食品黑科技崛起
食品黑科技崛起
人造肉，实验室养虾，仓库里种菜——为了口吃的，新加坡什么都在试
11 月底，新加坡乌节路上的君悦酒店泳池边，灯红酒绿，这里正举办一场未来感十足的食品派对，五光十色的餐盘上摆放着造型精致的寿司、汉堡、芝士、雪糕，不寻常的是，这些色泽诱人的派对食品都是由可替代蛋白制成，也就是俗称的「人造食物」。
这些采用黑科技烹饪出的菜肴，色香俱全，至于味道，品尝者则仁者见仁。「你有没有试吃我们的沙嗲串烧？」来自印度乌代浦的创业公司 Gooddot 创办人 Abhishek Sinha 对财新记者说：「可替代蛋白不仅关乎信仰和素食主义者福祉，更关乎环保和可持续发展。」在其旁边的人造牛奶蛋白公司 Perfect Day 的创办人 Ryan Pandya 一边频频点头，一边递上焦糖味的人造雪糕，纯素食冰淇淋是 Perfect Day 2019 年 7 月推出的爆款产品，在美国一经发售便受到热捧。
这场派对集结了七家全球新锐的未来食品生产商，其中多家的投资人来自新加坡国有投资公司淡马锡。「你不得不承认，除了美国，新加坡无论产业环境还是监管政策，都对食品科技公司超级友好。」来自美国加州的 Ryan Pandya 说道。
新加坡正试图打造新的国家标签——「亚太食品创新硅谷」。在 11 月举行的亚太农业和食品科技峰会上，新加坡副总理兼财政部长王瑞杰表示：「相信新加坡可以为全球和区域企业提供良好的研究与创新生态系统，并由一个美食天堂变身为亚洲与全球农业和食品的连接点。」
迫不得已的初衷
新加坡将农业和食品创新纳入国家战略也有着迫不得已的初衷。新加坡国土面积狭小，724 平方公里土地中只有 1% 的土地用于农业和生产，食物生产成本远高于东南亚其他地区，产量亦远远无法自给自足。新加坡 90% 的食物都依赖进口，这导致在食品供应上经常任他国「鱼肉」，国家食品安全缺乏保障。
鸡蛋就是最好的一个例子。2018 年 12 月初，新加坡最大的鸡蛋进口来源国马来西亚宣布，考虑停止或限制鸡蛋出口，以确保国内市场有足够供应。当月，马来西亚还宣布将短期限制部分海鲜的出口。
这并非新加坡首次面临食品进口国中断供应的局面，「这也不会是最后一次」， 新加坡环境及水资源部长马善高警告说，气候变化和粮食出口国的资源危机都将影响新加坡的粮食安全。
自 2019 年 6 月开始，460 万只乌克兰鸡蛋悄然进入新加坡市场，这是新加坡政府保障国家粮食安全的策略之一，即在地理和时间上分散从多个国家采购食物，目前粮食进口来源国达 180 个。但从粮食安全的战略而言，扩大粮食自给率是更加稳妥的方案。
2019 年 3 月，新加坡政府宣布了「30·30 愿景」，即到 2030 年，本地出产的农产品占全国的食物供应比例由目前的不到 10% 提升至 30%，其中 20% 来自蔬菜水果，另 10% 来自肉类和鸡蛋等食物所含的蛋白质。
新加坡的农业用地已无法增加，要实现上述目标只能通过提升本地农业的高科技水平，借助可持续的农耕和渔业养殖等技术。因此，新加坡政府更新了其五年科研计划「研究、创新与企业 2020」 (RIE2020) 的最新政策方向，为食品科研计划拨款 1.44 亿新加坡元，致力于研发可持续的农耕和水产养殖等技术，生产高价值、可持续和有营养的蛋白质等「未来食物」，以及食品安全科学与创新。4 月 1 日，新加坡食品局正式成立，主要使命是为了落实「30·30 愿景」，加速推动农产品行业的高科技转型，减少对进口食品的依赖。
从上世纪 70 年代开始，新加坡政府曾多次推动制造业升级，依次重点扶持了石化、电子和生物制药等行业。如今，新加坡大力投资农业和食品，除了粮食安全考量，也是看中食品行业未来的巨大潜力。
