今天不聊新消费和新故事,最近神舟十四号飞船成功发射,我们来聊一聊食品“飞天”话题以及太空育种超2000亿元[1]经济效益背后的食品发展新思路。
4月16日,有12000颗种子成为“天选之子”,搭乘着神舟十三号返回地球。其中包括有政府、高校、农林科学院、航天育种产业创新联盟等单位搭载的作物种子。
神舟十三号载人飞船返回舱在京完成开舱,工作人员开舱取出包括作物种子在内的搭载物品。
图片来源:中国载人航天工程办公室
“神十三”才带回太空种子没多久,“神十四”又带着新“快递”冲向太空。今年6月5日17时42分,神舟十四号载人飞船与天和核心舱成功对接。这也意味着,被选送的农作物种子顺利进入太空,开启为期6个月的“太空之旅”。
在航天新闻热度下,太空育种也再次获得了业界关注。太空育种通过高真空、强宇宙射线、微重力、弱磁场等特殊太空环境,诱变植物种子或菌种等,使这些搭载物基因产生变异。
上天“旅游”一趟变成“太空种子”就结束了吗?搭载物返回地面后还需进行筛选,最后种植培育获得优质高产的新品种。
太空育种
图片来源:中国数字科技馆官网
目前,蔬菜瓜果、咖啡、茶叶、菌种、中药材等食品品类都有了“太空后代”。从1987年,中国的“飞天入场券”首次开放给农作物种子后,我国共开展了30余次的植物种子、菌种、试管苗搭载升空,培育出近千个航天育种新品系、新品种[2]。
我们发现,太空育种的成果开始应用在预包装食品中,太空啤酒、太空益生菌、太空咖啡……太空育种和消费者的距离并不算太遥远。
太空育种应用
图片来源:Ground Control、百威英博、富乐顿生物
人类自己“上天”的机会都十分稀少,为什么要进行太空育种呢?
第一,时间就是金钱。相比花费数十年、翻山越岭寻找自然突变植株,航天任务能在短时间内带来大量突变的育种材料。
第二,推动产业升级。航天工程育种正在农业、林业、微生物制造业等产业发挥着重要带动作用。目前,我国太空育种年推广面积超过4000万亩,初步估算已产生直接经济效益超过2000亿元。[1]其中,不少都和食品品类有关。
随着“神十四”继续“飞天”,我们也想一起讨论,创造经济效益超2000亿元的太空育种,是怎么发展的?它有哪些痛点,应用情况如何?太空又能给食品行业带来什么新思路?
一、你别羡慕,食物都飞上天了
当普通消费者一张太空旅行“船票”都还遥不可及时,食物已经飞上了天。
4月16日,与神舟十三号的三位宇航员一同返回地球的,还有12000颗种子。同日下午,工作人员也在返回舱开舱活动中,展示了部分太空种子。
神舟十三号返回舱开舱,带回“太空种子”
图片来源:央视新闻截图
我们也从已公开的“神舟十二号和神舟十三号载人飞船航天育种实验项目清单”中发现,在上千份育种材料中,有大量食品相关的样本。
清单中不仅有小麦、水稻、玉米、咖啡等常见农作物种子,生菜、黄瓜、草莓、甜瓜等蔬菜水果种子,还覆盖了更多元化的食品品类。例如茶叶等经济作物种子,芽孢杆菌、双歧杆菌等微生物菌种,石斛、当归等药用植物种子。[3]
太空育种需要种植和培育。官方报道表示,目前,我国太空育种的育成品种数量和推广应用范围处于世界第一位。[1]
在海南,我国已经建立了太空作物的种植基地,海南航天育种中心的科研成果也早已经进入市场,走进我国消费者的生活。
海南航天育种中心
图片来源:央视新闻截图
而在新疆布尔津县,也有着太空育种蔬菜种植基地。基地人员表示,今年已引进了草莓番茄、樱桃番茄、黑宝石番茄等10种太空番茄种子,经过培育,这些太空育种蔬菜预计今年8月份可以上市。
太空育种可在相对较短时间内创制出高产、早熟、抗病等性状优良的种质资源[2]。据该种植基地统计,每亩太空育种蔬菜比普通蔬菜增产30%以上。以茄子为例,普通茄子亩产2.5吨,而太空育种茄子的亩产可达3.3吨;普通番茄的亩产在5-6吨,太空育种番茄的亩产可达到8-10吨。
