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，鈦媒體經授權發布。

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發起的硅谷創業大賽上碰到了一個老爺爺，他就在自己的實驗室里打印牛排，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打印牛排的發明是個意外

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

魯賓斯基博士很早就對3D打印技術產生了興趣，但主要是在醫學方面。早在2019年1月14日，美國加州大學圣迭亞戈分校就利用快速3D打印技術，制造出模仿中樞神經系統結構的脊髓支架，成功幫助大鼠恢復了運動功能。



3D打印牛排，你敢吃嗎？

（魯賓斯基教授，圖自加州大學伯克利分校官網）



魯賓斯基博士想更進一步，打印出人體器官，以解決醫學上的需求，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。

為了實現這個理想，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胞，并給與適當的化學條件來促使這些活細胞生長。

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，逐步填滿的生物細胞由于氧化的原因，無法生存。還有一個問題是，3D打印技術還沒有到打印血管或者神經的地步（直徑太小）。

然而意外的，魯博士通過液氮冷凍技術一層一層打出了可以黏在一起的肉片。雖然這些肉細胞不能存活，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別。

然后，高潮來了。可能是液氮冷凍技術打印起來的肉，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！戰！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現。



為什么3D打印肉片是個偉大的發現？

對3D打印有點了解的童鞋都知道，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

據美國健康訪談調查表示，美國一年內估計有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重。中風是最常報道的病因，其次是各種神經系統病和頭頸癌。吞咽問題影響的平均天數為每年139天。

該研究得出結論，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，相當于每天超過3800萬餐和每年130億餐。

除此之外，還有數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，因此，在許多情況下從手術中恢復的患者難以咀嚼或吞咽，并且可以從營養餐中獲益。

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。

也許會有童鞋質疑，要是打印的很慢，打得再好也不現實呀。

大家知道，傳統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，魯博士設計了一個連續移動的底座來節省Z軸上的打印。在XY軸上，他構建了一個連接到25 cl注射器的單噴嘴打印機，該注射器可在連續移動的底座上打印。注射器系統具有容納任何體積的八個注射器的能力，以此實現量變。目前，打印速度目前已達到1毫升每分鐘。



3D打印牛排，你敢吃嗎？

雖然3D打印的速度比生產熱狗慢，但產量和產品種類的回報率呈指數級增長。在十頭打印機上，當前流速為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，這相當于42美元的美國產品。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，魯博士還發明了低溫石墨印刷術和冷光刻法兩項專利。低溫石墨印刷術可使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點：第一個是保護生物材料免受腐敗，第二個是將所有纖維沿同一方向以形成連續的肉塊。結合低溫光刻技術和單層3D打印肉的大規模生產，RS3D可以為肉類生產商提供價值更高的肉類產品。



3D打印牛排，你敢吃嗎？

（圖片由RS3Dprint提供）



2、解決食物浪費的社會問題

據 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品，但是不好看的肉類就沒有那么幸運了，經常都是遭到浪費的結局。RS3Dprint解決了這一大浪費問題。其實很簡單，3D打印原材料本來也是要準備成粉末狀態，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、可以給戰士或宇航員提供更好的食物來源

美國的軍費開支約占政府總預算的54％。這相當于每年5985億美元的支出。雖然這個預算涵蓋了從火腿到手榴彈（后者價格較高）的所有內容，但軍費開支在美國是一個真正的經濟引擎。從食品到天然氣，醫藥，從學校到核武器，作為美國經濟中最大的自由支配消費者，這顯然是3D打印食品的市場機會。

3D食品印刷技術已成為一種創新解決方案，適用于政府垂直用于軍事和空間研究的重要應用。事實上，在2012年，政府花費了150萬美元開發了一種特殊的新型卷起牛肉干。這就是3D打印可以輕松實現的規模。MREs（用餐，Read-to-Eat）是戰場部隊持久的蛋白質。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需求。

美國國家航空航天局也非常看重3D打印創造營養和可持續食物的能力。航天局現在正在測試將這種糧食生產創新納入深空任務的方法。他們向系統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，并將測試其在長途飛行中喂養宇航員的能力。



3D打印牛排，你敢吃嗎？

（各類MREs，圖片來自網絡）



百花齊放的3D打印市場

其實，不要小看3D打印食物，該領域已有多項發展。全球有多家初創公司像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 是以色列一家初創公司，通過開發3D打印技術以使用植物配方生產肉類替代品來破壞純素食品市場。該公司成立于2018年初，其產品目標是到2020年進入市場。目前Jet Eat已經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絡競賽。

BeeHex 是一家美國初創公司，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100萬美元用于進一步開發其Chef 3D打印機。BeeHex的擠出機使用氣動系統來沉積可食用材料層，使用填充了不同成分的墨盒，如面團和醬汁。他們的網站聲稱擁有大批量3D食品印刷技術的商業應用產品。

Natural Machines 成立于2012年11月，正在開發Foodini，這是目前唯一一款3D食品打印機，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，Foodini采用人工智能和計算機視覺來監控和優化每道菜肴。打印機還連接到互聯網，內置觸摸屏界面，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，圖片來自網絡）



市場整體趨勢向上走，競爭也越來越激烈，這導致每一家公司都努力創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品批量生產的公司，加上其特殊的冷凍和堆疊材料的技術，使其已經在3D打印食物的領域有了不可替代的競爭性。

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