新加坡正未雨绸缪，力图在日益重要的农业和食品行业分一杯羹。在过去五年中，淡马锡在全球农业和食品领域投资了 30 多家公司，投资总额超过 50 亿美元。淡马锡综合农业投资部执行总经理马世文 (Anuj Maheshwari) 在新加坡接受财新记者采访时指出，淡马锡在农业食品领域的投资主要聚焦四大主题：以可持续的方式生产蛋白质，以垂直农场等方式生产新鲜农产品，生产培育出有功能性的健康食物及营养成分，以及能提高产能、解决供应链问题的变革性技术。
人造辣椒蟹愿景
「我最近吃了 Impossible Foods 的汉堡，它尝起来真的和普通牛肉汉堡没什么两样……随着科研投入，估计你未来可以品尝到人造新加坡辣椒蟹。」王瑞杰在亚太农业和食品创新峰会的晚宴上说道。
新加坡政府认为，替代性蛋白质行业可以有效满足国民的蛋白需求，政府主要聚焦植物和微生物蛋白，以及基于细胞的培养肉研究。这些生物科技方法包括发酵与微生物蛋白质提取，功能性提升植物蛋白食品的配方与风味，以及发展能够为细胞培植肉类提供细胞培养媒介的可持续低成本技术等。
此外，新加坡政府还计划建立替代性蛋白质的领先研发基地。为此，新加坡政府宣布，圣诺哥裕廊集团食品中心将作为共享厂房设施，提供给那些进行替代性蛋白质规模化生产试验的公司。该食品中心于 2018 年落成，斥资 2 亿新加坡元，可为食品制造商同时提供冷库和货仓。
目前，作为可替代蛋白最普遍的商业化领域是风靡全球的人造肉。人造肉主要分为两类，一类是以 Impossible Foods 和 Beyond Meat 为代表的植物人造肉 (plant-based meat)，植物人造肉大多以豆类蛋白作为基础原料。不过，前者的科技含量更高，因为科技学家利用生物合成技术，在实验室通过「发酵」方法制造出大豆血红素 (heme)，这是 Impossible Foods 汉堡「流血」的秘诀，也是肉味的主要来源。微软创办人比尔盖茨、李嘉诚旗下的维港投资和淡马锡都是 Impossible Foods 的投资人。
过去两年，植物人造肉开始在新加坡流行，例如 Impossible Foods 已进入多家新加坡高级餐厅，Beyond Meat、Gardein、Omnipork、Quorn 等植物人造肉公司也开始在当地超市销售产品。新加坡本地人造肉初创企业 Life 3 Biotech 正在研发鸡肉口感的植物蛋白肉，现在仍处于早期试验阶段。
另一类人造肉则是在实验室通过动物细胞培育出来，通常称为「试管肉」或「细胞肉」 (cell-based)，Memphis Meats、JUST 等是这类人造肉的代表。这类公司大都使用生物科技中的干细胞分化技术，有些会同时使用有「基因剪刀手」之称的 CRISPR 技术，这些都是传统用于再生医学的工程技术。
中国科学院动物研究所研究员、干细胞再生与代谢研究组组长黄仕强向财新记者解释说，以实验室「试管牛肉」为例，其制作流程为首先对牛的肌肉进行活检，进而在其肌肉组织中分离出干细胞，再将其放入生物反应器当中进行培育，「同时也要控制肌肉分化，以便形成较成熟的肌肉纤维」。理论上，试管肉与真正的肉没有分别，亦能大幅降低因动物养殖所造成的环境污染。
新加坡人造肉初创企业 Shiok Meat 是细胞肉生产商的代表之一，它也是东南亚首家细胞肉海鲜研发公司，由两名曾为新加坡政府机构工作的干细胞科学家建立，2019 年 4 月获得 460 万美元的种子轮融资。公司以细胞培植虾肉起步，已在市场上推出试验版产品细胞虾肉烧卖，目前正计划在实验室培植龙虾肉和蟹肉。Shiok Meat 预计在 2020 年至 2021 年实现商业化，并希望通过自行研发细胞培养媒介，大幅降低成本。