在太空育种的应用发展下,有越来越多业内人士希望打造航天太空育种研发基地,将航天科技成果转化应用到农业领域,甚至喊出了以“航天+农业”、“科技+农业”、“元宇宙+农业”为产业核心,打造航天太空育种研发中心的口号。
近年咖啡品类的热度居高不下,而云南的咖啡豆早在2012年就已经“上天”了。
据了解,2012年神舟九号飞船首次将普洱小粒种咖啡种子带上太空,在轨运行13天后成功返回地面。后续,思茅北归咖啡有限公司作为承载“神九”太空咖啡种植试验的企业[4]。
思茅北归咖啡的咖啡林
图片来源:普洱广播电视台
如今云南咖啡生豆价格也在2022年创下历史新高,雀巢、星巴克、蓝瓶咖啡、永璞、Manner等品牌纷纷推出云南产地的咖啡。随着太空育种咖啡的不断迭代研究,在未来的咖啡混战下,或许将内卷到“太空咖啡”概念。
除了咖啡,在我们的头顶上空,还曾经有“飞来飞去”的茶叶种子。
凤凰单丛茶就被称为近期的“茶圈顶流”,随着“神十三”在太空呆了六个月后,又回到广东潮州完成种植。
立在凤凰单丛太空茶种种植地旁边的纪念碑
图片来源:新华社
此外在福建,有许多茶种曾做过“太空旅客”。2021年,白茶种子首次搭载神舟十二号在太空运行90天,在开仓取出后由福建省农业科学院茶叶研究所负责选育。
政和白茶“上天”
图片来源:茶道传媒
而早在2013年,神舟十号搭载了武夷茶“航天大红袍1号”和“航天正山小种1号”,还有安溪铁观音茶种。2012年、2011年、2007年、2003年的神舟飞船上也都搭载有茶种。
国家航天育种工程首席科学家刘录祥曾表示,我国的太空育种一开始就是以满足市场需要为目标。当太空育种技术随一次次“上天”突破创新后,也将推动食品这个刚需市场的多品类创新。
二、“上锐天入地”不容易,食品企业还能如何用好“天选之种”?
官方曾表示,太空育种既要“上天”也要“入地”,最大优势在于变异率高、育种周期短,可在相对较短时间内创制出性状优良的种质资源。
可“上天入地”并没有科幻电影中表演的那般容易。
有空间产业研发相关业内人士向FBIF表示,目前能搭载航天器“上天”的重量很有限,种子必须发挥最大价值。因此,种子的选择有着“高门槛”,需要精选遗传稳定性高、综合性状好的品种开启“太空之旅”。
然而,等太空旅行结束,也不一定会达到理想的效果。太空诱变像是“开盲盒”,诱变的情况具有随机性,好坏不定。航天育种产业创新联盟秘书长、中国空间技术研究院原航天生物总工程师赵辉表示,在实际培育前,谁都不清楚种子存在怎样的突变。
此外,这些食物种子不是去了一趟太空就能被为“天选之种”,在市场上进行广泛应用。
“太空种子”种植“入地”后,还要进行多代连续培育,选择发生优异变异、能稳定遗传的品种,并最终通过国家审定。
中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所专家杨红善表示,从种子搭载返回到地面种植,再到培育出新品种,不同植物的育种年限不一样。按照育种程序,培育出一个紫花苜蓿新品种需要10多年时间。燕麦作为一年生植物,时间会减少2到3年。
相关业内人士也向FBIF表示,太空育种对全球的食品企业来说成本高,即使有品种资质参与实际操作,在商业应用方面仍是非常稀缺的一个资源。因此,食品企业也需要按照各国太空育种项目的规定推进。
我们也一起了解一下,除了前文提到的蔬菜水果、咖啡豆、茶叶等品类,目前太空育种用于菌种等品类的应用情况。
快速研发出“太空食品”的目标很难实现,但是目前的食品企业如果希望聚焦太空育种,可以进行一些“四两拨千斤”的操作。有业内人士表示,菌种或许是一个合适选择,菌种在经历太空培育之后,还可以在地面进行“无限”的增殖。
