我们对红肉的欲望似乎永不满足，这对健康和地球都不好。不过，具有可持续性的“代肉”正跃跃欲试，不过真的有人愿意尝试这种新型“肉食”吗？汉堡肉饼在接触平底锅的那一刻发出了嘶嘶声。熟悉的烟熏香气溢满了房间。第一口咬下去的时候可以看到肉饼里面粉嫩嫩的，流淌着汁水。不过这可不是一般的汉堡肉饼，虽然它整个是用植物做的，但它看起来、吃起来都像真的汉堡。它的制造者是加州硅谷的科学家。
生物技术学家 Chris Davis 表示，“肉是真的好吃啊，但是肉的制造过程效率非常低。过去40-50年里，肉类从特殊日子的珍馔变成了每日的盘中餐。”这个全素汉堡“不可能汉堡”是“不可能食品”公司制造的，Davis负责这家公司的研发。到2050年，全球人口预计将增长约15%，达到90亿以上。这将对环境和人类营养都造成史无前例的压力。在此期间，全球的肉食需求预计将增长73%。
要满足这个需求的话，每年的肉产量都要增加1.6亿吨才行。我们的地球可没法轻易跟上人类肉食需求的节奏。Davis表示，“好的耕地越变越少。”地球30%的耕地面积已被用于畜牧业，而畜牧业产生的温室气体排放占全球的近15%。牛是罪魁祸首，它们不仅产生大量甲烷，而且肉牛产业还消耗大量的水和耕地。此外，大量食用红肉（发达国家的典型生活习惯）对我们的健康不利，而且一般会增加糖尿病、癌症和心脏病的风险。
如果用更具有可持续性的蛋白质来源来代替的话，健康和气候变化问题都能得到缓解。不过说得容易做起来难：我们中的许多人根本没法戒掉牛肉。虽然西方国家在过去的30年里口味有了变化，越来越多的人开始吃鸡排和猪排，但是大众对牛肉的需求，尤其是汉堡肉饼的需求还是很强劲。科学家们一直致力于说服公众，尤其是选择余地较大的发达国家的人重新思考自己的饮食。
他们想劝人尝试吃昆虫和新奇的食物，或是用对环境影响较小，但吃起来和普通汉堡别无二致的各种口味的“假”汉堡来满足肉食男女的欲望。荷兰马斯特里赫特大学血管生物学家Mark Post表示，“我们面临的环境问题非常严峻，因此我们要尝试任何可能性，看看哪种方法能成功。”他是在实验室里制作汉堡的第一人。
不过，牛津大学研究食品系统和可持续发展的Tara Garnett则认为，人们饮食的灵活性还是挺大的，“‘美食’的潮流随时间变化，我们要多一点想象力。”不过，要和牛肉一争高下的“代肉”对环境和健康的影响又如何呢？如何做出一块以假乱真的牛肉？2011年，一家以创造更具有可持续性的食物系统为目标的初创公司构思了“不可能汉堡”汉堡的概念。
经过5年的研究，他们从味道和口感两方面定义了肉，并创造出了“不可能汉堡”。他们找到了让肉之所以为肉的元素（脂肪含量、肉汁含量和烟熏味），然后将它们逐一还原。没有肉的“不可能汉堡”，它的原料包括：土豆、血红素蛋白、大豆、椰子和小麦。Impossible Foods他们使用的原料是小麦和土豆蛋白、天然增味剂、椰子油，还有最关键的血红素。动物组织，如血红蛋白或肌红蛋白中富含血红素，而血红素里富含铁。
生牛肉里含有大量肌红蛋白，因此产生了它特殊的颜色。在烹调的时候，肌红蛋白使牛肉产生焦糖和烟熏的味道。Davis表示，“最重要的发现之一就是，血红素蛋白决定了肉的味道。”找到稳定的非动物的血红素来源是第二个挑战。一开始，研究者们尝试从大豆（Glycine max）根部提取含有血红素的蛋白。Davis表示，“在做了大量研究后，我们意识到，并不存在具有环境可持续的方法来采集根瘤，并提取其中的血红素蛋白。
”需要大量的大豆才能萃取出汉堡所需的血红素。因此他们转换了研究方向，现在在实验室中用经过基因工程改造的酵母制造血红素蛋白。在包括纽约米其林星级餐厅“普通人”在内的11个美国餐厅里可以买到“不可能汉堡”，它的售价约16美金。它并不是市面上唯一的人造汉堡，另外一个主要竞争对手是“超越汉堡”。“超越汉堡”在商店有售，但需要回家加热，它的肉色主要来自于甜菜根汁提取物。
消费者对这两款人造汉堡的评价都不错，但是许多人认为“不可能汉堡”更逼真、更像普通汉堡。许多美食博客说它“鲜美多汁”，而且有一种“矿物质和鲜肉的滋味”，特别是四分熟的时候。但是反馈也并不尽是溢美之词。在项目进行了1年以后，该公司曾测试了第一个版本。Davis回忆，“它被人形容成酸臭的玉米糊，这已经算客气的评价了。
”好在肉饼在烹调过程中会变得有嚼劲，而且还会散发出烟熏的香味，这让研发团队相信自己走对路了。“不可能汉堡”表示，对汉堡的每样原料的环境影响进行分析后他们发现，和传统汉堡相比，人造汉堡更加环保（参见“可持续发展的选项”）。
