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人工母乳“炼金术”正在创造奇迹

2023-03-20 06:52

来源：澎湃新闻·澎湃号·湃客

一项关于母乳的革命性前沿实验正在Biomilq公司的实验室进行。工程师打开冰柜从-80℃的冷藏室里取出一个小瓶子。在瓶子的底部，250毫升的液体已经形成了一个浅浅的、无色的小冰球，你可以把它叫做“Biomilq”。这个冰球代表了实验室培养的人类乳腺细胞一周半的产出。

善金局TAKEAWAY

·世界卫生组织表示，在全球范围内只有三分之一的婴儿在出生后的头六个月内获得了专家建议的母乳喂养量。

·根据市场研究提供商Euromonitor International的数据，2021年婴儿配方奶行业的价值超过520亿美元。

·不管母乳优势的确切细节如何，它仍然是公认的婴儿营养的黄金标准。在实验室中复制它就像炼金术一样。

·细胞培养的牛奶能够满足很多营养需求，却无法复制母乳的复杂性，但可以为父母提供母乳喂养的另一种选择。

Biomilq公司由Leila Strickland和Michelle Egger创办。这家初创企业希望利用这些细胞和其他类似的细胞，尽可能地重现人类母乳的制造过程。他们正在努力生产实验室培养的人乳。

Biomilq创始人Leila Strickland（左）

和Michelle Egger（右）

2020年2月，Biomilq公司宣布已经成功地使用细胞生产乳糖和酪蛋白（一种糖和一种母乳中的蛋白质）。“我们的观点是母乳喂养。母乳有任何人都无法模仿的好处，”从食品科学家转型成企业家的Egger说：“如果你能用母乳喂养，那就请这么做。但现实是，大多数父母不能完全用母乳喂养。这并不是因为缺乏尝试。”

母乳经常被描述为“完美的营养”，用2015年《人类早期发展》杂志的一篇论文的话说，“母乳对健康的益处包括防止哮喘、糖尿病、腹泻、耳部感染、湿疹、肥胖和婴儿猝死综合症”。但编制一份完整有科学依据的清单，说明母乳比婴儿配方奶粉更有优势，是一项挑战。由于缺乏对母乳喂养的结构性支持，现有的数据是有限的。不管母乳优势的确切细节如何，它仍然是公认的婴儿营养的黄金标准。在实验室中复制它就像炼金术一样。在Biomilq 办公室的霓虹灯招牌上写着“Making Magic ”，悬挂在乳房曲线的艺术装饰的光影之下。

消灭母乳焦虑的挑战

14年前，时任斯坦福大学细胞生物学博士后的Strickland怀孕了，然而她的母乳喂养经验却并不像周围人说的那么自然简单，孩子出生后的头几个星期她对这些期望产生了疑问，“实际上，我的身体没有为我的孩子制造足够的乳汁”。Strickland从此开始了一个并不罕见的斗争，可以视为一场科学挑战。

在2013年，一位名叫Mark Post的组织工程师推出了用实验室培育的牛肉制作的汉堡包，帮助拉开了投资者对“细胞农业”兴趣高涨的序幕，这一生物技术领域致力于寻找实验室培育的传统农产品的替代品。初创公司纷纷使用工程酵母来生成动物蛋白，或者直接培养动物细胞。

存储在-80℃的冷藏室的“Biomilq”

代表了实验室培养的人类乳腺细胞的产出

Strickland和她的丈夫对这种可能性感到兴奋。如果有一种方法可以从实验室的细胞中获取母乳，那会怎么样呢？几年前，他们搬到了北卡罗来纳州，Strickland开始使用奶牛乳房组织和二手实验室设备进行实验。

2019年，Strickland认识了Egger，他是杜克大学MBA学生，专注于社会企业创业，曾在General Mills帮助开发了诸如Lärabar、Go-Gurt和面向学校的低糖散装酸奶等产品。虽然她患有嗅觉亢进症而曾避免乳制品研究，但该领域的复杂性还是吸引了她。Egger后来成为Biomilq的CEO。