马世文向财新记者指出，细胞肉技术更具独特性和颠覆性，因为在植物人造肉领域要做出复杂的整肉产品——比如牛排——难度较高，但通过细胞肉技术完全可以实现，但其发展取决于监管者的态度。
「老实说，消费者接受与否并非问题所在，就像你去快餐店吃炸鸡块时，并不知道当中的鸡肉和调料配比。」马世文指出，现在的年轻人更易接受新技术，而且对环保也格外关注。
但目前制约细胞肉的首要问题是成本。因为试管肉的培育基价格昂贵，尤其 FBS (Fetal Bovine Serum，胎牛血清) 成本高昂。血清 (serum) 是细胞培养基中的成份之一，可促进细胞生长。FBS 是血清中的一种，主要是来自剖腹产的胎牛。「每生成 1 克的肌肉约需耗费 50 毫升的 FBS，仅 FBS 这一成本就大概要 2000 元。」黄仕强表示，这将导致实验室「养牛」的想法仍停留于科研领域，目前不具备市场推广空间。
2019 年 3 月，Shiok Meats 以培植虾制成的烧麦首次亮相。Shiok Meats 创始人思利然曾透露，制作八个烧卖的成本约 5000 新加坡元，约 2.53 万元人民币，即每公斤培植虾的成本。该公司计划一年内将成本降至 50 至 100 新加坡元。即使如此，这一价格仍大大高于养殖虾的生产成本。Shiok Meats 认为，要消费者接受干细胞培植食品，理想的成本价格是每公斤约 1 至 5 新加坡元 (约 5 元至 25 元人民币)。
黄仕强认为，高昂的培养基、无菌的培养环境或生物反应器，以及训练有素的技术人员是导致细胞肉成本高企的主要因素。在他看来，通过降低培养基或是降低成本的主要方向「仍有赖于代谢调控技术的进步」。
考虑到技术革新速度以及监管等因素，「预估细胞肉从实验室到市场大约需要八到十年时间」，马世文说。
在墙上和仓库里种菜
Benjamin Swan 递上一杯翠绿色的羽衣甘蓝果汁，这款来自垂直农场的蔬菜汁少了苦涩，更多的是植物本身的清甜。「垂直农场可以控制植物生长的指标和环境，种出来的蔬菜是药品级食品，开袋即食。」 Benjamin 向财新记者说道。这位曾经的银行家，如今是新加坡垂直农场 Sustenir 的创办人。
在「30·30 愿景」中，新加坡政府希望 20% 蔬菜水果来自本地生产。由于新加坡农地有限，只能想尽办法拓展空间，「向上发展」的垂直农场成为最主要的替代选择。
与温室大棚不同，这种室内垂直农场犹如巨大的货仓，不靠阳光和泥土栽种，取而代之的是层层叠起来的货架，每层架子上装上白色或紫色的 LED 灯，严格控制室内湿度和温度，在调配的营养液中种植农产品。不过，在垂直农场，同等产量的用水量只有传统农业的十分之一到百分之一，而全人工光的室内种植方式更将蔬菜成长环境提升至实验室级别，免除了传统蔬菜喷洒农药带来的残留、土壤重金属污染等隐患。
备受科技巨头青睐的美国垂直农场初创公司 Plenty 更在种植载体上另辟蹊径，将一条条 6 米高的长管竖立平排组成巨大的垂直种植架，形成一幅蔬菜墙，营养液从长管顶部灌注，靠重力自然向下流，方便把多余的水分回收再利用。
垂直农场兴起于上世纪 90 年代，由于当时的技术不够成熟，能盈利存活下来的企业很少，随着节能型 LED 光电技术的发展，人工光的成本显著下降，近年来垂直农场改头换面，作为城市农业产业在全球备受资金追捧。2017 年， Plenty 获得 2 亿美元的 B 轮融资，由软银愿景基金领投，亚马逊创办人贝索斯个人基金等明星基金跟投，而淡马锡也参与投资了 Sustenir 和美国 Bowery Farming 等垂直农场公司。
