生物技术行业正在向时尚行业扩张，投资者支持用蘑菇、动物细胞或在酵母中产生的重组胶原蛋白制成的皮革替代品。1月13日，MycoWorks 宣布 完成了1.25亿美元的C轮融资，这将为在南卡罗来纳州建立一个全面生产工厂提供资金，以生产一种由灵芝菌丝体制成的皮革替代品。此前，VitroLabs公司去年获得了700万美元的融资，该公司利用动物细胞培养物培育皮革。
位于伦敦的“生物技术构建”（Built with Biology，前身为SynBioBeta）的国际外联主管菲奥娜·米歇尔表示：“在过去的几年里，我们确实看到了大量在时尚和材料领域成立的生物技术公司涌入。”她说：“他们的目标是用可持续材料改造时尚产业。”这些公司表示，牛皮和目前以化石燃料为基础的仿制品既有毒又浪费。皮革生产需要饲养和屠宰动物，环境足迹很高，而鞣制过程通常使用铬等有毒化学物质。生物技术皮革不需要以相同的方式进行整理，因此使用的化学物质更少。而目前的仿皮革，或称“人造革”，不仅是用来自不可再生化石燃料的塑料聚合物制成，而且不易生物降解。
因此，生物技术企业家们正在涌入皮革替代品业务，运用各种创造性的生物技术方法（见表）。一种技术是在基质（例如，农业废弃物、玉米芯、大麻麻秆、废纸浆、稻壳或锯末）上，在严格控制的环境条件下，培育蘑菇，以模仿皮革。另一种技术是培养哺乳动物细胞，形成类似皮革的片材。还有一种技术是对微生物进行基因工程改造，使其产生胶原蛋白，然后将其转化为纺织纤维。许多生物基材料都具有与皮革相同的特性和美感，设计师可以用它们来替代动物皮革。
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蘑菇基皮革。图片来源：los_angela/Getty Images
例如，VitroLabs公司用细胞培育其产品。在他们的工艺中，科学家们诱导未公开的永生化细胞系在营养丰富的环境中生长。在支架的帮助下，细胞形成了具有真实动物皮革复杂性的组织，而无需屠宰动物。这个过程类似于培养肉行业使用的过程，该行业从动物肌肉中提取细胞系，在生物反应器中培养，并与生物相容性支架结合，用于细胞生长和成熟，以生产可食用的肉类替代品。VitroLabs公司将受益于食品行业在这方面的进步和投资——这项努力正在降低生长培养基的成本，并推动支架的创新。
其他公司没有使用复杂的细胞培养程序，而是分离蛋白质，这些蛋白质可以连接起来形成具有类似皮革特性的生物材料。伦敦的Hide Biotech公司用分离的胶原蛋白制造皮革替代品。这些蛋白质来自鱼鳞、鱼皮和其他鱼类废弃物。该公司未公开的酶促和化学过程有助于将蛋白质网络构建和强化成半透明的材料。该公司联合创始人尤迪·丁表示，染料和加脂剂可以在材料形成时加入，从而无需单独的染色或鞣制过程。
其他公司正在利用生物过程来创造皮革替代品。例如，MycoWorks公司在半张牛皮大小的锯末托盘中培养灵芝属真菌。研究人员利用专有的技巧，通过控制温度、湿度、二氧化碳水平和真菌环境的其他方面，诱导真菌生长并分支成线状丝状结构，称为菌丝（统称为菌丝体）。真菌在托盘中定殖，形成一种材料，据该公司称，通过未公开的专有程序，这种材料看起来和感觉都像皮革。MycoWorks公司去年宣布，已与顶级皮革制品制造商爱马仕合作，为其一款名为Victoria的奢侈手袋供应材料，预计该手袋将于今年上架。
在秘鲁阿雷基帕，Le Qara公司发酵一种本土的、未公开的微生物群落，以生产一种生物聚合物，然后通过未公开的工艺将其配制成一种具有类似皮革特性的纺织品。Le Qara公司联合创始人杰奎琳·克鲁兹表示，这种生物材料可以承受机器用于整理动物皮革的高温和高压。