云南皇氏来思尔乳业的专利菌株,就入选了中国载人航天工程项目太空搭载名单。今年6月5日,神舟十四号飞船在酒泉成功发射。和3名航天员一同开启太空之旅的,包括来思尔乳业的28株益生菌菌株。
云南皇氏来思尔乳业的28株益生菌菌株搭载神十四“上天”
图片来源:云南皇氏来思尔乳业
据品牌表示,本次神舟十四号所搭载的鼠李糖乳杆菌G025-A-09,副干酪乳杆菌H-L13等菌株是来思尔乳业科研人员从大理特色食品——乳扇制品中选育出的专利菌株。
此外,在2021年6月17日,来思尔乳业的21株菌株也曾搭载神舟十二号载人飞船登陆过天宫空间站。
和益生菌应用创新有着相同“投资”思路的,还有啤酒类中常用的酵母。
2014年10月,美国Ninkasi啤酒公司表示,“天空不是极限(sky was not the limit)”。该公司通过火箭将小瓶啤酒酵母发射上天,并后续回收,酿造出了Ground Control太空啤酒。
太空酵母酿造的Ground Control太空啤酒
图片来源:Ninkasi
然而,想要获得“太空酵母”并不简单。Ninkasi啤酒公司也分享了其推出Ground Control太空啤酒前的故事。
品牌表示,在第一次尝试时,酵母一路安全地“上天”完成了旅程,但它在“下地”时候降落在偏远的黑岩沙漠,一系列意外情况导致最后无法追踪,共计丢失了27天。由于极端的沙漠高温,酵母最终不能用于酿造。然而,第二次发射上天的“太空酵母”快速完成了回收,并立即被运送到Ninkasi的实验室开始繁殖和酿造,最终产品于2015年成功问世。
这款用太空酵母做的啤酒,并不是昙花一现的营销活动。此后,在2017年还推出了第三版Ground Control太空啤酒,包括限定款、22盎司瓶和Cask Strength款。
太空酵母的应用,也出现了中国企业的身影。富乐顿生物作为国内在空间微生物科学领域研究的企业。公司在2021年推出的SPACE1太空啤酒就主打“太空酿酒酵母”。品牌表示,该款啤酒的酿酒酵母菌株曾于2016年搭载神舟十一号飞船以及天宫二号进入太空,经过多代选育、克隆技术繁殖,最终研发出新型“太空酿酒酵母。
SPACE1太空啤酒
图片来源:富乐顿
2021年6月,由啤酒品牌沃德古堡和富乐顿联合推出的「太空精酿」成立并获得500万天使轮融资。顾名思义,该品牌主打“太空精酿啤酒”。据创始人表示,太空精酿的酿酒酵母来自神舟十一号飞船和天宫二号空间站,返回地球后由科学家团队研发出太空精酿。
太空精酿啤酒
图片来源:太空精酿
品牌表示,国内目前缺乏有“太空科技”背景的啤酒,太空精酿想要填补国内太空精酿技术商业化转化的市场空白。等太空产品发售后,太空精酿还会开放精酿小酒馆加盟。
太空精酿小酒馆概念图
图片来源:太空精酿
食品企业想要“上天入地”并不容易,如何把太空育种的资源最大化、更高效地完成创新发展将是关键挑战。或许在未来,在小酒馆里喝着用太空酵母酿造的啤酒,吃含太空益生菌的食品将成为人们的日常。
三、食品品牌的未来,会在太空吗?
随着太空育种的成果走上了餐桌,人们也逐渐意识到:太空看似离我们很远,但实际上却“很近”。
尽管航天搭载的条件有限制,但是食品企业一直以来没有停止以各种方式,给产品“融入”太空元素。无论是营销话题、航天员食品赞助,还是太空育种、微生物干细胞研究,和太空相关的话题都吸引了广泛的关注。
(资料图)
业内人士告诉我们,对于食品品牌而言,单从传播角度来看,太空营销不失为一种有效的传播方式。而从企业的长期发展角度来看,空间生物研究及商业化开发应用是一个不断突破创新的过程,有着长期意义,不能只看短期回报。
我们也一起来看一看,食品品牌还在如何“挑战太空”?
