經(jīng)過幾個世紀(jì)的工業(yè)化生產(chǎn)，地球已經(jīng)很難承受人類活動帶來的負(fù)擔(dān)，其中包括我們?nèi)粘？此茰睾偷氖澄锵M(fèi)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，有接近三分之一的廢物垃圾與食物相關(guān)。

食品加工過程和食品包裝所產(chǎn)生的環(huán)境影響不僅帶來有關(guān)廢物處理的問題，更觸及到我們所消費(fèi)的物品從采集到生產(chǎn)到消費(fèi)的生命周期可持續(xù)性的思考。

為了改善這一問題，設(shè)計(jì)師們越來越多地參與到創(chuàng)新和跨學(xué)科研究中來，為可持續(xù)的未來提出替代建議和方案。

應(yīng)對這個問題的新興生物設(shè)計(jì)領(lǐng)域之一是生長設(shè)計(jì)，在這個領(lǐng)域中，諸如細(xì)菌、真菌或藻類等生物能夠開發(fā)出更加生態(tài)兼容的過程和產(chǎn)品。

Emma Sicher出生于意大利北部的特倫托。是一個跨學(xué)科設(shè)計(jì)師，不僅是產(chǎn)品設(shè)計(jì)師，還是生態(tài)社會設(shè)計(jì)師，生物設(shè)計(jì)師，以及發(fā)酵師。

在本科學(xué)習(xí)期間，她開始關(guān)注塑料基材料以及紙質(zhì)材料對于環(huán)境產(chǎn)生的危害，并思考如何在當(dāng)下社會系統(tǒng)中尋找一種解決方案。

反復(fù)調(diào)研后，Emma將關(guān)注點(diǎn)聚焦在意大利的南蒂羅爾—?dú)W洲最大的蘋果種植區(qū)。設(shè)想在蘋果廢品處理體系中，利用蘋果皮培養(yǎng)細(xì)菌纖維素，生產(chǎn)出既不污染環(huán)境還能夠滋養(yǎng)環(huán)境的可持續(xù)食品包裝材料。

實(shí)驗(yàn)中的Emma Sicher

細(xì)菌纖維素是以木醋桿菌為代表的細(xì)菌在有營養(yǎng)物質(zhì)的條件下發(fā)酵形成的一層自我保護(hù)的膜。

這層膜是一個細(xì)密的纖維網(wǎng)，在濕潤狀態(tài)下是類似肥肉的一層膠質(zhì)，干燥后是一種介于紙張和塑料的材料，有很好的機(jī)械強(qiáng)度。比從樹木中提取的纖維素更為純凈，并且完全可以堆肥降解。

傳統(tǒng)的細(xì)菌纖維素是用茶和糖發(fā)酵而成，但蔬果廢料也可以成為細(xì)菌的營養(yǎng)源。

從“大自然不存在廢物”這一規(guī)律中獲得啟發(fā)，Emma利用蘋果皮作為碳源培養(yǎng)細(xì)菌纖維素，將蘋果產(chǎn)業(yè)鏈中的廢料轉(zhuǎn)化成包裝的原材料。

為了探索細(xì)菌纖維素的設(shè)計(jì)潛力，Emma作為培養(yǎng)者進(jìn)行了一系列的材料實(shí)驗(yàn)。例如讓細(xì)菌纖維素在有紋理的表面上干燥可以獲得各種圖案，用果蔬汁浸泡可以給細(xì)菌纖維素染上不同的顏色。

在不同表面上干燥的細(xì)菌纖維素, Emma Sicher

在對材料有豐富的掌控經(jīng)驗(yàn)后，Emma將對材料物理屬性的理解呈現(xiàn)在包裝設(shè)計(jì)上。

纖維素的吸水性很強(qiáng)，但同時又比普通的紙更耐水，因此適合裝許多類型的干糧，如面粉、米、茶葉、干果等。她用蘋果培養(yǎng)的細(xì)菌纖維素做成了蘋果干的包裝袋，從果皮中培養(yǎng)出果實(shí)的包裝。

細(xì)菌纖維素包裝, Emma sicher

她還利用土豆皮培養(yǎng)細(xì)菌纖維素用作薯?xiàng)l容器。Emma希望能夠通過細(xì)菌纖維素的培養(yǎng)方法使食品廢料原地循環(huán)利用，生產(chǎn)出一系列食品容器。食品廢料作為食品的一部分以新的形式成為了食品的包裝。

細(xì)菌纖維素茶包, Emma Sicher

細(xì)菌纖維素快餐碟, Emma Sicher

為了把食品包裝變得更美，身為設(shè)計(jì)師的Emma把不同食品廢料生長的細(xì)菌纖維素設(shè)計(jì)成糖果包裝和茶包，還利用激光雕刻進(jìn)一步賦予材質(zhì)設(shè)計(jì)的元素。

