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可持续且零残忍的材料 面料领域的生物学革命

核心提示:一系列初创公司正利用生物技术开发新一代可持续且零残忍的材料。而Modern Meadow、Bolt Threads 和 VitroLabs 则是其中的佼佼者。

美国纳特利——在纽约郊区一个巨大的企业园区里,Modern Meadow 的员工正在一间脏乱的实验室中尝试着伟大的现代炼金术:将一桶颜色、稠度与鸡汤一样的液体变为奢侈品级的皮革。

这种含糖的粘稠液体是一种酵母的食物。这种酵母已经经过了基因改造,用于生产胶原蛋白,后者是小牛皮、鳄鱼皮等动物皮肤的主要成分。Modern Meadow 的目标是大规模生产胶原蛋白,并且弄清楚如何把它变成可加工的材料。这家成立了 7 年的初创公司认为,如果它成功了,那么,它生产的面料就是自氨纶以来最重要的发明:实验室培养的皮革。

服装行业的市场规模高达2.4 万亿美元,一些业内人士迫切地希望能早日实现在实验室中培养皮革、毛皮、丝绸,如此一来,人们就不需要从活生生的动物身上获取这些东西了。几千年以来,人类一直在用动物产品来制作衣服和鞋子。最早的制革工具可以追溯到旧石器时代。而今天,人类每年都会花费数百亿美元来购买用皮革、毛皮和丝绸制成的服装、配饰和鞋子。

然而,这些材料的使用受到了越来越多的争议。养牛会加重气候变化,也需要大量的土地和水,而这两样资源的数量每年都在减少。有人预测,全球的牛肉消费量已经达到了极限,这可能会让牧场主选择性地宰杀一部分牲畜,进而让时尚行业失去牛皮的一大来源。Hermès、Chanel 等奢侈品品牌已经收购了皮革厂,以保证未来能够获得足够的高质量材料。

与此同时,因为抗议动物福利遭到损害的呼声越来越高,Gucci、Versace 和 Michael Kors 等品牌已经停止了毛皮的使用。而且,分析人士预测,西方国家的年轻消费者普遍会减少购买利用动物制成的产品。那些依靠数十年前已臻完美的皮革加工技术立足于行业的公司担心自己的市场份额会被正在开发新面料的对手抢走,后者已经在生产用透气吸汗的合成纤维面料制成的夹克和瑜伽裤,还有能够提升运动表现的超轻鞋。

几家初创公司正在试图用生物工程技术解决这些问题。Modern Meadow 拥有数十项专利,并且投入了 5000 多万美元来开发实验室培养的皮革。加州埃默里维尔(Emeryville,通过海湾大桥和旧金山相连)的 Bolt Threads 已经筹集到了 2 亿多美元来改造酵母,使之具备生产蛛丝蛋白的能力。公司在 9 月份正式发售了一款用类似于皮革的材料制成的包,这种材料是借助蘑菇的根部制成的。同样位于旧金山 VitroLabs 正在利用干细胞培养一种与动物皮革没有什么区别的皮革。该公司的联合创始人和总裁 Ingvar Helgason 表示,公司有望在明年推出一款用这种皮革制成的产品。

如今,时尚行业的巨头也开始支持这种技术。Nike 在去年取得了一项专利,因其发明了一种技术,实现了在鞋子等产品中加入实验室培养的皮革。Adidas 正在和总部设在慕尼黑郊区的 AMSilk 公司合作,开发一款可生物降解的运动鞋。这款鞋使用的是一种类似于蜘蛛丝的材料,这种材料可以纺织、可以在上面喷色,还可以变成凝胶状。品牌 Patagonia 和 Stella McCartney 已经和 Bolt Threads 建立了伙伴关系。Kering 和 PVH 等公司支持着一家孵化器,后者致力于帮助初创公司利用苹果、酵母等非传统的原材料开发动物皮革的替代品。

Kering 的首席可持续发展官 Marie-Claire Daveu 表示,投资替代面料等具有颠覆性的创新产品是公司环保目标的核心部分(Kering 计划在 2025 年之前将公司的环境足迹降低 40%)。但她同时表示,实验室培养的皮革也许还要再过 10年 才能被应用于 Kering 旗下的品牌出售的产品中。她还补充说,这项技术才刚刚出现,现在很难预测它的发展。