所有这些技术都具有创新性，但每家从事该领域的公司都面临着相同的核心挑战：与真皮的质量和纹理相媲美。时尚行业的期望尤其高。MycoWorks公司首席执行官马特·斯库林表示：“没有人愿意为了可持续性而牺牲质量和性能。”“动物皮革是最初的性能材料。它具有非常罕见的触感、温暖感、透气性、美观性和耐用性组合。当您将所有这些特性结合在一起时，您会产生皮革给我们的这种情感反应。它非常强大，而且非常有价值。所以门槛非常高，”他说。
生物技术领域的许多人表示，他们的纺织品达到了，或接近于，皮革的高标准。他们的目标是让生物技术皮革超越植物基皮革替代品的性能，例如那些由仙人掌、菠萝、海藻和苹果皮制成的皮革替代品。MycoWorks公司已将其材料送往独立测试公司Vartest。MycoWorks公司表示，其材料在耐用性、色牢度和拉伸强度方面符合牛皮的性能标准。
除了材料的真实触感和质量外，生物技术皮革公司还面临着以与动物皮革竞争的价格大规模生产其纺织品的挑战。对于那些摆弄活体生物或培养细胞的精细生物学的公司来说，这并非易事。从历史上看，生物学与化石燃料的竞争已被证明过于具有挑战性。2000年代中期，许多公司试图从藻类中生产生物燃料，但在试图以能够与原油竞争的价格扩大规模时，遇到了障碍。该领域的领导者之一Amyris公司最终转向基因工程酵母，生产用于香料、护肤品、食品和饮料以及药品的高价值特种分子。这些类型的产品具有与生物学允许的生产量相匹配的价格点。
一些皮革替代品公司已经转型。Modern Meadow公司成立于2012年，旨在通过培养哺乳动物细胞在实验室中培育动物皮革，但该公司首席执行官安娜·巴克斯特表示，当该公司确定以大规模生产高质量材料需要花费太多的时间和金钱时，该公司改变了方向。巴克斯特于2017年加入该公司董事会。
该公司现在从植物中获取蛋白质。她说：“这是一种更可持续的商业模式，因为我们正在利用现有的技术和基础设施。”巴克斯特说，该平台还使公司能够更快地发展以满足服装品牌的需求。“时尚变化很快——这个行业的周期比[生物技术]研发周期更快，”她说。
Modern Meadow公司计划将其植物基聚合物混合物应用于包括类似皮革的纺织品在内的一系列纺织品。去年10月，该公司宣布与意大利纺织品制造商Limonta建立合资企业，此前该公司完成了1.3亿美元的风险融资。
| 公司（所在地） | 产品 | 技术 | 新闻、合作和投资 |
|---|---|---|---|
| VitroLabs公司（美国加利福尼亚州米尔皮塔斯） | 细胞皮革 | 源自动物活检的细胞在营养丰富的环境中，借助生物基支架生长，形成具有动物皮革复杂性的组织。 | 2021年9月：700万美元融资 |
| Le Qara公司（秘鲁阿雷基帕） | 具有类似动物皮革特性的生物聚合物基纺织品 | 用植物残渣喂养的未公开微生物进行发酵，以生产生物聚合物。这种生物材料可以承受机器用于整理动物皮革的高温和高压。 | 完成试验工厂的建设 |
| Bolt Threads公司（美国加利福尼亚州埃默里维尔） | 菌丝体基皮革替代品 | 菌丝体细胞在托盘中以锯末和有机材料为食，同时控制湿度、温度和其他变量。 | 已与阿迪达斯、开云集团、露露柠檬、斯特拉·麦卡特尼、梅赛德斯-奔驰和Ganni合作 |
| MycoWorks公司（美国加利福尼亚州埃默里维尔） | 菌丝体基皮革替代品 | 真菌物种灵芝（灵芝）通过控制温度、湿度、二氧化碳水平和真菌环境的其他方面，以菌丝体的形式生长。 | 1月13日完成1.25亿美元融资；将在一年内建成商业生产工厂 |