这项研究虽然没有发表，但是该公司表示，把四分之一磅的牛肉饼用同等大小的人造肉饼代替的话，节约的水相当于洗一次10分钟的澡，减少的温室气体排放相当于一辆普通的汽车开29公里，而且还节省了大约7平方米的土地面积。而且从营养价值上讲，人造牛肉饼含有的蛋白质和铁和一个一般的汉堡相当。
Table1 可持续发展的选项昆虫和人造肉这些肉类的替代品的蛋白质含量和牛肉相当，但是它们的全球增温潜能（Global warming potential，每千克二氧化碳当量）更低。一般牛肉的数据来源于美国农业部，人造牛肉数据来自于“不可能食品”公司生产的“不可能汉堡”。“不可能食品”公司目前只能制造数量有限的人造汉堡肉饼。要让不含肉的人造肉出现在超市货架上还需一定时日。
虽然人造汉堡得到了不少正面的评价，但还是有人能区分真肉和人造肉的差别，特别是当两种肉没有搭配丰富的酱料时。人造肉实验室即使是对于牛肉的死忠粉来说，马上也会有更加具有可持续性的菜单选项出现。在过去的几年里，科学家们一直在实验室里培养牛肉，把它们做成汉堡肉饼或是肉圆。一般来说，实验室培养的汉堡肉饼首先需要从活牛身上提取肌肉细胞，然后在实验室里用富含营养物质的血清进行培养，使它们长成肌肉组织。
肌肉细胞会长成一小股一小股的。大约2万股肌肉细胞可以做成一个一般大小的汉堡肉饼。从生物学角度看，这种肉和牛身上的肉没有差别，只不过真牛肉做的汉堡肉饼里会有少量骨头、软骨和结缔组织的碎渣。它的蛋白质和铁含量和普通汉堡肉饼相当，而且还可以通过人为增加维生素和矿物质来提高它的营养价值。
这背后的逻辑是这样的，在实验室生产一个汉堡肉饼所排放出的温室气体（每千克可食用部分的二氧化碳当量约为7.5千克）仅仅是普通牛肉汉堡的一小部分，而且用水仅为后者的10%。但是大规模生产的能耗并不清楚，这将取决于还在研发的生产工艺。2013年，Post向媒体公布了世界第一个在实验室里制造的汉堡肉饼（用了一点食用油和黄油煎的）。这个汉堡肉饼原型的制造成本是33万美金，而最初的评价顶多算中规中矩。
Post表示，“当初这个汉堡肉饼看起来还是挺逼真的，因为大家觉得它是肉做的，但是它吃起来口感很干。”从那时候起，Post和他的团队就开始通过在汉堡肉饼中添加用干细胞培养的脂肪组织，让它变得更美味多汁。另外一家加州的公司“孟菲斯肉类”也在实验室里制造了一种肉圆，据报道它的成本大约是每千克4万美金。
Post希望在未来10年里，他的团队能够生产出每千克零售价在60欧元（合64美金）的汉堡肉饼，如果生产效率高的话，甚至能把价格压至12欧元。如果能卖到12欧元，这和英国超市的有机碎牛肉的价格相当。规模化生产的一大难点在于迅速生长大量肌肉细胞。Post第一个汉堡肉饼所使用的细胞是用一种相对简单的方法培养的——在一个二维表面上培养。但是大规模生产就需要更快的三维工艺。
Post的团队目前在大型生物反应器的悬浮液里培养细胞。在反应器里，细胞附在一种叫做微载体的圆珠上向外生长，这种方法使细胞增殖期大大缩短。自从第一款汉堡肉饼登场后，Post的团队还取得了另外一个进步。除了实验室培养的肌肉和脂肪细胞之外，他们的制作过程不沾染其他任何一丁点动物制品。比如，Post的汉堡肉饼原型所用的细胞曾是用胎牛血清喂养和培养的，而胎牛血清是从被屠宰的怀孕母牛的胎儿中提取的。
现在，他们的团队能在不含有任何动物制品的介质中培养细胞，这样一些素食主义者和动物福利倡导者也可能接受。今年3月份，孟菲斯肉类公司展示了他们的2个新产品：淋了酸橙汁的鸡肉条和鸭肉。这种用动物细胞培养的人造禽肉成本很高，每公斤花费近2万美金。不过，这差不多只是一开始人造肉丸成本的一半。
以色列的初创公司“超级肉类”也计划在实验室里制造鸡肉，该公司在去年通过众筹募集了资金，它们希望在未来五年里让产品进入超市。关键是说服公众上述代肉类的成功与否实际上取决于消费者是否愿意开口尝试。一般来说，西方社会中愿意尝试实验室培养的牛肉、吃昆虫或者变成素食主义者的人属于少数。但是代肉类的支持者认为，如果人造肉味道不错，那么人们就愿意尝试。Davis表示，“人最终会选择吃最好吃的东西。
”Post则认为，“人们在吃东西，比如热狗的时候，实际上并不清楚它的原料是什么，制造过程又是如何。”因此他认为这点最终也将适用于实验室制造的汉堡肉饼。不过大家都有一种强烈的感觉，只要人们掌握的信息越多，就越愿意改变自身的习惯。比如在一项研究中，在得知了实验室培养的牛肉对环境的好处以后，愿意尝试人造肉的受访者比例从25%上升到了43%。
“我们一直在改变自己的消费模式，我们的饮食习惯一直处于流变之中，”Garnett表示，“说人的行为没法改变，这其实是缺乏想象力。”那么，现在既然你知道了这样一款更加环保的纯素汉堡，你愿意吃么？还是愿意继续做牛羊肉的死忠粉呢？