不过她相信,生产技术成熟之后,实验室培养的皮革是不愁卖不出去的。她说:“消费者越来越看重可持续采购且零残忍的面料。如果市面上有一种新面料既具备优良的特性,又有利于地球和人类,它肯定会受到消费者的青睐。”

目前为止,备受时尚行业期待的这种皮革还只能在实验室的桶子里生产,就像 Modern Meadow 在新泽西州的设施里做的那样。这家公司认为自己的技术会经历和合成纤维面料一样的发展过程。合成纤维面料最初是在 20 世纪初出现的,并在之后的数十年里逐渐流行起来。21 世纪初,涤纶超过棉布,成为使用最广泛的面料。今天,合成纤维面料已经完美地融入了西装、袜子等各类服装中。

Modern Meadow 的联合创始人和总裁 Andras Forgacs 说:“在接下来的几年里,我们要全身心地投入到完善技术以及研究如何大规模生产上,然后再和合作伙伴一起将产品推向市场。这些都不是一夜之间能完成的工作。”

不管在实验室里培养的面料是蜘蛛丝还是鳄鱼皮,基本步骤都是差不多的。首先是编辑酵母的 DNA,以便酵母能够在发酵时制造胶原蛋白。然后是把酵母放入营养丰富的液体里,并用力搅拌,让酵母细胞内部形成蛋白质。最后是把蛋白质从细胞里提取出来,以便制作面料。只要改造 DNA 的方式是正确的,开办一家效率极高的蛋白质工厂并不是什么难事。

VitroLabs 使用的是另一种技术。这家公司利用动物细胞获得干细胞,然后控制干细胞的分化过程,以形成皮肤。Bolt Threads 则是让叫做菌丝体的蘑菇根部在托盘上生长,直到它们可以被用于制作类似于皮革的材料。

早在几十年前,在这些生产过程中使用的很多技术就已经出现了。但它们使用起来太困难、也太昂贵,所以长期以来主要是制药业在使用。但在过去十年间,使用这些技术的成本大幅下降,现在,就连面向时尚行业的初创公司都买得起编辑、拼接 DNA 的设备。

Modern Meadow 每周都会试验大概 1000 种经过基因改造的酵母菌,其中,只有 1% 到 2% 的品种有进入发酵阶段的价值。而在这些经过发酵阶段的品种里,只有一小部分能够最终投入生产。现在,公司培养的酵母菌能够生产的蛋白质是 2 年前的 20 倍。Bolt Threads 在 2010 年第一次生产出了 microsilk(译注:该公司生产的一种人造蜘蛛丝),但 7 年后才生产出足够多的 microsilk 来推出其第一件产品:一款领带,数量只有 50 条,一条领带的售价为 314 美元。Bolt Threads 的联合创始人和总裁 Dan Widmaier 表示,虽然这个价格看上去很高,但在 10 年前,要在实验室培养出生产一条这样的领带所需的人造蜘蛛丝,需要花费上千万美元。

大多数初创公司的目标不是发明一种完美的面料,而是创造一个可以发布多种材料的平台。Widmaier 表示,Bolt Threads 今年推出了第二种产品,一种类似于毡的面料,而且公司认为,自己能够在 1 年的时间内,从零开始开发出新的材料。VitroLabs 在实验室环境下生产动物皮肤的技术已经成熟,而且相信,公司能够利用一种和头发生长有关的干细胞来制作毛皮。

Widmaier 说:“最终,我们会生产除类似于丝绸、羊毛织物和尼龙等面料的材料。理论上来说,我们能够生产出任何类型的材料。这种技术正在以日益增长的速度向前发展。”

这类技术最关键的步骤是:将蛋白质组织成类似于皮革或丝绸的结构——甚至完全不同于现有材料的结构。Modern Meadow 没有模仿市面上已有的皮革,而是在试验一种新材料。这种材料可以像水一样流动,也可以喷到其他织物上,形成有光泽的、薄薄的一层。VitroLabs 正在研发一种鳄鱼皮,这种皮的鳞片可以形成定制的图案,比如某家公司的标志。AMSilk 已经研制出了一种强度极高的材料,用于替代在鞋子中使用的、由石油衍生出来的面料。这种材料变成凝胶状态后,还可以替代化妆品中使用的蚕丝。