2020年，该公司在Breakthrough Energy Ventures（Bill Gates创立的投资公司）领投的一轮融资中获得了350万美元的资金。2021年又完成了一笔2100万美元的A轮融资。在2022年，全国奶粉短缺引发了人们对婴儿喂养问题的迫切关注。对于像Biomilq这样的公司来说，这是一个推广替代方案的大好机会。在热衷于通过技术解决人类生活基本问题的时代，如果生物技术能干预生育和长寿，为什么婴儿营养不能呢？

母乳“炼金术”说明书

人体制造母乳的过程始于怀孕期间荷尔蒙的变化促使乳腺细胞增殖。分娩后，两种妊娠荷尔蒙——雌激素和孕激素下降，而催乳素仍然存在。这刺激了乳腺细胞从母亲的血液中吸取碳水化合物、氨基酸和脂肪酸，并将这些原料转化为喂养婴儿所需的营养素。

在Biomilq公司的案例中，乳腺细胞来自捐赠者提供的牛奶和乳腺组织样本，这些细胞在一个科学家团队的照料下在体外繁殖，并负责保持它们的 "快乐"。然后，这些细胞被转移到一个中空纤维生物反应器中——这是一个大管子，里面充满了数百个微小的多孔管，这些管子上覆盖着一层实验室培育的细胞。当营养物质流经小管子时，细胞会将乳汁成分分泌到大管子中，并在那里收集。

Biomilq生产流程

将这里的产物描述为“母乳的成分”而不是“母乳”是一个重要的区别。Biomilq已经证明其技术可以生产乳汁中的许多常量营养素，包括蛋白质、复合碳水化合物和生物活性脂质，但它还不能以接近母乳所需的相同比例和数量生产它们。母乳的其他成分超出了公司的目标范围。例如，乳汁中存在母亲的抗体，但它们不是由乳腺细胞产生的，而且由于 Biomilq 的产品来自无菌实验室环境，它不会提供任何有益的肠道细菌。

绿色是多产的Biomilq的乳腺细胞 (MEC) 的标记

蓝点是被染成绿色的细胞核

然后是母乳的特征可变性——其化学成分在数月、数天甚至一次喂养过程中发生变化的方式——以及它对特定婴儿的营养需求做出反应的能力。无论Biomilq最终成为什么，它都必须是统一的，虽然Strickland 说“这不是真正的母乳”，但她仍然相信人类乳腺细胞所产生的力量。牛奶和人奶可能有一些相同的蛋白质，但“在这些蛋白质的处理方式上存在着特定的物种差异”，她说：“我们相信，Biomilq成分将更具生物活性，更容易吸收，并与婴儿的肠道更好地互动。”

推动“下一个最好的产品”

Biomilq公司的方法和设备来自生物制药技术领域，用它们来创造一种商业上可行的食品将需要在一个完全不同的规模上工作。Strickland表示“这是一个双管齐下的挑战。我们想做比今天的技术设计更大数量级的东西，而且我们想降低产品价格。”当被问及公司的目标消费者时，她表示如果Biomilq复制了已经困扰婴儿喂养的不平等现象，对她来说将是最坏的情况。“在Biomilq完全普及之前，我不会认为它是一个成功”，Strickland说。

Egger采取了一种更为务实的立场：公司的目标是有朝一日能达到婴儿配方奶粉的“高端”价格，而且在开始时可能会比这个价格更贵。Egger说：“虽然普遍推广对我们来说是最重要的，但它不可能立即让世界上每一个人都能享用。”目前，该公司正在向那些倾向母乳喂养但对其挑战感到沮丧的客户进行推广，他们愿意花钱让孩子得到“下一个最好的产品”。