新加坡目前已拥有超过 30 家垂直农场。Sustenir 成立至今已七年，主打产品是两款羽衣甘蓝，以及蔬菜汁和草莓等。该公司的羽衣甘蓝已占新加坡市场供应的七成，产品价格也与竞品相仿。公司 2019 年开始种植草莓，计划在 2020 年推出菠菜等品种。
「室内种植草莓还有授粉的问题，人工授粉成本高且成功率不高，未来有一些自动化的机器蜜蜂或许可以帮我们解决问题，产品价格可能进一步下降。」Benjamin 说，公司已经进军海外市场，目前正在中国香港屯门建厂，希望 2020 年在当地市场推出蔬菜产品。而他也规划未来 18 个月进入上海市场。
垂直农场面临最大的问题是成本——设备与电费。「这对一些国家来说属于奢侈品。」亚洲开发银行私营投资部农业主管 Martin Lemoine 摇摇头向财新记者说道。事实上，根据日本设施园艺协会 (JGHA) 数据，目前日本有六成垂直农场业者都因为电力成本问题而无法盈利，能盈利的大部分都是依靠政府补助，或把成本转嫁到消费者。
另一个问题是，除了绿叶菜，还可以种什么？理论而言，垂直农场可以种植任何作物，但是考虑到作物生长周期与租金、电力和人力等经营成本，大部分垂直农场仍选择种植周期短、毛利高的蔬菜，归根结底还是成本和效率的问题。
Bowery Farming 是美国垂直农场的佼佼者，但仍对财务数据三缄其口。公司联合创始人和执行总裁 Irving Fain 接受财新记者采访时说到：「我们在美国市场的售价已与传统有机产品价格相当，甚至更低一些。这主要是我们自主开发了种植管理 Bowery OS 系统，可以提高效率和降低成本。另一原因是得益于供应链的改变，我们生产地和供应地距离很近，可以省去繁冗的中间环节。」
在美国，一些农产品到达货架前会经历东西岸长途跋涉，甚至从海外运送，运输成本在蔬菜价格中占比较大，营养价值也大打折扣。「农业创新非常有潜力，你改变了农业模式之后，就能改变供应链，继而改变整体的成本结构。」 Irving Fain 说到，他有野心将 Bowery 的种植管理系统复制到中国农场。
在新加坡，向上发展的不仅有种植业，连鱼虾也可以在仓库里养殖，新加坡阿波罗水产养殖集团 (Apollo Aquaculture) 就是其中之一。集团正斥资 7000 万新加坡元，建设一个高自动化、八层高的水泥陆地咸水渔场。建筑物预计 2020 年二季度竣工，届时新的养殖场将大幅增加产量，从目前的每年 110 吨鱼上涨 20 倍至 2200 吨鱼。公司总裁黄伟杰还说：「目前，每条鱼的能源成本约 30%，之后便可降至 3%。」每年节省约 350 万新加坡元 (约 1800 万元人民币) 的能源费用。
中国食品创新逻辑
在广东深圳大鹏半岛雷公山的山坳里，有一栋外墙画满蔬菜与未来元素涂鸦的厂房，这栋 3000 平方米的厂房，曾是中国最早的大型商业化垂直农场之一——喜萃植物工厂的生产基地，年产量可达 300 吨蔬菜。
它在 2015 年城市农业的浪潮中诞生，2017 年，喜萃生产的蔬菜开始进入深圳、广州的 Ole' 、超级物种等中高端超市以及万豪等五星级酒店，以「免洗」「活的蔬菜」作为主要卖点。曾担任公司高层的肖晴 (化名) 在深圳接受财新记者采访时说，尽管当时一包 155 克的蔬菜在超市的零售价高达 25 元，市场反应仍十分热烈，每月订单将近 15 吨。
然而，好景不长，2018 年中国创投资本的寒冬中，喜萃未能顺利引入新一轮投资，这家曾经作为优秀创业项目受到中国国家领导人接见的明星企业，在成立四年后黯然落幕。