这种技术的可能性是无穷无尽的,然而,公众很少看到这些初创公司的成品。去年,纽约的现代艺术博物馆(Museum of Modern Art)展出了一件装置艺术品,里面的一件白色 T 恤衫使用了 Modern Meadow 生产的材料,一件 Stella McCartney 牌的金色裙子使用了 Bolt Threads 生产的 microsilk。一款 Stella McCartney 牌的包目前正在伦敦的维多利亚和阿尔伯特博物馆(Victoria & Albert Museum)展出,这款包的原材料就是 Bolt Threads 利用蘑菇根部制作的皮革。

在解决了大部分最困难的技术问题后,这些公司现在的目标是生产足够多的原材料,以制作具备商业可行性的产品,也就是说,要从用实验室里 5 升的容器生产,过渡到用工厂里 20 万升的大桶来生产。

今年早些时候,Modern Meadow 和德国制造商 Evonik 建立了伙伴关系,后者是一家专门生产化学制品的公司。Modern Meadow 想要借助这段伙伴关系给公司的材料研究团队提供大量的蛋白质,以加快研发进程。Bolt Threads 将一部分原材料的生产任务交给了 Ecovative 公司。这家位于纽约州格林艾兰的公司改进了生产过程,并将菌丝体开发成了包装物等工业产品。为了提高产出,Bolt Threads 还和一家制造商结成了伙伴关系。

生物制造初创公司表示,它们已经收到了大量来自设计师的请求,他们希望公司用实验室培养的织物来生产包、鞋子和衣服。

Modern Meadow 的首席创意官 Suzanne Lee 说,对公司产品最感兴趣的品牌并不是那些以环保支持者自居的品牌。但她表示,这其实是一件好事:如果 Modern Meadow 能够让奢侈品品牌相信,这种产品除了用于让时装秀的观众拍手叫绝,还可以用于未来几十年的生产,那么它就更加容易被主流市场接受。

她说:“我们肯定不是为了噱头才开发这些面料的。没有人会为了时装秀上的昙花一现用几年时间、花费上亿美金来研发一种产品。”

接下来的问题是:怎么命名这些产品?Modern Meadow 给它开发的材料取名为“Zoa”,而 Bolt Threads 则把那款类似于皮革的面料叫做“Mylo”。选择这些名字的目的是让这些材料能够成为皮革、棉布、羊毛织物和合成纤维面料之外的面料种类,进而让消费者留意这些材料。

VitroLabs 则选择了另一条道路:它把制作与动物皮肤革无异的产品看做是打入时尚行业的关键。

Helgason 说:“时尚品牌要生存下去,靠的不是动物皮革,而是动物皮革制成的产品。如果能够找到一种更可持续、对环境更加友好,而且制作过程完全合乎道德的皮革,它们一定会采用这种产品。”

这种观点也许会遭到皮革行业的反对。在大多数国家,皮革都被定义为是用动物皮肤制成的产品。一些公司曾用“皮革”这个名称来推广合成纤维面料——甚至是用革屑制成的材料,结果在巴西和美国遭到了起诉。美国的监管机构直到今年 6 月才准许合成宝石(和 VitroLabs 的皮革一样,和自然生成的物质没有多少区别)的制造商称呼它们的产品为“钻石”。

行业组织自然皮革(Leather Naturally)的发言人 Mike Redwood 说:“我们已经习惯了竞争。如果有人把不是皮革的材料当成皮革来推广,我们就坐不住。因为皮革是一个品牌。”

尽管如此,Redwood 还是表示,皮革行业应该要加强创新,既是为了降低行业对环境的损害,也是为了保证未来的皮革供应。他说,实验室培养的面料也许能够替代从化石燃料衍生出来的皮革替代品。

在这一点上,皮革行业和它们的新对手意见一致。

Helgason 说:“抚摸皮革时,我们会有一种发自内心的感受,和抚摸合成纤维面料时的感受完全不一样。我们想要复制的,就是这种感受。”

来源:BoF时装商业评论  作者:Brian Baskin

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