“下一个最好的产品”的相对价值是一个开放的问题。在世界卫生组织工作、专门研究婴儿和儿童早期营养的Laurence Grummer-Strawn说：“母乳喂养提供的‘最佳开端’包括所有不可能纳入细胞培养产品的东西，比如，母乳微妙的变化和父母与孩子的联系。如果没有这些，我们谈论的基本上是一个更好的配方。但坦率地说，从营养角度看，婴儿配方奶并没有那么糟糕。”他认为，美国很大一部分人更广泛倾向的是优先考虑母乳这一物质，而不是母乳亲喂这一行为。

摆脱教条的第三条道路

对于2023年开始要为人父母的人来说，母乳喂养是与“重视教育”和“不要吸烟”并列重要的一项建议。大量的美国父母一开始都是这样做的——根据美国疾病控制和预防中心的数据，2019年出生的婴儿中，有33.2%至少是短暂的母乳喂养。但只有25.6%的女性在美国儿科学会和世界卫生组织推荐的六个月内纯母乳喂养。

负责曼哈顿莱诺克斯山医院母乳喂养项目的护士兼哺乳顾问Olena Dobczansky说：“母乳喂养是婴儿的最佳营养，这一点是无可争议的。只是离开医院后，父母所面临的现实让美国儿科学会的指导方针听起来很虚幻。”即使是获得带薪休假的父母也需要练习，而且往往需要有经验的人的帮助，才能让婴儿正确地吃奶和哺乳。旅程可能涉及到令人恐惧的不确定性（宝宝是否吃饱了？）、身体不适（乳头疼痛、乳腺炎）并且耗时耗力——母乳喂养是一项持续不断的工作，尤其是在刚开始的时候。

Biomilq希望帮助无法满足母乳喂养这一苛刻理想的父母。该公司的网站宣称：“我们已经受够了对如何喂养婴儿感到内疚。”其宣传的情感核心是缓解和承诺新生儿父母的个人不足感。“世界上有两个派别——母乳至上和配方至上”，Egger说：“我们总是被迫选择一个阵营。Biomilq提出的是通过技术摆脱教条，是母乳喂养的第三条道路。”

母乳黑科技帮手群

Biomilq并不是唯一一家希望为婴儿研制新型牛奶的公司。总部位于新加坡和美国的TurtleTree正在培养干细胞，以从包括人类在内的一系列哺乳动物中制造乳汁成分。该公司希望从母乳生物活性物质和源自其技术的功能成分中推出功能性食品。TurtleTree已经在与婴儿配方奶粉公司合作，利用技术和功能成分升级现有配方奶粉。

从长远来看TurtleTree将实现其

雄心勃勃的计划，将细胞牛奶推向世界

而总部位于纽约的Helaina正在使用微生物发酵来培养人乳中的蛋白质。Laura Katz是Helaina的创始人。Katz是一名食品科学家，她选择用母乳喂养她的儿子，但她的公司打算迎合使用配方奶粉的父母。Helaina公司成立于2019年，对酵母菌株进行基因工程，使其在发酵时产生人类母乳中的蛋白质。这些蛋白质以及附着在它们身上的微小糖分，将有助于免疫系统的发展，部分是通过喂养婴儿肠道中的有益细菌实现的。

Helaina成立于2019年，其信念是

母乳喂养不应定义孩子的健康或父母的价值

风险投资公司SOSV的合伙人、其创业孵化器IndieBio的总经理Po Bronson表示，婴儿喂养是一个“显示出巨大压力和变革欲望的市场”。Strickland在2019年获得了IndieBio的一个席位，Bronson一直对该领域感兴趣。他说：“我想每个人都知道这将是非常困难的，而且需要面对很多细节问题。”但Bronson也看到了全球中产阶级增长的潜在回报。他说：“需求是巨大的，而迫在眉睫的依然是价格问题。”

全球婴儿配方奶行业潜力巨大，这并不奇怪——根据市场研究提供商Euromonitor International的数据，2021年配方奶行业的价值超过520亿美元。Biomilq、Helaina、TurtleTree等公司以其创新技术，产品健康性、可持续性已经为该行业带来了变革。随着技术的发展，未来也会有更多的颠覆者进入市场，为家庭带来更多创新选择，并最终消灭母乳焦虑。