激光雕刻的細(xì)菌纖維素包裝, Emma Sicher

激光雕刻的細(xì)菌纖維素包裝, Emma Sicher

為了讓這種材料能夠在更廣泛的地方應(yīng)用，Emma對于細(xì)菌纖維素的探究從肉眼可見的物理屬性深入到了微觀的生長原理。

細(xì)菌纖維素通常生長于靜態(tài)發(fā)酵的康普茶培養(yǎng)容器，這是一個相對長的生長周期，發(fā)酵后獲得的細(xì)菌纖維素量也非常有限，這一特點(diǎn)限制了細(xì)菌纖維素作為材料的應(yīng)用。

為了改善這一問題，Emma和其他生物技術(shù)專家一起，用一年半的時間研發(fā)了一個動態(tài)生長系統(tǒng)，名為InnoCell生物反應(yīng)器。

InnoCell生物反應(yīng)器

細(xì)菌纖維素作為培養(yǎng)康普茶的副產(chǎn)品，傳統(tǒng)方法是在一個容器中靜態(tài)發(fā)酵，產(chǎn)物以康普茶液體為主，其中含有少量細(xì)菌纖維素。

新的生長系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)了這一生產(chǎn)比例。將發(fā)酵的目標(biāo)產(chǎn)物改為了細(xì)菌纖維素。

在一個容器中垂直放置會旋轉(zhuǎn)的圓盤，微生物會附著在不斷旋轉(zhuǎn)的圓盤上動態(tài)生長。經(jīng)過測試，InnoCell生物反應(yīng)器提供了明顯更高的產(chǎn)量，目前版本每個周期可產(chǎn)生12-15公斤的濕質(zhì)量，每個圓盤約500克。

InnoCell生物反應(yīng)器

源于自然發(fā)酵的細(xì)菌纖維素在被當(dāng)作材料時，在家庭自制、實(shí)驗(yàn)室制作和規(guī)模化生產(chǎn)時都難以實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)，而InnoCell的發(fā)明為細(xì)菌纖維素作為材料的量產(chǎn)提供了一個有效的生長方式。

設(shè)計(jì)師與微生物合作，發(fā)現(xiàn)了新的材料，創(chuàng)造了新的工具，將科學(xué)、工業(yè)和生態(tài)聯(lián)系了起來。

InnoCell生長的片材記錄著動態(tài)旋轉(zhuǎn)生長時細(xì)菌編織纖維的軌跡

在深入微觀的過程中，除了發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌纖維素作為食品包裝的潛力，越來越多研究人員開始發(fā)現(xiàn)這個發(fā)酵品本身在未來也能夠有更多可食用的應(yīng)用。

細(xì)菌纖維素作為食物并不罕見，甜品中的椰果粒就是一種以椰子水為培養(yǎng)基生長出的細(xì)菌纖維素甜點(diǎn)。最近微生物學(xué)專家發(fā)現(xiàn)，用水果和蔬菜中培育時，果蔬中的抗氧化劑會轉(zhuǎn)移到細(xì)菌纖維素中。這層富有營養(yǎng)的膠質(zhì)也開始成為了米其林廚師的新材料。

丹麥的米其林三星餐廳Noma在2021年"游戲與森林 "季的甜點(diǎn)中對細(xì)菌纖維素材料進(jìn)行了有趣的嘗試。

為了改善細(xì)菌纖維素的高纖維含量帶來的類似紙的口感，主廚嘗試了油炸、冷凍、溫煮、分解、添加纖維素酶等方法獲得了類似魷魚口感的以茉莉花茶為培養(yǎng)基獲得的細(xì)菌纖維素，配上XO醬、鮮花和脫水番茄制成了素食"細(xì)菌纖維素牛排"。

Scoby steak, Noma

細(xì)菌纖維素本身的膠質(zhì)和高吸水性還能夠讓它被制作成不同口味的軟糖。在Masque Lab，主廚則通過制糖的方法將細(xì)菌纖維素變成了糖粒，和椰子、檳榔葉等材料組合成了甜品。

Memories of Coconut, Masque Lab

我們從宏觀上接觸到細(xì)菌纖維素，在細(xì)菌的微觀編織中與微生物合作創(chuàng)造了新的生長材料，在用食物本身給食品做包裝的過程中發(fā)現(xiàn)了新的食物。從微觀重新認(rèn)識資源的過程中給未來人類在這顆星球上的可持續(xù)發(fā)展展示了一個新的方案。

在看向微觀時，這個我們?nèi)庋鄄豢梢姷氖澜缣N(yùn)含著無數(shù)待發(fā)現(xiàn)的寶藏。自然不僅僅是我們需要保護(hù)的資源庫，更是記錄了如何在這個星球上生存的檔案館。