日报标题:拿来做肉吃的话,无限增殖的癌细胞是不是成本比养猪低?
作为一个从事肿瘤研究超过 6 年的人进来答题。我们首先不讨论好不好吃的问题,反正味道奇葩口感诡异的东西,也大有人吃……想象我们养出一份牛扒大小(大概 400-500 克)的肿瘤团有多么困难……
假设我们从肿瘤细胞系开始,答主曾经为了做蛋白质组学,样品送去打质谱,一份样品大概需要一个 T225 的瓶子那么多的细胞。
这么大小的瓶子,我们称为 T25。而 T225 的底面积是 T25 的 9 倍。
这张图中,最底下的大概是 T175 或 T185,渣像素看不大清。T225 还会稍微再大一点点。最上面那个小的就是 T25。大小请感受一下。(反正差不离,这里只是个主观感受,不要太纠结。)
最后,答主通过胰酶消化后离心的办法收集细胞。总细胞数大概有 2*107 个细胞,也就是千万级别的。然后大家猜一下这团细胞大概有多大?
答案是大概跟泡发的黄豆差不多大小,具体重量撑死不超过 10 毫克。(这还是抛着算的了,实际上可能只有几个毫克。为了方便计算还是凑个整吧,10mg 好了。)
那么养一瓶这样的细胞需要多少培养基呢?答主用了 50 ml 含有 10% 胎牛血清的培养基。
来看一下培养基的 list price
Fetal Bovine Serum, qualified, US origin
Corning® 细胞培养瓶 surface area 225 cm2, angled neck, cap (vented), flask rectangular | Sigma-Aldrich
(注:不同国家来源的血清价格会有不同,这里仅以美国源为代表。当时答主用的是澳洲胎牛血清,更贵……)
为了获得 500 g 肿瘤“肉”,那么就需要 500/0.01 = 50,000 共计 5 万个 T225 瓶子。需要培养基 50000*50 ml = 2,500,000 ml = 2500 L 培养基。同时需要搭配血清 2500 * 10% = 250 L。
然后咱们来算一笔钱(不计人工和设备费用,专门找个房间,配备 37 摄氏度恒温 5% 二氧化碳,放 5 万个培养瓶我都不敢想象。)
培养基:2500 L * 357 USD / 10L = 89250 USD
血清:250 L * 1114 USD / 1 L = 278500 USD
T225 瓶子:50000 * 242.6 USD / 25 = 485200 USD
合计:852950 USD (折合人民币约 5416700 元)
将近 550 万大洋啊亲,就为了一顿烤肿瘤扒!
让我们换一个经济一点的方法,把肿瘤细胞打到免疫缺陷的动物身上,让它自然成瘤,再挖出来,是不是会经济很多呢~真聪明。
这是国内一家很有名的实验动物公司,打瘤的话最好就是用 NOD SCID 啦,一只 210 元。
随便 Google 了篇文献,可以看到,直径 1cm 的肿瘤块,大概是 0.5g 左右。根据答主的实验经验,当直径超过 1.5cm 的时候,异体移植肿瘤内部就会有大量坏死,烂成泥,不能吃。为了保证肿瘤肉的品质,我们顶多就只能让它长这么大了。
为了保证实验老鼠不要过度负荷,我们最多只在一只老鼠上面打两个瘤,一边屁股(或者肩膀)各一个。也就是一只老鼠最多可以产出 1g 肿瘤肉。那么一顿肿瘤肉扒就需要 500 只 NOD SCID,只算老鼠的成本,就是 500 * 210 = 105000 元。
对了,起始的肿瘤培养成本还没算呢。1000 个肿瘤灶,大概需要 1000 * 1*106 = 1*109 个细胞。我们说一个 T225 大概可以产出 2*107 个细胞,那么就需要 109/2*107 = 50 个 T225。
培养基:50 * 50 ml = 2.5 L -> 112 USD (用了 5 L 的价格折算)
血清:2.5 L * 10% = 250 ml -> 285.5 USD (用了 500 ml 的价格折算)
T225:485.2 USD
合计 882.7 USD,折合 5605.63 人民币
这样算下来,一顿肿瘤肉扒也就 11 万人民币左右(什么叫也就……)。
然而,肿瘤要长这么大,大概需要 1 个月时间。这一个月,你还得喂食,换垫料等。这里算的这笔钱,完全是没考虑给动物房的阿姨发工资的哦~~~(阿姨说我违反劳动法……)
评论区有朋友提到,大规模培养要用悬浮振荡,答主觉得很有道理。
符合这种要求的肿瘤细胞大致有两类,一类是部分白血病细胞系,一类是 patient-derived(从病人身上分离的)的 tumor sphere(肿瘤球)。白血病细胞系的话,我个人没有养过,不知道其生长速度和最后的得率,所以不好计算。而 tumor sphere 答主经常养,所以就拿这个来算一笔账。
答主目前养过的长得最疯狂的就是 GBM39,这个大概 Google Scholar 一下就知道是神经胶质母细胞瘤
答主目前用的培养方案是
DMEM/F12 + B27 + EGF + bFGF + Heparin + GlutaMAX
喂喂喂,怎么多出那么多东西!!!
