这是一趟去往火星的星际旅行。用数月时间在茫茫宇宙中穿越2亿公里，早上起床如果能用现挤的牛奶，冲一杯“宇宙拿铁”，那又是精神抖擞的一天……
除了这样的畅想，在浙江大学奶业科学研究所副研究员，博士生导师石恒波的科研目标里，也许再过10年、20年，人们在办公室里除了能拥有饮水机，也能人均拥有一台“神器”，随时喝到新鲜的牛奶或羊奶。
“当然，现在我们还只建立了‘从0到1’的成果研发，未来的‘1到99’还有很长的路要走。” 石恒波说道。
近日，他作为通讯作者，在英文期刊JASB上发表的论文提出，团队已建立了可用于模拟反刍动物的乳腺类器官培养体系。
也就是说，体外培养而成的乳腺类器官培养系统，可以模拟动物乳腺的发育和泌乳过程，从而让我们有机会在未来也能喝到拥有相似营养成分的牛奶或羊奶。
山羊奶生产 图源 新华社
牛奶作为一种食物，走进人们的生活已有上千年历史。研究表明，除膳食纤维外，牛奶中几乎含有人体所需要的全部营养物质，是一种全营养食物。因此，从婴儿出生开始，到成长过程，各种各样的奶以及奶制品，已经成为了人们生活中不可或缺的一部分。
“未来上太空，不太可能牵着大量的牛或羊一起对吧。”提及这项研究的意义，石恒波打趣道。
更重要的原因还有，当下现有的畜牧业，正越来越无法满足人口增多带来的奶需求。同时，“吃的是草，挤的是奶”的牛羊们，在破坏生态环境上，其实并不逊色人类。有研究表明，一头奶牛每天排出的废气中，甲烷排放量可达500升，而甲烷所能产生的温室效应是二氧化碳的21-310倍。降低奶牛肉牛养殖在内的畜牧业、乳业、皮革业的温室气体排放量，已经成为全球范围内一项有趣而艰巨的课题。
所以近年来，不管是生物合成科技研发的人造牛奶，或体外培养的乳腺类器官都是科创企业、科研机构们潜心研究的科研热点。
“在类器官研究的热潮下，我们率先建立了反刍动物的乳腺培养体系，” 石恒波表示，“在论文投稿时，审稿专家就对这项研究的创新性给予了肯定。”
山羊乳腺类器官的分离和培养示意图
团队以拥有高泌乳能力的奶山羊乳腺组织为模型，提取了相应的类器官组织。在培养皿中，细胞被包裹在生长因子和三维基质（一种水凝胶）中，在37℃，5%二氧化碳的外在条件下，生长出乳腺腺泡的双层细胞结构。
羊乳腺组织中相关细胞免疫染色示意图
“这就接近于乳腺组织的原生结构，”石恒波介绍，“当在催乳素的刺激下，现有的乳腺类器官已经能显示高效的泌乳特性，并且泌乳过程可以持续超过3周。”
“未来社会可能将对奶重新定义。也许现在，普遍大众认为，奶是牛、羊等反刍动物产生的天然饮料。但通过科学技术而生产的奶制品，也完全能实现人类所需要的优质蛋白、微量元素摄入。”
同时，石恒波强调，因为目前生长因子、凝胶等体外培养物质成本较高，通过体外类器官生产的奶依然是“比黄金还贵”的存在。他希望通过自己在内的科研人员们进一步的努力，在后续的研究中结合3D打印、AI技术等技术的发展，让成果真正实现产业化。
“这个过程，可能需要几年，也可能随着新材料、3D打印技术等实现突破按下‘加速键’。” 石恒波说道。
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