農業用地被肉類生産所占用。幾十年來,實驗室培育的肉類替代品一直是研究人員關注的焦點,在過去的幾年裡,這些創新技術已經越來越接近超市的貨架了。

十多年前,創造類似于碎牛肉的東西首次被破解,但一些問題減緩了該技術的發展。在實驗室裡用細胞培育肉餡可能是一回事,但直到最近才證明創造像牛排這樣的複雜結構具有挑戰性。

2018年,以色列公司Aleph Farms展示了世界上第一塊實驗室培育的牛排,然後在今年早些時候,該公司透露其全新的3D生物打印技術可以創造任何類型的牛排。作為新技術的證明,Aleph Farms展示了完全在實驗室生産的厚切肉眼牛排。

阻礙實驗室培植肉産業發展的另一個大問題是成本效益的擴展。當第一個實驗室培植的漢堡在2011年被披露時,它的價格令人瞠目結舌,達到了34.5萬美元。

到2021年,這些成本已經大幅下降。随着Future Meat在以色列設立世界上第一家生産實驗室培育肉類的工廠,雞肉看起來有可能成為第一個擺上商業貨架的實驗室培育的肉類。該公司表示,它目前每天可以生産超過1000磅的實驗室培育雞肉。

乳制品

冰淇淋、黃油和奶酪都是從牛奶開始的,通常是牛乳。除了某些脂肪、維生素、礦物質和水之外,制作牛奶還需要一些關鍵的蛋白質:乳清和酪蛋白。

為了創造一種與牛奶幾乎相同的非動物源性奶,一些生物技術公司已經想出了生産這些關鍵牛奶蛋白質的新方法。Perfect Day公司走在前面,使用工程真菌來生産這些蛋白質。Imagindairy是另一家緻力于生産非動物乳制品的公司,這次是利用生物工程酵母。

Perfect Day已經開始與食品公司合作,使用他們的新型實驗室培養的牛奶蛋白生産無動物乳制品。該公司的第一個目标是冰淇淋,幾個産品已經在美國的超市貨架上。

胡桃木剖面圖(肉類木材迷你大腦)2

鑽石

鑽石是在地球深部高壓、高溫條件下形成的一種由碳元素組成的單質晶體。但半個多世紀以來,科學家們已經能夠在實驗室條件下有效地制造鑽石。

在20世紀的大部分時間裡,一場公共關系鬥争玷污了實驗室培育的鑽石的聲譽,盡管它們在化學和物理上與天然發現的鑽石相同。技術和制造方面的進步使實驗室制造的鑽石更加便宜,而環境和道德方面的擔憂導緻許多人回避有問題的鑽石開采業。

2018年,珠寶巨頭戴比爾斯(De Beers)做了一件它說過永遠不會做的事。它開始宣布推出整個實驗室制造的鑽石珠寶系列。2021年,世界上最大的珠寶制造商和零售商潘多拉走得更遠,宣布它将完全不再出售開采的鑽石。

胡桃木剖面圖(肉類木材迷你大腦)3

木材

從造紙、建築到取暖,木材仍然是大多數日常活動的重要資源。但是它能在實驗室中制造嗎?最近由麻省理工學院的一名pHd學生領導的一個項目表明這是可能的。

從在生長培養基中培養的活的植物細胞開始,科學家們開發了一種方法,将這些細胞制造成類似木材的結構。兩種特定的植物激素被用來觸發細胞産生木質素,一種使木材具有堅固性質的有機聚合物。然後他們用一種凝膠基質來引導細胞生長的形狀。而仿木材料的結構特征可以通過改變調節木質素生産的植物荷爾蒙水平來控制。

這項技術仍處于早期階段,但概念驗證是健全的。這項技術有可能在未來被用來将類木結構 “長”成人們想要的任何形狀--桌子、椅子、門等等。

血液

過去幾十年的進步幫助科學家将幹細胞制造成各種成熟細胞。但事實證明,在實驗室中制造血細胞更具挑戰性。然而,最近的幾項進展改變了遊戲規則。2017年,兩個獨立的研究小組提出了将人類多能幹細胞轉化為造血幹細胞的新技術的研究。

我們當然離在實驗室生産全血産品還有一段距離,但現在有了一條明确的前進道路。無限供應實驗室培育的血液用于輸血已經不再是科幻小說。

胡桃木剖面圖(肉類木材迷你大腦)4

器官

研究人員已經邁出了在實驗室中培育全尺寸人體器官的第一步。近年來的一些創新已經導緻了功能齊全的迷你器官的發展。到目前為止,這些器官僅僅是研究人類疾病的工具,但将該技術提升到新的水平,在實驗室中培育大型人體器官并非不可能。

英國研究人員去年展示了一個先進的生物工程支架系統,可以從幹細胞中培育出整個完整的人類胸腺。該領域存在着謹慎的樂觀情緒,表明雖然在實驗室培育人體器官之前可能還有很長的路要走,但研究人員已經走上了正确的道路。

汽車

這個想法目前完全屬于瘋狂的概念,但梅賽德斯-奔馳在2010年發布了雄心勃勃的BIOME概念車。梅賽德斯-奔馳在推出這一概念時解釋說:“BIOME 的内部源自車輛前部梅賽德斯之星的DNA,而外部則源自車輛後部。為了滿足客戶的具體要求,梅賽德斯之星在每種情況下都是經過基因工程設計的,當‘基因密碼’與‘種子膠囊’結合時,車輛就會‘生長’。車輪是由四顆獨立的‘種子生長’出來的。”

胡桃木剖面圖(肉類木材迷你大腦)5

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