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  隨著全球人口增長和生活水平的提高，對富含蛋白質的食品（特別是肉類）的需求逐年上升。然而，傳統養殖業面臨著動物福利、廢物管理和碳排放等諸多挑戰，給環境帶來了嚴重影響。為此，肉類替代品的研究成為了一個備受關注的領域，細胞培養肉作為其中的重要方向，展現了成為傳統肉類替代品的巨大潛力。細胞培養肉通過先進的細胞培養技術生產，提供了一種安全可控和可持續的生產方式，為未來的食品供應帶來了新機遇。其制造過程涉及細胞培養、過程優化、支架設計和先進制造技術等多個學科領域，同時還需關注營養成分、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監管要求。

  2024年11月7日，蘇州大學現代絲綢國家工程實驗室李剛教授、美國塔夫茨大學Ying Chen教授、美國工程院院士David Kaplan教授合作發表了綜述文章：人工培養肉—食品行業可持續解決方案。人工培養肉的制造涉及多個學科，包括細胞培養、培養基優化、支架設計和先進制造，以及營養、口感和安全等話題，以滿足消費者的接受度和監管批準。論文介紹了細胞培養肉領域的前沿研究，重點討論了營養、細胞、材料與支架制造技術等關鍵環節，并探討了細胞培養肉產業可能對社會、政治與經濟產生的影響，也為低成本和大規模生產提出了實用建議。最后，綜述還討論了現存的挑戰并概述了培養肉發展的未來方向。該項工作以“Emerging Materials in Cultivated Meat: Engineering Sustainable Food Solutions – A Review”為題發表在國際學術期刊Advanced Functional Materials上（DOI: 10.1002/adfm.202413316）。蘇州大學碩士生王凌霄為第一作者，蘇州大學李剛教授、美國塔夫茨大學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基金面上項目、國家重點研發計劃、科技部國際合作司、美國農業部、美國國家自然科學基金和江蘇省教育廳高校優秀中青年教師赴境外研修等項目的支持。

圖1 用于培養肉制造過程中的種子細胞、支架及先進制造技術

圖2 動物骨骼肌肉的細胞、組織和結構示意圖

圖3 人工培養肉的制造流程

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

論文第一/通訊作者簡介：

王凌霄，蘇州大學碩士研究生，研究方向是絲蛋白生物材料和可持續培養肉材料的研究。

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

Ying Chen，美國塔夫茨大學生物醫學工程系研究助理教授、博導，主要從事組織工程領域相關研究。研究重點涵蓋了使用生物材料和細胞等材料開發組織工程和細胞農業相關研究；采用創新技術為傳統肉類生產提供可持續的替代方案，為未來食品技術及其可持續發展做出重要貢獻。此外，還致力于開發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域。她在國際頂尖學術期刊上發表了60余篇論文，并獲得了多項授權專利。她承擔并主持了由美國國立衛生研究院（NIH）和美國國家科學基金會（NSF）資助的重要科研項目，同時也領導了許多得到工業界支持的研究計劃。此外，她還長期在NIH和NSF擔任基金評審專家。（https://facultyprofiles.tufts.edu/ying-chen）

David L. Kaplan，美國塔夫茨大學物醫學工程系終身教授、博導，美國工程院院士、美國醫學與生物工程院（IAMBE）Fellow、美國國立衛生研究院（NIH）首席科學家、NIH組織工程與再生中心主任、美國塔夫茨大學細胞農業中心（TUCCA）主任和杰出教授。他致力于生物材料、組織工程、再生醫學和細胞農業領域，尤其是在絲蛋白生物材料的研究領域有很深的造詣和極高的學術地位。在Nature、Science及其子刊等國際高水平學術期刊上發表論文1000余篇，H-index高達198，引用次數超過180000次，同時擔任美國化學學會ACS Biomaterials Science and Engineering主編和 Biomacromolecules副主編，同時擔任美國醫學和生物工程學會常務理事。承擔多項美國國立衛生研究院、美國自然科學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，并因其在研究和教學方面的杰出貢獻獲得了眾多獎項。（https://facultyprofiles.tufts.edu/david-kaplan）