從交換學生到博士：我的細胞培養肉研發之路

顏豐鈞 Frank Yen

2025/09/12 更新2025/09/12 發佈閱讀 6 分鐘

從交換學生到博士，這是一段把夢想端上餐桌的旅程

大家好，我是 Frank。從台灣到以色列理工學院（Technion）當交換學生，再決定留下來做博士研究，我一路投入在 人造肉（細胞培養肉、cultured meat） 這個領域。

很多人問我：「真的能在實驗室用細胞做出肉嗎？」

今天，我想用第一人稱，分享我們如何一步步把「實驗室」變成「廚房」，把細胞組裝成能吃的肉。

從實驗室「長大」的細胞培養肉 (Cultured meat)

為什麼是細胞培養肉？

人類吃肉的需求只會一路上升，但地球的資源卻是有限的。細胞培養肉的願景，是在不增加畜牧負擔的前提下，做出吃起來像肉、口感也像肉的產品。

目前最大的挑戰在於兩點：如何大量擴增細胞數量？ 以及 如何讓它們組成像肉的結構？

這正是我博士論文的兩大重點。

主角一：給細胞一個「能夠被吃掉的家」

我們設計了一種可食用的 微載體（microcarriers），讓牛的間質幹細胞（mesenchymal stem cells）附著、增生，逐漸形成 微組織（microtissues）。

一般研究用的微載體是塑膠或玻璃材質，沒有辦法吃。細胞培養完還得把它們分離，流程繁瑣、還會降低細胞產量。這正是我們的突破點：可食用性微載體（edible microcarriers、想像成比芝麻再小一點的球狀「小公寓」）。細胞能直接「帶著家」進入下一步，不僅簡化流程、提升產量，更對於商業化至關重要。

微載體可以讓牛的幹細胞附著並生長，達到商業化的作用

在 500毫升的 Applikon MiniBio 生物反應器裡，我們校正好溫度、pH值、溶氧量，並用 頂部通氣（headspace aeration） 維持穩定環境，再依需求調整攪拌轉速與換液策略。8天後，微載體表面已經被細胞長滿。我們追蹤葡萄糖、乳酸等數值變化，並確認它們仍保持幹細胞原有的特性（CD29、CD44 陽性，CD45 陰性）。

白話一點說：它們健康，性格也沒跑掉。

更有趣的是，當這些微組織聚成 聚集體（aggregates），硬度可以提升 40 倍。對於做出結構化的「肉」特別重要，畢竟沒有人想吃會散掉的漢堡排。

主角二：做出像牛脂肪、但更健康的「脂肪替代品」

肉的多汁和風味有很大的一部分來自油脂。為了模擬牛脂肪，我們設計了一種由油膠（oleogel）做成的 脂肪替代品（fat substitute）：

68% 芥菜籽油15% 鷹嘴豆蛋白17% 單硬脂酸甘油酯

這種油膠在加熱時的熱學反應幾乎與牛脂肪相同，熔點甚至更高（70 °C 對比牛脂肪的 42 °C），烹調時的結構也相對穩定。其中的脂肪酸組成也更接近植物油，因此 飽和脂肪比例更低，對心血管和健康更友好。

我們甚至連顏色 Lab* 值 都測量了，結果比牛脂肪略偏黃，這是因為芥菜籽油和鷹嘴豆蛋白原本的顏色所導致的。科學不只看數據，也很重視「顏值管理」。

把兩位主角組成「能吃的作品」

分層型（Layered）
把聚集體一層層堆疊，中間塗抹脂肪替代品，就像牛排的油花。它的優勢是 硬度和口感與牛肉相似，吃起來更像傳統牛排。
漢堡型（Burger-like）
把微組織打碎、混合脂肪，組成「絞肉感」。這樣的設計能模擬牛肉的油花分布。含水量約 50%，烹煮後仍能保有多汁口感，非常接近牛肉漢堡排的體驗。