鈦媒體注：本文來自于微信公眾號硅谷洞察（ID：guigudiyixian），作者為 Joanna Hou，鈦媒體經(jīng)授權(quán)發(fā)布。

不知大家有沒有想過在自己家的廚房，一邊3D打印牛排，一邊煎牛排的場景？小探最近就在Seedland發(fā)起的硅谷創(chuàng)業(yè)大賽上碰到了一個老爺爺，他就在自己的實(shí)驗室里打印牛排，回家做給兒子吃呢！

小探表示，啊，也好想在家打牛排吃啊……這到底怎么回事呢？那我們就從這個老爺爺說起吧。



3D打印牛排的發(fā)明是個意外

魯賓斯基博士是加州大學(xué)伯克利分校的教授， 他于1980年開始教學(xué)， 主要研究方向包括生物醫(yī)學(xué)工程和生物技術(shù)中的熱量和質(zhì)量傳遞，并擁有多項專利。

魯賓斯基博士很早就對3D打印技術(shù)產(chǎn)生了興趣，但主要是在醫(yī)學(xué)方面。早在2019年1月14日，美國加州大學(xué)圣迭亞戈分校就利用快速3D打印技術(shù)，制造出模仿中樞神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的脊髓支架，成功幫助大鼠恢復(fù)了運(yùn)動功能。



3D打印牛排，你敢吃嗎？

（魯賓斯基教授，圖自加州大學(xué)伯克利分校官網(wǎng)）



魯賓斯基博士想更進(jìn)一步，打印出人體器官，以解決醫(yī)學(xué)上的需求，比如說腎臟打印。要是能打印出活的腎臟的話, 大家就再也不用為腎衰竭需要找合適的腎來換而沮喪了。

為了實(shí)現(xiàn)這個理想，魯賓斯基博士花了多年心血潛心研究。他曾試圖先打印出一個腎臟框架，再在框架里填滿活躍的生物細(xì)胞，并給與適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)條件來促使這些活細(xì)胞生長。

可是問題來了，整個打印框架的過程需要5個小時，在這個過程中，逐步填滿的生物細(xì)胞由于氧化的原因，無法生存。還有一個問題是，3D打印技術(shù)還沒有到打印血管或者神經(jīng)的地步（直徑太小）。

然而意外的，魯博士通過液氮冷凍技術(shù)一層一層打出了可以黏在一起的肉片。雖然這些肉細(xì)胞不能存活，打出來的肉片疊加起來卻和我們的可食用的肉看上去沒什么區(qū)別。

然后，高潮來了。可能是液氮冷凍技術(shù)打印起來的肉，讓魯博士覺得和菜市場里賣的肉似曾相識，魯博士腦洞一開，決意轉(zhuǎn)！戰(zhàn)！食品市場！

這就是 RS3Dprint 項目的起源。



3D打印牛排，你敢吃嗎？

（魯博士實(shí)驗室3D打印肉中，圖片由RS3Dprint提供）



那打印出來的肉長啥樣子呢？下面這樣：



3D打印牛排，你敢吃嗎？

（最終3D打印出來的肉 ，圖片由RS3Dprint提供）



3D打印牛排，你敢吃嗎？

（煎出來的肉，圖片由RS3Dprint提供）



大家一定很奇怪，吃個肉，為什么還要多此一舉呢？殺豬宰羊不就行了嗎？小探現(xiàn)在就帶大家來了解為什么這個3D打印肉片是一個偉大的發(fā)現(xiàn)。



為什么3D打印肉片是個偉大的發(fā)現(xiàn)？

對3D打印有點(diǎn)了解的童鞋都知道，打印出來的材料是一層一層疊加的。由于沒有東西鏈接打出來的材料，材料很容易就散架了。意外的是，這種可以讓打出來的肉隨時散架的特性卻要拯救不少人呢！

1、滿足特殊病人的需要

據(jù)美國健康訪談?wù){(diào)查表示，美國一年內(nèi)估計有944萬成人有食物吞咽問題。在這些患者中，大約28％的患者報告他們的吞咽問題是中度到嚴(yán)重。中風(fēng)是最常報道的病因，其次是各種神經(jīng)系統(tǒng)病和頭頸癌。吞咽問題影響的平均天數(shù)為每年139天。