| Hide Biotech公司（英国伦敦） | 从鱼类废弃物中提取蛋白质用于皮革替代品 | 从鱼鳞、鱼骨和其他鱼类废弃物中分离出的蛋白质通过酶、化学物质和染料进行工程改造，以制造皮革替代品。 | 2021年8月：135万美元投资 |
| Modern Meadow公司（美国新泽西州纳特利） | 用于一系列纺织品的植物基蛋白质生物聚合物。 |
该公司将植物基蛋白质与生物基聚氨酯结合，创造出一种名为Bio-Alloy的聚合物混合物。 |
2021年10月：与意大利纺织品和材料公司Limonta成立合资企业BioFabbrica。2021年4月：宣布 完成1.3亿美元融资 |
| Newlight Technologies公司（美国加利福尼亚州亨廷顿海滩） | 由空气和温室气体制成的聚羟基丁酸酯（PHB）基皮革替代品 | 未公开的天然微生物将空气中的氧气和甲烷或二氧化碳中的碳转化为PHB，PHB用于形成类似皮革的材料。消费者可以使用IBM支持的区块链跟踪每种产品的碳足迹。以Covalent Fashion品牌销售。 | 与耐克合作 |
| Bucha Bio公司（美国纽约） | 用于皮革替代品和其他材料的纳米纤维素基生物复合材料 | 细菌微生物，如木醋杆菌属细菌，经过发酵产生纳米纤维素，纳米纤维素与植物基成分配制成各种生物复合材料。 | 2021年被IndieBio创业加速器接受；2021年11月完成55万美元种子前轮融资 |
| Ecovative公司（美国纽约州绿岛） | 真菌基皮革替代品 | 未公开的真菌菌株在长床中以菌丝体的形式生长，通过控制大气和其他真菌环境的方面。菌丝体细胞以农业和林业副产品为食。 | 与丹麦平价时装零售商Bestseller和Tommy Hilfiger母公司PVH成立了一个时尚合作社，以实现大众市场的规模 |
来源：生物技术构建（Built with Biology，前身为SynBioBeta）
除了规模和性能方面的挑战外，皮革替代品公司还必须与动物皮革行业竞争，动物皮革行业强烈反对将“皮革”一词用于任何非动物来源的材料。“我们可以说它是‘受皮革启发’，”Hide Biotech公司的丁表示，“但我们避免称这种材料为‘皮革’，因为我认为这会激怒皮革行业。”事实上，一些欧洲国家已经对非动物纺织品使用皮革或皮革相关词汇进行了监管，以回应动物行业的要求。
因此，生物技术皮革面临的困难是巨大的，但可持续性论据对它们有利。为获取肉类和皮革而饲养牛和其他动物导致森林砍伐，当森林土地被转变为牧场时。清洁和鞣制皮革的过程会产生废物和含有污染化学物质的污水。此外，皮革通常在世界各地的不同地点采购、鞣制和整理，在到达消费者手中之前，要经过数万英里的运输。
国际气候变化协议和新政策可能会推动时尚品牌转向更可持续的材料。例如，纽约州在1月份出台了一项立法，要求品牌绘制其供应链地图，并发布环境可持续性影响报告。
除了可持续性论据外，时装设计师可能会发现他们根本需要替代品。MycoWorks公司的斯库林表示：“皮革供应链正在达到其极限——这早于疫情之前。”材料的供应量因季节而异，而且由于它是牛肉行业的副产品。皮革的购买者无法控制他们将得到什么，他说。“因此，该行业，”他指出，“正在审视他们的供应链，并试图弄清楚在未来20或30年里，他们将从哪里获得高质量的材料。”
生物技术不仅提供了一种模仿皮革的替代品，而且还提供了一个机会，可以对纺织品做更多的事情。Modern Meadow公司的巴克斯特表示：“拥有一种材料是一回事，但接受它并继续丰富这种材料并发展这种材料，以便您可以满足品牌不同的需求，这是另一回事。”斯库林补充道：“我们对进一步调整生物学以开启皮革不具备的新功能的能力感到非常兴奋。”
本文经许可转载，并于2022年3月16日首次发表。