经过几个世纪的工业化生产，地球已经很难承受人类活动带来的负担，其中包括我们日常看似温和的食物消费。统计数据显示， 有接近三分之一的废物垃圾与食物相关 。
食品加工过程和食品包装所产生的环境影响不仅带来有关废物处理的问题，更触及到我们所消费的物品从采集到生产到消费的 生命周期可持续性 的思考。
为了改善这一问题，设计师们越来越多地参与到创新和跨学科研究中来，为 可持续的未来提出替代建议和方案。
应对这个问题的新兴生物设计领域之一是 生长设计 ，在这个领域中，诸如细菌、真菌或藻类等生物能够开发出更加生态兼容的过程和产品。
Emma Sicher出生于意大利北部的特伦托。是一个 跨学科设计师 ，不仅是产品设计师，还是生态社会设计师，生物设计师，以及发酵师。
在本科学习期间，她开始关注 塑料基材料以及纸质材料对于环境产生的危害， 并思考如何在 当下社会系统中寻找一种解决方案。
反复调研后，Emma将关注点聚焦在意大利的南蒂罗尔—欧洲最大的苹果种植区。设想 在苹果废品处理体系中，利用苹果皮培养细菌纤维素，生产出既不污染环境还能够滋养环境的 可持续食品包装材料 。
实验中的Emma Sicher
细菌纤维素 是以木醋杆菌为代表的细菌在有营养物质的条件下 发酵形成的一层自我保护的膜 。
这层膜是一个细密的纤维网， 在湿润状态下是类似肥肉的一层胶质，干燥后是一种介于纸张和塑料的材料 ，有很好的机械强度。比从树木中提取的纤维素更为纯净，并且完全 可以堆肥降解 。
传统的细菌纤维素是用茶和糖发酵而成，但蔬果废料也可以成为细菌的营养源。
从“大自然不存在废物”这一规律中获得启发，Emma 利用苹果皮作为碳源培养细菌纤维素 ，将苹果产业链中的废料转化成包装的原材料。
为了探索细菌纤维素的设计潜力，Emma作为培养者进行了一系列的 材料实验 。例如让细菌纤维素在有纹理的表面上干燥可以获得各种图案，用果蔬汁浸泡可以给细菌纤维素染上不同的颜色。
在不同表面上干燥的细菌纤维素, Emma Sicher
在对材料有丰富的掌控经验后，Emma将对材料物理属性的理解呈现在包装设计上。
纤维素的吸水性很强，但同时又比普通的纸更耐水，因此适合装许多类型的干粮，如面粉、米、茶叶、干果等。 她用苹果培养的细菌纤维素做成了苹果干的包装袋，从果皮中培养出果实的包装。
细菌纤维素包装, Emma sicher
她还利用土豆皮培养细菌纤维素用作薯条容器。Emma希望能够通过细菌纤维素的培养方法使食品 废料原地循环利用 ，生产出一系列食品容器。 食品废料作为食品的一部分以新的形式成为了食品的包装。
细菌纤维素茶包, Emma Sicher
细菌纤维素快餐碟, Emma Sicher
为了把食品包装变得更美，身为设计师的Emma把不同食品废料生长的细菌纤维素设计成糖果包装和茶包，还利用激光雕刻进一步赋予材质设计的元素。
激光雕刻的细菌纤维素包装, Emma Sicher
激光雕刻的细菌纤维素包装, Emma Sicher
为了让这种材料能够在更广泛的地方应用，Emma对于细菌纤维素的探究 从 肉眼可见的物理属性深入到了微观的生长原理 。
细菌纤维素通常生长于 静态发酵 的康普茶培养容器，这是一个相对长的生长周期，发酵后获得的细菌纤维素量也非常有限，这一特点限制了细菌纤维素作为材料的应用。
为了改善这一问题，Emma和其他生物技术专家一起，用一年半的时间研发了一个动态生长系统，名为 InnoCell生物反应器 。
InnoCell生物反应器
细菌纤维素作为培养康普茶的副产品，传统方法是在一个容器中静态发酵，产物以康普茶液体为主，其中含有少量细菌纤维素。
新的生长系统扭转了这一生产比例。 将发酵的目标产物改为了细菌纤维素 。
在一个容器中垂直放置会旋转的圆盘， 微生物会附着在不断旋转的圆盘上动态生长 。经过测试，InnoCell生物反应器提供了明显更高的产量，目前版本每个周期可产生12-15公斤的湿质量，每个圆盘约500克。
InnoCell生物反应器
源于自然发酵的细菌纤维素在被当作材料时，在家庭自制、实验室制作和规模化生产时都难以实现高效生产，而 InnoCell的发明为细菌纤维素作为材料的量产提供了一个有效的生长方式 。
设计师与微生物合作，发现了新的材料，创造了新的工具，将科学、工业和生态联系了起来。
InnoCell生长的片材记录着动态旋转生长时细菌编织纤维的轨迹
在深入微观的过程中，除了发现了细菌纤维素作为食品包装的潜力，越来越多研究人员开始发现这个发酵品本身在未来也能够有更多 可食用的应用 。
细菌纤维素作为食物并不罕见，甜品中的 椰果粒 就是一种以椰子水为培养基生长出的细菌纤维素甜点。最近微生物学专家发现，用水果和蔬菜中培育时， 果蔬中的抗氧化剂会转移到细菌纤维素中 。这层富有营养的胶质也开始 成为了米其林厨师的新材料 。
丹麦的 米其林三星餐厅Noma 在2021年"游戏与森林 "季的甜点中对细菌纤维素材料进行了有趣的尝试。
为了改善细菌纤维素的高纤维含量带来的类似纸的口感，主厨尝试了油炸、冷冻、温煮、分解、添加纤维素酶等方法获得了类似鱿鱼口感的以茉莉花茶为培养基获得的细菌纤维素，配上XO酱、鲜花和脱水番茄制成了素食 "细菌纤维素牛排" 。
Scoby steak, Noma
细菌纤维素本身的胶质和高吸水性还能够让它被制作成不同口味的软糖。在 Masque Lab ，主厨则通过制糖的方法将细菌纤维素变成了糖粒，和椰子、槟榔叶等材料组合成了甜品。
Memories of Coconut, Masque Lab
我们从宏观上接触到细菌纤维素，在细菌的微观编织中与微生物合作创造了新的生长材料，在用食物本身给食品做包装的过程中发现了新的食物。从微观重新认识资源的过程中给未来人类在这颗星球上的可持续发展展示了一个新的方案。
在看向微观时，这个我们肉眼不可见的世界蕴含着无数待发现的宝藏。自然不仅仅是我们需要保护的资源库，更是记录了如何在这个星球上生存的档案馆。
Reference:
An Open-Source Bioreactor Enhancing Microbial Cellulose Production and Novel Sustainable substances
https://frompeeltopeel.tumblr.com/COLOURS
https://www.facebook.com/nomacph/photos/a.794863007266528/5256765364409581/?type=3
https://www.masquerestaurant.com/about-the-lab
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来源：as科学艺术研究中心
编辑：见欢