該研究得出結(jié)論，每25個成年人，就有一個有吞噬問題。而這群患者中，只有一小部分人尋求外界幫助。

這是什么概念呢？也就是說在美國3.2億人口中，有上千萬人患有吞咽困難，相當(dāng)于每天超過3800萬餐和每年130億餐。

除此之外，還有數(shù)百萬人可以短期獲益于3D打印餐。例如，每年有超過4000萬的住院手術(shù)，因此，在許多情況下從手術(shù)中恢復(fù)的患者難以咀嚼或吞咽，并且可以從營養(yǎng)餐中獲益。

大家想想，這些患者只能靠喝粥或者引用液體食物來幫助食物吞噬。味道單一不說，很多我們從肉里獲得的蛋白質(zhì)這些病人都無法享受到。再加上沒有咀嚼食物的過程，何談享受美食的快感呢？

魯博士的3D打印出來的肉可以和我們平時吃到的肉一樣好吃，但是一到喉嚨自己就化了，這樣再難下咽的食物都可以被所有人享用。

此外，3D打印過程還允許多種成分的組合。雖然牛肉和羊肉等各種肉類可以混合在一起并印刷，但 RS3Dprint 也成功地印制了牛肉/蔬菜和牛肉/水果組合。這種將肉和水果/蔬菜大量生產(chǎn)成小吃的組合將為世界開辟新的食品市場。

也許會有童鞋質(zhì)疑，要是打印的很慢，打得再好也不現(xiàn)實(shí)呀。

大家知道，傳統(tǒng)3D打印就像蓋房子一樣，磚塊是一層一層的，在xyz軸上一個磚塊一個磚塊的蓋，最后形成一個房子，因此速度很慢。

目前，魯博士設(shè)計了一個連續(xù)移動的底座來節(jié)省Z軸上的打印。在XY軸上，他構(gòu)建了一個連接到25 cl注射器的單噴嘴打印機(jī)，該注射器可在連續(xù)移動的底座上打印。注射器系統(tǒng)具有容納任何體積的八個注射器的能力，以此實(shí)現(xiàn)量變。目前，打印速度目前已達(dá)到1毫升每分鐘。



3D打印牛排，你敢吃嗎？

雖然3D打印的速度比生產(chǎn)熱狗慢，但產(chǎn)量和產(chǎn)品種類的回報率呈指數(shù)級增長。在十頭打印機(jī)上，當(dāng)前流速為1毫升/分鐘，RS3D每小時可打印60毫升，在可比較的零食價格上，這相當(dāng)于42美元的美國產(chǎn)品。由于輸入材料和加工量等于或低于每磅售價4美元的熱狗，3D打印肉類零食的潛在收入要高得多。

此外，魯博士還發(fā)明了低溫石墨印刷術(shù)和冷光刻法兩項專利。低溫石墨印刷術(shù)可使RS3Dprint印刷多層肉塊。冷光刻法是堆疊多層生物材料同時將碎片冷凍在一起的過程。

這兩項專利具備兩個優(yōu)點(diǎn)：第一個是保護(hù)生物材料免受腐敗，第二個是將所有纖維沿同一方向以形成連續(xù)的肉塊。結(jié)合低溫光刻技術(shù)和單層3D打印肉的大規(guī)模生產(chǎn)，RS3D可以為肉類生產(chǎn)商提供價值更高的肉類產(chǎn)品。



3D打印牛排，你敢吃嗎？

（圖片由RS3Dprint提供）



2、解決食物浪費(fèi)的社會問題

據(jù) RS3Dprint 研究報告表示，每年有三分之一的蔬菜瓜果或者肉類都因賣相不佳而在進(jìn)入市場前就提前被淘汰了。不好看的蔬菜瓜果還可以用去打果汁以做副產(chǎn)品，但是不好看的肉類就沒有那么幸運(yùn)了，經(jīng)常都是遭到浪費(fèi)的結(jié)局。RS3Dprint解決了這一大浪費(fèi)問題。其實(shí)很簡單，3D打印原材料本來也是要準(zhǔn)備成粉末狀態(tài)，所以不管長成什么樣的肉制品，磨成粉末了也都是一樣的。