因为 tumor sphere 在有血清存在的情况下,会发生分化,导致增殖速率直线下降,然后还会贴壁,无法形成悬浮的肿瘤球
然后 EGF+FGF+Heparin,答主摸索过,为了达到最佳生长速率,需要一周添加 2 次。而 B27 需要一周更新一次(也就是把培养液全部换新的再加入新的 B27)。
答主养的规模是 T75 瓶子,一个 T75 到达极限可以收获 10,000,000 个细胞,也还是 7 次方。所以……根据上面 T225 的算法,也还是那么贵……而且,EGF+FGF+B27 这笔账,认真算的话,比血清贵多了……
有关于大规模定制 vs 实验室生产的成本
有人评论说,工业大规模的成本会比实验室的低得多。对,绝大多数情况下是如此的。
但是,占成本绝大部分的血清这一块,工业界的采购价并没有能占多少便宜。(对,我说的还只是工业界的科研级产品)
因为,血清是一个很高级的制品,世界上能生产培养基的公司多如牛毛,但是全世界能生产血清的只有那么十几家,要说垄断也不算,但不同公司的血清品质,三六九等就放在那里,消费者心里有数的。
其次,实验室的试剂和仪器,都是研究级的,只能是 research only,绝对不能用于生产。所有用于生产的试剂和仪器,都必须有相关的认证。而具有相关认证的,价格就高得飞起,即使有大规模订单,也未必能低于 research only 的零售价。
第三,工业界所有进口仪器都是不享受免税的。在科研单位,买个仪器,我们可以通过进出口公司申请免税,再加点手续费。如果按美元来算的话,大概就是 USD 价格 *6.5-6.8。如果含税,那么大概就是 USD*10-15,根据不同产品有所波动。所以,实验室设备购置成本是要比工业界的要低很多的。
最后,虽然答主一直不提人工成本,但是这显然不科学。实验室里,研究生博士后整天没日没夜加班,钱还是那么一丁点,没有加班费可言。要在工业界这样,人家早就告上法庭了。所以,实验室的劳动力是极其廉价的。还有,工业界的成本,还要包括税收,以及 marketing。典型的例子就是化妆品,明明一个普通化学实验室用几块钱就能配出来的东西,为什么到了公司手里卖,就是几百元?答案实在太明显了,税收 + 广告,其实占了绝大多数。
PS:人家还没算工业界要盈利呢……实验室的成本价,可是不考虑盈利这一部分的……
所以说了这么多,算了这么多账,即使用了高于大规模订单的零售价来折算,但因为忽略了其他生产成本,以及设备和试剂的应用等级,所以以上的价码,只有低估,没有高估。而且是远远低估。
所以结论真的是,不如养猪……
答主抖了半天机灵(话说这不算抖机灵吧,也算是认认真真地回答了问题,好吧最后的结论算是抖机灵……)
现在贴个图来总结一下为什么这个设想目前不可行
就是等价交换啦~~
因为单纯从经济学的角度来说,养肿瘤肉,比养猪的成本高多了
不光是投料的问题,养肿瘤肉所需要的人工也比养猪的高得多(至少得是学过细胞培养的吧)
所以还是吃猪肉吧,这样付出的代价少很多
至少现阶段是如此,答主不保证一万年以后是不是还这样……