落幕的主要原因是成本高昂和资金链出现问题。「垂直农场必须扩大规模，才能摊薄研发、管理、包装、配送等成本，降低售价实现盈利。」肖晴谈起喜萃的失败经验时表示，「技术提升需要时间，消费市场培育也需要时间，但投资者不一定能给初创企业这么多时间。」
喜萃植物工厂只是中国发展农业科技的一个缩影。至于人造肉的研发和商业化，中国也大幅落后于美国、欧洲等农业先进地区。直到 2019 年 11 月，据新华社报道，中国第一块细胞肉由南京农业大学研发成功，但国内至今仍没有真正研发和生产人造肉的高科技企业。不过，这并不妨碍 A 股炒作概念，Beyond Meat2019 年 5 月在美国纳斯达克挂牌上市后，国内主营业务与大豆、「素肉」等有关联的公司都归类到「人造肉」概念股，上演了一波短暂的涨停行情。
资本的耐心，是农业创新滞后的主要原因之一，一名不愿具名的国内创投基金投资总监表示，人民币基金的大多数项目投入五年左右就会考虑退出，这意味着 VC 一般不会投资技术和市场都未成熟的新兴产业，「像垂直农场这类项目，需要上下游产业资本的长期支持」。
相较 TMT、医疗等行业，农业并非「性感」行业，「我们不可能像淡马锡一样，投资那么多前沿的农业科技，因为我们的绩效考核和问责制决定了投资限制和决策。」中国主权基金的一位投资经理说。
不过，2014 年以来，中国农业曾出现一波 VC 投资热潮，顺为资本、戈壁创投等国内 VC 纷纷宣布重点关注农业领域。这一波 VC 投资大多集中于农产品供应链、农村电商、农村信贷等细分领域，但上述创投基金投资总监向财新记者指出，对于垂直农场、人造肉等在海外受到资金热捧的未来食品，这类新技术的项目国内资金投入比较少，除了中短期回报考量，还有一个重要原因是国内资金对环保、可持续性发展等长期大机遇关注度有限。
以垂直农场为例，目前在国内依然存活的企业如中科三安、松下苏州植物工厂、浙江星菜植物工厂等，均依靠从事半导体或消费电子产品的母公司的资金扶持。中科三安总经理占卓告诉财新记者，以农作物生产作为主营业务的垂直农场至少需要五至八年实现回本，公司除了蔬菜种植和销售，还经营植物园艺灯、垂直农场设备等硬件销售，如今可实现盈亏平衡。占卓表示：「刚成立的前三年中，有两年都是完全亏本，因为科研投入非常大。」多名 VC 行内人士也向财新记者透露，近两年，创投资本已很少关注农业项目，主要是投资回报不理想，项目存活率不高。
由于农业科技的前期资本投入大、回报周期长，政府投入仍是中国的农业科技研发资金的主要来源。2000 年至 2013 年，中国政府财政拨款的农业科研投入年均实际增长率达到 15% 以上。在 10 月举行的中国发展高层论坛 2019 年会上，国际食物政策研究所所长樊胜根直言，中国在农业研究的投入还需要加倍，目前，中国的农业研究经费在 GDP 中的占比 (即农业科研投资强度) 不足 1%，而以色列、韩国、日本等发达国家的农业科研投资强度均超过 3%。
由于社会发展阶段不同，对于有 14 亿人口、6 亿农民的中国来说，现阶段农业最重要的是满足人们的粮食需求，因此大量政府资金投向了提升产量、消灭病虫害等基础性研究，未来食品等农业黑科技并非科研投入的重点。
北京大学中国农业政策研究中心主任黄季焜向财新记者指出，在中国，公共部门主导的研究体制导致研发技术同实际需求结合不紧密，不同研究机构之间出现各自为政的现象，这与美国农业科研以产品和市场为导向的研究体系很不一样，「应该使企业成为农业科技创新的主体」。
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