向母乳进发

“母乳就像上学时作业本最后的答案，婴配粉就是参照这个答案来做的。”飞鹤研究院高级工程师王象欣在飞鹤位于哈尔滨的智能化工厂里穿梭，那里的实验室仍在建设，如今他“抄作业”的工具中最硕大的一个，是只有在二层才能一窥全貌的中试车间。与其他车间管线和罐子密密麻麻连在一起不同，这里显得空旷，只有一台四五米高的小试塔和各式各样的膜提取设备，却是从实验室到量产的中间环节，一种产品在中试车间研制成功，基本意味着从理论走进了现实。

一年前，国内第一条乳铁蛋白自动化生产线在这里建成并实现量产。那是一种被誉为“健康第一道免疫防线”的蛋白质。乳铁蛋白在牛乳中本来就有，但像其他成分一样，牛乳与母乳的成分虽然种类相近，但比例完全不同。比如牛乳中，乳清蛋白质和酪蛋白的比是20∶80，母乳中则是60∶40，因而制造婴配粉必须添加必要的营养物质使之与母乳相似，而乳铁蛋白在母乳中的比例比牛乳高，也需要额外添加。而牛乳中的乳铁蛋白含量又极低，14千克牛乳只能提取出1克，制作成本极高。

以往乳铁蛋白始终依靠进口，国外奶酪盛行，制作奶酪时分离出的乳清正是提取乳铁蛋白的原料。国外原料充足，进口价格也适中。但2017年《食品营养强化剂乳铁蛋白》新国标的实施，对乳铁蛋白纯度的要求从90%提至95%。而国内婴幼儿乳粉配方实行注册制，企业必须严格按照注册的配方生产。乳铁蛋白成为许多品牌的刚需。刚需支撑，高度依赖进口的情况下，进口乳铁蛋白的价格。从每公斤3000多元很快飙升到3万多元。但是在价格高涨的情况下，2018年6月，国内婴幼儿配方乳粉行业乳铁蛋白出现“订单荒”，乳企即便愿意背负高昂的成本，也面临抢不到货的风险。如果从配方中删掉乳铁蛋白，又需重新提交配方注册申请，审批全程至少需要1年，一些乳企不得不停产。

因此前已有过研制乳铁蛋白的技术储备和工艺积累，2019年飞鹤研究院着手建设乳铁蛋白自动化生产线。婴配粉模仿母乳的一个难点在于，一方面要从牛乳中提取高纯度的蛋白，同时保证蛋白的活性，技术手段又能将成本控制在可以承受的范围内；此外，在以吨计的奶粉中加入乳铁蛋白，让每一勺都比例相近，同样艰难。

“我们首先选定的是层析法，利用牛奶中乳铁蛋白和其他成分化学性质的差异，用离子交换树脂吸附牛奶中的乳铁蛋白，之后洗脱纯化。”王象欣介绍，乳铁蛋白属于热敏蛋白，一加热就失去活性了，所以我们采用冻干技术。具体的工艺就是，新鲜生牛乳先通过离心机脱脂，然后进入到填满离子交换树脂的层析柱中，当牛奶从柱子一端流入，树脂把乳铁蛋白吸附住，牛奶从另一端流出来。等绝大部分乳铁蛋白都被吸附到柱子上，再将其清洗脱附、过滤、冷冻干燥，最终得到粉红色的乳铁蛋白粉。“但仅仅在检测环节，构想用什么材料把乳铁蛋白吸附上，就反反复复做了一个多月的试验。当试验一种填料，考察诸如盐的浓度、pH值等指标的效果，形成一个实验曲线，确定某一个指标的最佳浓度后，再换另一种填料，摸索另一个指标的最佳值，再反过来考察之前的指标能否也达到最佳，如此反复。”王象欣在研发乳铁蛋白项目一年后，加入飞鹤研究院。在乳铁蛋白的项目中，他参与后期的检测和定值。除了参与乳铁蛋白的研发，他还深度参与检测母乳低聚糖（HMO）和骨桥蛋白（OPN）行业检测标准的研发，这两种成分比乳铁蛋白更为珍稀，检测难度可想而知。王象欣学的是化学专业，无论是后期的检测，还是前期的试验、筛选工作，不仅不会让他觉得枯燥，反而让他乐在其中。同样在管理严密的工厂中，王象欣看上去却没有工人的板正，他身材壮硕，白大褂里穿着粉色的T恤，在实验室里脚步轻快。实验室搬到哈尔滨以前，由于实验平台分散在不同地点，如北京实验室的项目，有的在飞鹤集团总部完成，还有部分实验要在中国计量院完成，他常常通勤数小时前往不同实验室开展工作。

他以前在哈尔滨的质监部门工作，分析成分时，发现工作中寻找到一个指标便是能触及的极限，而制定一个标准的缘由，乃至自己如何参与、制定一个有意义的标准，却是一个难以突破的瓶颈。于是他来到飞鹤研究院，在这里可以泡在最前沿的论文里，买到最新的原料，尝试最新的技术。“像HMO在书本中都没有提及过，此前也没有被批准加入国产婴配粉中。为建立检测标准，仅最初买相关的材料，就花了十多万元。”王象欣说。