3、可以給戰(zhàn)士或宇航員提供更好的食物來源

美國的軍費(fèi)開支約占政府總預(yù)算的54％。這相當(dāng)于每年5985億美元的支出。雖然這個預(yù)算涵蓋了從火腿到手榴彈（后者價格較高）的所有內(nèi)容，但軍費(fèi)開支在美國是一個真正的經(jīng)濟(jì)引擎。從食品到天然氣，醫(yī)藥，從學(xué)校到核武器，作為美國經(jīng)濟(jì)中最大的自由支配消費(fèi)者，這顯然是3D打印食品的市場機(jī)會。

3D食品印刷技術(shù)已成為一種創(chuàng)新解決方案，適用于政府垂直用于軍事和空間研究的重要應(yīng)用。事實(shí)上，在2012年，政府花費(fèi)了150萬美元開發(fā)了一種特殊的新型卷起牛肉干。這就是3D打印可以輕松實(shí)現(xiàn)的規(guī)模。MREs（用餐，Read-to-Eat）是戰(zhàn)場部隊持久的蛋白質(zhì)。MRE提供靈活性和多樣性來定制膳食以滿足個別士兵的營養(yǎng)需求。

美國國家航空航天局也非常看重3D打印創(chuàng)造營養(yǎng)和可持續(xù)食物的能力。航天局現(xiàn)在正在測試將這種糧食生產(chǎn)創(chuàng)新納入深空任務(wù)的方法。他們向系統(tǒng)和材料研究公司提供了125,000美元，用于制造原型3D食品打印機(jī)，并將測試其在長途飛行中喂養(yǎng)宇航員的能力。



3D打印牛排，你敢吃嗎？

（各類MREs，圖片來自網(wǎng)絡(luò)）



百花齊放的3D打印市場

其實(shí)，不要小看3D打印食物，該領(lǐng)域已有多項發(fā)展。全球有多家初創(chuàng)公司像BeeHex、Foodini和Jet-Eats都可以打印單品食品，如比薩餅，巧克力和面包等。

Jet Eat 是以色列一家初創(chuàng)公司，通過開發(fā)3D打印技術(shù)以使用植物配方生產(chǎn)肉類替代品來破壞純素食品市場。該公司成立于2018年初，其產(chǎn)品目標(biāo)是到2020年進(jìn)入市場。目前Jet Eat已經(jīng)從天使投資者那里獲得了資金。該公司最近贏得了歐洲食品加速器網(wǎng)絡(luò)競賽。

BeeHex 是一家美國初創(chuàng)公司，成立于2016年1月，總部位于俄亥俄州哥倫布市。BeeHex從美國國家航空航天局（NASA）的125,000美元項目中脫穎而出，制作披薩又名“天空中的餡餅”。由于Donatos Pizza，該公司最近籌集了100萬美元用于進(jìn)一步開發(fā)其Chef 3D打印機(jī)。BeeHex的擠出機(jī)使用氣動系統(tǒng)來沉積可食用材料層，使用填充了不同成分的墨盒，如面團(tuán)和醬汁。他們的網(wǎng)站聲稱擁有大批量3D食品印刷技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用產(chǎn)品。

Natural Machines 成立于2012年11月，正在開發(fā)Foodini，這是目前唯一一款3D食品打印機(jī)，聲稱它可以使用新鮮原料制作任何客戶想要的東西。該公司表示，F(xiàn)oodini采用人工智能和計算機(jī)視覺來監(jiān)控和優(yōu)化每道菜肴。打印機(jī)還連接到互聯(lián)網(wǎng)，內(nèi)置觸摸屏界面，用于3D打印食品。



3D打印牛排，你敢吃嗎？

（3D 打印出來的各類套餐，圖片來自網(wǎng)絡(luò)）



市場整體趨勢向上走，競爭也越來越激烈，這導(dǎo)致每一家公司都努力創(chuàng)新和尋找最合適的市場。

不過，小探還是對 RS3Dprint 的未來很有信心的。很簡單，雖然其他公司是3D打印食品，但 RS3Dprint 是唯一專注于特殊人群高價值肉類產(chǎn)品批量生產(chǎn)的公司，加上其特殊的冷凍和堆疊材料的技術(shù)，使其已經(jīng)在3D打印食物的領(lǐng)域有了不可替代的競爭性。

想象在不遠(yuǎn)的未來，我們可以給肉里摻雜各種好吃的調(diào)料，營養(yǎng)的維生素，以及葉綠素和纖維高的蔬菜，真正進(jìn)入一個食品由我們自己把控的時代，大家覺得，當(dāng)那個時代到來，你會愿意吃3D打印的食物嗎？