《Food Research International》：The sustainability nexus of cultured meat: Integrating environmental, social, and technological-economic insights
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本研究通过系统文献综述分析118篇论文，探讨人造肉在环境、社会健康和技术经济维度的可持续性。发现环境上虽可降低排放和资源消耗，但高能耗及实验室数据不足限制评估；社会层面虽能提升动物福利和健康，但面临消费接受度与监管不清晰问题；技术上虽在生物反应器、支架和培养基方面取得进展，但成本效益和规模化仍是障碍。研究强调需从实验室模型转向实际评估，以支持可持续食品系统发展。
罗伯托·莱昂纳多·拉纳（Roberto Leonardo Rana）|克里斯蒂安·布克斯（Christian Bux）|维托·托马索（Vito Tommaso）
福贾大学经济系，罗马洛·卡杰塞路1号（Via Romolo Caggese, 1），71121 福贾，意大利
摘要
随着人们对食品安全、环境退化以及畜牧业伦理问题的关注日益增加，培养肉（cultured meat）已成为传统肉类的一种有前景的替代品。尽管具有潜力，但培养肉的可持续性在环境、社会健康和技术经济等多个维度上仍缺乏充分研究。本研究通过对118篇经过同行评审的文章进行系统文献回顾，全面评估了培养肉的可持续性。遵循PRISMA指南，研究确定了三个主要研究方向：（i）环境影响；（ii）社会和健康影响；（iii）技术经济可行性。研究发现，虽然培养肉可以显著减少土地使用和温室气体排放，但其高能耗以及对实验室规模生产数据的依赖限制了当前的环境评估。从社会角度来看，培养肉在促进动物福利和公共卫生方面具有潜力，但仍面临消费者接受度和法规清晰度方面的挑战。在技术层面，生物反应器、支架和无血清培养基方面的创新正在取得进展，但成本效益和可扩展性仍是关键障碍。研究强调，需要超越实验室模型，转向基于实际数据的评估，以全面理解培养肉在可持续食品系统中的作用。
引言
饥饿是人类面临的最危险挑战之一。尽管联合国（UN）推出了多项应对饥饿的倡议，如可持续发展目标（SDGs）（目标2），但由于COVID-19大流行的影响，2020年全球饥饿人数增加了10%（联合国，2025年）。肉类是全球消费量最大的食品（人均每年约64公斤），其中葡萄牙（151公斤）、西班牙和美国（144公斤）的消费量最高（Our World in Data，2022年）。然而，仅依靠传统肉类生产已无法满足全球需求，使其逐渐成为一种奢侈品（Zhang等人，2025年）。因此，有必要开发可持续的替代品来生产肉类（Campisi等人，2024年；Shahid等人，2024年）。
一种不依赖农业或畜牧业的替代方案是通过生物工程和组织再生方法生产培养肉。培养肉是通过收集动物细胞并在富含营养的受控环境中培养它们来制造的。在生物反应器中，细胞繁殖并发育成肌肉和脂肪组织，形成类似传统肉的结构。成熟后，这些组织被采集并加工成肉制品（Flaibam, da Silva等人，2024年；Ghosh等人，2024年）。其生产还可以解决与传统肉类生产相关的伦理争议（例如虐待动物、屠宰、集约化养殖），并减少与传统肉类消费相关的健康问题（例如心血管疾病和癌症）（Arora等人，2023年；Boccardo等人，2023年）。培养肉的生产在技术上已变得可行，2022年的全球市场规模约为2.46亿美元。预计到2030年这一数字将增长至70亿美元，其中汉堡产品占总收入的近40%。从地区来看，2022年北美占据了最大市场份额（35%），亚太地区预计将实现最快增长，到2030年的复合年增长率约为53%（IMARC集团，2024年）。然而，技术层面需要解决的主要问题之一是其生产过程中大量的能源消耗。尽管培养肉的温室气体排放量较低，对自然资源和土地水资源的消耗也较少，但其生产仍需要大量能源（每生产1000公斤培养肉大约需要18-25吉焦耳的能量）（Tuomisto & Teixeira De Mattos，2011年）。图1展示了培养肉的生产过程，突出了关键的自然资源投入和产出。
