細胞棉花Gossypium發展對環境保護具有重要意義

　　棉花(學名：Gossypium)是一種重要的經濟作物，其纖維是紡織工業中最重要的天然原料之一。棉花的種植和加工對全球經濟有著深遠的影響。

　　近年來，隨著科技的發展，人們開始探索在實驗室中培育棉花纖維的可能性，這一技術被稱為“細胞棉花”或“Literally Cotton”。

　　細胞棉花是通過生物技術在實驗室環境中培育出的棉花纖維，這種方法不需要傳統的棉花種植所需的土壤、農藥和大量水資源，因此對環境的影響較小。

　　細胞棉花的培育過程通常包括從棉花植株中提取干細胞，然后在營養液中繁殖，最終分化成棉花纖維。

　　這種方法有望減少棉花生產過程中的碳排放和水資源消耗，同時提高棉花纖維的產量和質量。

　　美國初創公司Galy是細胞棉花技術的先驅之一，該公司已經成功地在實驗室中培育出了名為Literally Cotton的細胞棉花。Galy的技術得到了包括比爾·蓋茨旗下的突破能源投資基金Breakthrough Energy Ventures(BEV)在內的多家投資機構的支持。

　　Galy 會先在溫室中種植一系列不同的棉花植株，然后切下植株的一部分，取出其中的干細胞，放入充滿營養液的容器中繁殖，再在另一個容器中分化成棉花纖維。(如下圖)

　　由于干細胞能夠轉化為植物的任意部分，因此，Galy 的方法不是培育整棵棉花植株，而是從細胞直接轉化為棉花纖維。

　　這樣的方式也大大提高了生產效率。傳統農業種植棉花需要約180天，而利用 Galy 的方法，僅需18天，生長速度比傳統種植快10倍。

　　上圖：棉花培育過程中使用的生物反應器

　　“細胞棉花”達到醫用級的純度標準

　　細胞棉花”應用于化妝棉、床單、以及醫療和消費級紗布和吸水棉等產品。長度、強度和純度是棉花采購時的衡量標準。

　　純度方面，Galy 的“細胞棉花”由于在實驗室而非露天生長，得以達到醫用級的純度標準，這也是證實其未來商業潛力的重要一步。

　　2020年，Galy 建立了公司首個自有實驗室，并于2021年產出了首份“細胞棉花”，取名Literally Cotton(可以譯為“就是棉花”)。

　　此外，快時尚巨頭H&M集團和Inditex集團也參與了對Galy的投資，顯示出細胞棉花技術在服裝產業中的潛在應用前景。

　　細胞棉花技術的發展不僅對環境保護具有重要意義，也為棉花產業的可持續發展提供了新的方向。

　　隨著技術的不斷進步和規模化生產的實現，細胞棉花有望在未來成為傳統棉花的重要補充，甚至可能顛覆傳統的棉花產業。然而，目前細胞棉花技術仍處于研發階段，其在服裝產業的大規模應用還需要進一步的研究和市場驗證。

　　在學術研究方面，棉花纖維的發育過程和分子機制一直是研究的熱點。

　　棉花纖維是由胚珠外珠被的表皮細胞分化而成，其發育過程包括起始、伸長、次生壁加厚和脫水成熟等階段。科學家們通過研究棉花纖維的細胞骨架、細胞壁松弛、囊泡運輸等過程，揭示了棉花纖維細胞極性生長的機制。

　　此外，對棉花基因功能的研究也在持續進行中，旨在通過基因工程手段改良棉花，提高其產量和纖維品質。

　　綜上所述，細胞棉花技術的發展為棉花產業帶來了新的機遇，同時也對傳統棉花生產方式提出了挑戰。隨著技術的成熟和市場的接受，細胞棉花有望在未來發揮更大的作用。

　　Galy 的“細胞農業”(cellular agriculture)理念在棉花上取得了初步進展，融資之后，一方面將繼續“細胞棉花”的后續研發，另一方面還希望打造更廣泛的 Galy 創新細胞農業平臺，將棉花的成功案例應用到其他可持續農作物的開發上。