细胞棉花Gossypium发展对环境保护具有重要意义

　　棉花(学名：Gossypium)是一种重要的经济作物，其纤维是纺织工业中最重要的天然原料之一。棉花的种植和加工对全球经济有着深远的影响。

　　近年来，随着科技的发展，人们开始探索在实验室中培育棉花纤维的可能性，这一技术被称为“细胞棉花”或“Literally Cotton”。

　　细胞棉花是通过生物技术在实验室环境中培育出的棉花纤维，这种方法不需要传统的棉花种植所需的土壤、农药和大量水资源，因此对环境的影响较小。

　　细胞棉花的培育过程通常包括从棉花植株中提取干细胞，然后在营养液中繁殖，最终分化成棉花纤维。

　　这种方法有望减少棉花生产过程中的碳排放和水资源消耗，同时提高棉花纤维的产量和质量。

　　美国初创公司Galy是细胞棉花技术的先驱之一，该公司已经成功地在实验室中培育出了名为Literally Cotton的细胞棉花。Galy的技术得到了包括比尔·盖茨旗下的突破能源投资基金Breakthrough Energy Ventures(BEV)在内的多家投资机构的支持。

　　Galy 会先在温室中种植一系列不同的棉花植株，然后切下植株的一部分，取出其中的干细胞，放入充满营养液的容器中繁殖，再在另一个容器中分化成棉花纤维。(如下图)

　　由于干细胞能够转化为植物的任意部分，因此，Galy 的方法不是培育整棵棉花植株，而是从细胞直接转化为棉花纤维。

　　这样的方式也大大提高了生产效率。传统农业种植棉花需要约180天，而利用 Galy 的方法，仅需18天，生长速度比传统种植快10倍。

　　上图：棉花培育过程中使用的生物反应器

　　“细胞棉花”达到医用级的纯度标准

　　细胞棉花”应用于化妆棉、床单、以及医疗和消费级纱布和吸水棉等产品。长度、强度和纯度是棉花采购时的衡量标准。

　　纯度方面，Galy 的“细胞棉花”由于在实验室而非露天生长，得以达到医用级的纯度标准，这也是证实其未来商业潜力的重要一步。

　　2020年，Galy 建立了公司首个自有实验室，并于2021年产出了首份“细胞棉花”，取名Literally Cotton(可以译为“就是棉花”)。

　　此外，快时尚巨头H&M集团和Inditex集团也参与了对Galy的投资，显示出细胞棉花技术在服装产业中的潜在应用前景。

　　细胞棉花技术的发展不仅对环境保护具有重要意义，也为棉花产业的可持续发展提供了新的方向。

　　随着技术的不断进步和规模化生产的实现，细胞棉花有望在未来成为传统棉花的重要补充，甚至可能颠覆传统的棉花产业。然而，目前细胞棉花技术仍处于研发阶段，其在服装产业的大规模应用还需要进一步的研究和市场验证。

　　在学术研究方面，棉花纤维的发育过程和分子机制一直是研究的热点。

　　棉花纤维是由胚珠外珠被的表皮细胞分化而成，其发育过程包括起始、伸长、次生壁加厚和脱水成熟等阶段。科学家们通过研究棉花纤维的细胞骨架、细胞壁松弛、囊泡运输等过程，揭示了棉花纤维细胞极性生长的机制。

　　此外，对棉花基因功能的研究也在持续进行中，旨在通过基因工程手段改良棉花，提高其产量和纤维品质。

　　综上所述，细胞棉花技术的发展为棉花产业带来了新的机遇，同时也对传统棉花生产方式提出了挑战。随着技术的成熟和市场的接受，细胞棉花有望在未来发挥更大的作用。

　　Galy 的“细胞农业”(cellular agriculture)理念在棉花上取得了初步进展，融资之后，一方面将继续“细胞棉花”的后续研发，另一方面还希望打造更广泛的 Galy 创新细胞农业平台，将棉花的成功案例应用到其他可持续农作物的开发上。