注：该过程包括多个生物反应器。生物过程从在10升增殖培养基中接种50,000个细胞开始。七天后细胞数量达到1亿个，然后转移到50升生物反应器中继续培养至5亿个细胞，再分成五个200升的生物反应器进行最终增殖（三天内达到100亿个细胞），随后使用分化培养基进行十天的分化过程形成肌管（Jurberg等人，2023年）。最终的“湿饼”（由肌管和培养基混合而成）经过离心和挤压处理后得到干产品。来源：作者自行整理。
关于培养肉生产的研究可以追溯到20世纪90年代末，当时美国国家航空航天局（NASA）利用鲫鱼肌肉细胞（Carassius auratus）进行了相关研究（Kumar等人，2021年）。此后，培养肉的研究不断增多。根据Pandurangan和Kim（2015年的研究），现代培养肉具有与动物肉相同的特性，但它是通过活细胞人工培育而成的。多年来，人们使用了不同的术语来称呼培养肉，这些术语随着对该创新产品的了解不断演变，以更好地表达其特性。从最初的“合成肉”或“体外肉”到更近期的“清洁肉”、“实验室培育肉”或“培养肉”（Chriki & Hocquette，2020年）。
本研究的目的是对培养肉进行系统文献回顾，重点关注其在环境、经济和社会可持续性方面的学术研究进展。特别关注支撑培养肉生产的技术创新，探讨其当前局限性和未来潜力。除了探讨可持续性影响外，该回顾还考虑了与培养肉消费和生产相关的健康方面。研究结果旨在帮助研究人员和行业利益相关者改进可持续实践和技术发展。此外，本研究旨在提高公众和市场对培养肉的认识，促进其被接受并融入可持续食品系统。
材料与方法
本研究对培养肉的可持续性进行了系统文献回顾（Snyder，2019年）。采用逐步方法进行了明确、透明且可重复的分析，具体步骤如下：（i）确定文献回顾中包含的研究的目标和范围及其系统边界（即时间框架、主题领域、文档类型、语言）；（ii）开发与培养肉可持续性相关的合适研究关键词
结果
文献搜索共发现了432篇科学文献，主要来自WoS数据库（约占80%）。其中38篇因重复内容被EndNote工具剔除。随后，在筛选阶段又有245篇文献因偏离主题被排除，另有28篇文献在资格审查阶段被剔除。此外，在审查过程中，根据领域专家的建议，还添加了7篇文献。
第一组——环境可持续性
文献一直关注培养肉生产所带来的环境影响，多项研究通过比较培养肉与其他肉类产品的生产情况分析了各种情景（R??s等人，2017年；Sun等人，2015年）。通过对环境影响的评估，揭示了培养肉生产中的弱点、问题及风险，并提出了可能的解决方案
结论
本研究通过对主要科学数据库中的118篇文献进行系统分析，探讨了培养肉的可持续性。研究确定了三个主要研究方向：（i）环境可持续性；（ii）社会健康可持续性；（iii）技术经济可持续性。
在环境方面，目前专门针对培养肉环境影响的研究较少
CRediT作者贡献声明
罗伯托·莱昂纳多·拉纳（Roberto Leonardo Rana）：负责撰写初稿、监督、资源协调、方法设计、研究实施和概念构建。克里斯蒂安·布克斯（Christian Bux）：负责撰写初稿、资源协调、方法设计、研究实施、形式分析及概念构建。维托·托马索（Vito Tommaso）：负责撰写初稿、资源协调、方法设计、研究实施、形式分析、数据整理及概念构建。
未引用的参考文献
Isaac和Potter，2024年
刘等人（Liu et al.），2024年
Stout等人（Stout et al.），2023年
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。