为了吸引挑剔的消费者,咖啡赛道已经从最终的精品现制咖啡卷到了原料咖啡豆,品牌们纷纷讲述自己的烘焙故事和工艺。可美国有一家公司并不满足于在地球上烘咖啡豆了,希望通过发射火箭烘几炉“太空咖啡豆”。
Space Roasters要在太空烘咖啡豆
图片来源:Space Roasters YouTube截图
2019年,美国Space Roasters公司计划将装满300公斤生咖啡的加压罐发射到太空,利用返回地球落入大气层所产生的大量热量来烘焙咖啡豆。
公司创始人Hatem Alkhafaji和Anders Cavallini表示,几个世纪以来,咖啡一直以同样的方式烘焙,现在到了利用太空技术彻底改变咖啡烘焙的时候。
太空烘焙胶囊设计图
图片来源:Space Roasters
Space Roasters表示,它已经获得了“太空烘焙胶囊”的专利,其中来自重新进入的热量将分布在四个圆柱体周围,每个圆柱体装有75公斤咖啡豆。咖啡豆会在微重力环境中被均匀地加热和烘烤,整个过程将只持续20分钟。
外媒还给其咖啡豆预测了定价,假设一杯咖啡中含有10到15克咖啡豆,仅计算火箭成本,每杯咖啡将达200美元。加上设计、开发、营销、加工等其他费用,每杯太空咖啡每杯可能要花费500美元。
有了火箭烘咖啡豆的脑洞,要给火星做啤酒似乎也不意外了。百威英博在2017年对外宣布计划要在火星上酿造“微重力”啤酒(Bud on Mars),做出第一款“火星上的啤酒”。
百威英博“微重力”啤酒(Bud on Mars)
图片来源:百威英博
2017年12月,百威英博将二十颗百威大麦种子通过SpaceX发射到太空中,送往国际空间站。在轨道上运行大约30天,然后被带回地球供百威创新团队进行分析,为百威酿造未来啤酒的下一步行动奠定基础。
在当时,火星啤酒的计划被人们认为是营销噱头。然而品牌在2018的行动证明,该活动确实有重要的营销价值,但它不止于一个噱头。2018年11月,品牌宣布计划在国际空间站进行第三次实验,帮助公司开发更能耐受极端压力环境的新麦芽大麦品种。
不仅要在火星上喝到第一款啤酒,未来当人们殖民新行星还可以吃到“太空人造肉”。
2019年9月,以色列生物科技初创公司Aleph Farms与俄罗斯实验室3D Bioprinting Solutions和两家美国公司合作,在国际空间站上进行了一项联合实验,在太空培育出了首块“太空人造肉”。
研发人员将活牛身上收集的细胞送上国际空间站后,在微重力环境下,使用3D Bioprinting Solutions开发的3D生物打印机,将细胞组装成一小块肌肉组织。
Aleph Farms启动“Aleph Zero”计划,用于在太空种植肉类
图片来源:Aleph Farms官网
2020年,Aleph Farms宣布开展“Aleph Zero”计划,将在太空制造牛排,让生产不受气候变化和当地自然资源可用性的影响,从而推进粮食安全的发展。Aleph Farms联合创始人兼首席执行官Didier Toubia表示,希望通过“Aleph Zero”项目,来随时随地为任何人提供无条件的优质营养(Healthy Nutrition for Anyone and Anywhere)。
太空啤酒、太空咖啡豆、太空人造肉......一切案例似乎都在表明,食品企业的未来,将不止于地球。太空项目的高投入背后,是食品品牌对长期发展的关注和对人类未来的探索。
四、结语
“神十四”正在继续“飞天”,此时此刻我们头顶上方,又有着一批新的食品种子在太空遨游。
超2000亿元市场的太空育种,也将继续发挥太空独有的优势,培育优势品类,推动食品产业的创新发展。科技的进步和人类的创造力带来越来越多在太空研发实验的机会,让我们一起期待,未来将有更多食品品牌在太空留下创新印记。
参考来源:
[1]深度关注丨神舟十三号搭载的作物种子顺利出舱 解密太空育种,2022年5月8日,中央纪委国家监委网站
[2]视频|神舟十三号返回舱开舱,太空育种让我们“大饱口福”,2022年4月26日,央视新闻
[3] 这些种子上过太空!神十二、神十三航天育种实验项目清单公布,2022年5月20日,北京日报