2021年是中國農歷牛年。牛與中國的關系源遠流長，古代思想家老子至今流傳最廣的形象，就是騎著一頭大青牛。中國東北還是人類最早馴化牛類動物的地區之一，對牛的馴化起于一萬年前。

牛在傳統文化中代表著勤勞、誠實和奉獻的精神。人們常說，牛吃的是草，擠的是奶。除了提供肉食之外，牛也作為勞動力為農耕文明作出重要貢獻。

步入近代，牛成為科學家的寵兒，不僅“協助”科學家合成胰島素，更為人造肉的研究開發提供便利。

首次人工全合成牛胰島素

1965年9月，中國科學院生物化學研究所、北京大學、中國科學院有機化學研究所協作，完成了人工全合成結晶牛胰島素。

人工全合成結晶牛胰島素，是世界上第一次人工合成與天然胰島素分子相同化學結構并具有完整生物活性的蛋白質，標志著人類在認識生命、探索生命奧秘的征途中邁出了關鍵性的一步。

胰島素能夠促進人體組織對葡萄糖的攝取與利用，并抑制糖原的分解和異生。胰島素不足，會引發糖尿病發生，而胰島素過多，則會引起代謝障礙。

胰島素是當時唯一闡明化學結構的蛋白質。1955年英國化學家桑格完成了胰島素的全部測序工作，并因此獲得1958年諾貝爾化學獎。然而國際權威學術刊物《自然》卻發表評論文章斷言：“合成胰島素將是遙遠的事情。”

人工合成胰島素項目在1958年底被列入1959年國家科研計劃，參加的科研人員來自中科院生化所和有機所，以及北京大學、復旦大學等單位。自1958年12月正式立項至1965年9月科學家觀察到胰島素結晶，歷時近7年。人工全合成結晶牛胰島素這一原創性工作被譽為“前沿研究的典范”，曾獲1982年國家自然科學一等獎。

人造牛肉成風潮

出于對牛肉的喜愛和健康生活的追求，人類正在孜孜不倦地嘗試人工合成牛肉。

2019年4月，連鎖快餐企業漢堡王在美國密蘇里州圣路易斯及其周邊地區的59家商店推出了一款不含肉的人造肉漢堡。漢堡王宣稱，人造肉漢堡的味道與傳統牛肉餅相同，唯一的區別是它不含牛肉。

與傳統的素食漢堡不同，人造肉漢堡旨在模仿烹飪時肉的外觀和質地。Impossible Foods公司從大豆根中培育出血紅素，將其制成餡餅，用以模仿肉餅的質地。據福克斯新聞報道，咀嚼這款人造肉漢堡所發出的聲音十分令人信服。據悉，這款人造肉漢堡的卡路里含量略低于原始的牛肉皇堡，膽固醇含量低，反式脂肪含量為零。

2019年5月，另一家人造肉公司Beyond Meat在美國納斯達克上市，首日便暴漲163%，創造了21世紀以來美國公司IPO首日的最佳表現，被稱為“人造肉第一股”。 2020年4月，Beyond Meat與星巴克中國合作，推出植物牛肉產品。

當前，全球范圍內主要有兩種不同類型的人造肉。一種是像Beyond Meat和Impossible Foods那樣的植物性素肉，用豌豆蛋白、大豆、小麥、馬鈴薯和植物油來還原動物肉的質地和口感；后者則是像Aleph Farms那樣從動物身上提取肌肉組織，然后放入生物反應器進行培育，該種方式尚處于實驗環節。

2018年12月，以色列生物科技初創公司Aleph Farms宣布推出由3D培養技術培育的首例可食用人造牛排。次年10月，Aleph Farms又宣布在國際空間站運用3D生物打印機成功培育首塊太空人造肉。他們將牛細胞送上國際空間站，在微重力環境下通過3D生物打印機將牛細胞培育成類似于傳統肉類的小型肌肉組織。

牛打嗝與溫室效應

與真實牛肉相比，人造肉往往被視為一種更健康的飲食方式。很少有人想到，吃牛肉與地球溫室效應也有關系。

牛是非常典型的反芻動物，有一顆區別于其他常見家畜的瘤胃，這里也是產生甲烷的主要部位。當牛群打嗝時，甲烷氣體會釋放到體外，這是除二氧化碳之外的第二大容易引發“溫室效應”的氣體。每頭奶牛每天可產生最高達380升的甲烷。

據美國環境保護機構的調查，每年全球反芻動物產生約8000萬噸的甲烷排放量，約占每年人造甲烷排放量的28%。在新西蘭，因為綿羊和奶牛打嗝產生的甲烷占引發該國溫室效應氣體總量的43％。

聯合國糧農組織發布的《牲畜的巨大陰影：環境問題與選擇》報告顯示，由于人類對肉類和奶類的需求不斷上升，牲畜飼養業快速發展，因此產生的溫室氣體比汽車還要多。報告稱，人類活動(包括飼養牲畜)產生的甲烷(俗稱沼氣)，有37%來自反芻牲畜的消化道，而甲烷的溫室效應是二氧化碳的23倍。

畜牧業已經注意到牛群帶來的甲烷排放問題，通常的解決思路是在牲畜的食物中加入添加劑，抑制它們排氣。

近期，英國一家科技公司提出一種新的辦法——“牛用減排口罩”。他們研制的口罩能夠收集牛打嗝產生的甲烷，進而減少碳排放。口罩可以在牛呼吸和打嗝排出的氣體中捕捉甲烷，通過催化劑使甲烷發生氧化反應，進而轉化為二氧化碳和水，最終實現減少甲烷排放的目的。據稱，這款口罩可以減少 60% 的甲烷排放量。