类似的科研项目，需要持续投入巨额的资金。为量产乳铁蛋白，飞鹤投入了上亿元来改造、组合原本用作制药的产线，甚至要在飞鹤不同的工厂里做检测。如今仅王象欣所在的实验室，从基础工艺设备到研究母乳的高端分析仪应有尽有，总投资超过6000万元，这一数额还在继续增加，最先进的定量核磁仪器还在路上，最终的设备总投入将以亿计。从实验室到社区医院

“以前奶粉配方中，为了让脂肪酸比例接近母乳，用脱脂奶加植物油来配比。但植物油的配方容易引起婴儿便秘，不仅会导致婴儿哭闹，也会使婴儿吸收的能量和钙变少。”飞鹤首席科学家蒋士龙博士向我介绍。而奶粉模仿母乳时，往往还会遇到另一重困难——即便成分比例接近母乳的成分，也难以企及母乳的喂养效果。

当蒋士龙在2009年把这个问题摆在自己面前时，飞鹤研究院并不像王象欣入职时那样，已是个拥有五六十人的部门，那时是只有近10人的小团队，而他也刚刚从另一家国有乳企离职来到飞鹤。曾经在上海交通大学任教的他一心想研发自己喜欢的产品，虽然那时飞鹤一年的销量将近20亿元，与销量百亿的品牌不可同日而语，但看到飞鹤专注于婴幼儿奶粉，又在那时已经拥有自己的牧场，他还是决定在飞鹤自由地施展拳脚。

他提出的方案是用OPO结构脂替代植物油。虽然当时OPO结构脂的价格是普通油脂的三四倍，不过公司内部对于研发好产品的投入没有上限，这给了蒋士龙团队底气和信心。 “三聚氰胺事件后，国产奶粉销量低迷。几大外资奶粉企业都有百年以上的历史，它们推出新产品之前，已经储备了5至10年的数据，有充足的临床验证做支撑。”蒋士龙说。

当蒋士龙希望做国内“第一个吃螃蟹的人”时，他就向国外看齐，首次在国内研发奶粉配方后，做完临床试验再上市。

“从开展临床实验开始，飞鹤每年的研发经费也迈入千万级的门槛，当时国内很少有奶粉企业可以做到。”蒋士龙记得，决定开展临床试验后，他们便开始扩充队伍，招聘营养学专业的人，他们负责临床试验的员工一面找来自己公司里正处在哺乳期的同事，借来一些母乳，做采集、检测的准备工作，一面联系疾控中心的专家和社区医院的医生，由后者与母亲做面对面的沟通。

当时蒋士龙的团队设计的方案是，共设有两个对照组、一个实验组，分别喂养三个月后，观察奶粉的效果。“但奶粉是食品，不是药物，药物会有明确的疗效，食品可能做不出对照的效果。”蒋士龙向我介绍临床试验的风险，“试验的对象还是一两个月的孩子，万一孩子生病，即使和奶粉没有关联，也可能说不清。”

试验过程漫长而充满挑战。因为有些家长要到外地打工，不是每个孩子都能坚持三个月。而技术员定期顶着近40摄氏度的烈日，跟着医院护士入户调查，把200多个孩子的粪便，一一从尿布上刮下来，放进瓶子里，搜集起来做分析。

临床喂养结束后，在他们观察的指标里，婴儿吃含有OPO结构脂的奶粉与食用母乳基本没有差别。2010年飞鹤推出新产品星飞帆，成为质变的标志。自那以后，星飞帆系列逐渐在一、二线城市获得知名度。蒋士龙的团队也开始向国际知名奶企看齐。“2015年前后，为了解乳品行业的最新动态，我们开始频繁参加国际学术会议，利用外部资源，与高校合作，成立工作站。”蒋士龙记得，那时他招兵买马，麾下的员工不仅有食品专业的，还有包装、营养医学的，各领域都齐备。想要面对外资品牌“弯道超车”，不仅要像他们一样关注基础研究，甚至要关注得更彻底。“比如我们与北京大学做生命早期营养的团队合作，了解从孕妇怀孕到婴儿出生，乃至到婴儿长大的全过程中，婴儿的生长发育状况，以及所需要的营养。”如今王象欣不知不觉来到跨物种研究的领域。一方面，面对国外原料巨头对各类蛋白从研制到检测一应俱全的认知，他们刚刚起步，乳铁蛋白研发、OPN检测标准的成功，使他们初步具备了一些经验，诸如蛋白是否对热敏感，乳是否需要脱脂之类的环节，能够事先做判断，缩短研发时间；一方面，获知母乳中究竟有哪些成分，仍是漫漫长路，而且也无国外经验可借鉴，只能自己探索。

“相比于牛乳取之不尽，从牛乳的成分，乃至不同时段牛乳成分的变化，科学家已经了解得十分透彻，母乳的研究还很初级。母乳里面乳清含量高，在做实验时就会明显感到比牛乳黏稠，这种胶体的状态会在前处理时，完全颠覆处理牛乳时的方法，就要从头设计。”王象欣向我介绍研究母乳之难，当他重复已有论文的结论时，发现论文中的方法许多都不可重复，样本量太小。“母乳中不光有蛋白，还有一些游离肽和天然酶，这些需要采集的样品有充分的活性，而取样后在运输过程中，母乳里也会产生类似免疫因子的新物质，也需要识别。”

蒋士龙介绍，直到2010年，因为没有自己的母乳数据，中国的标准主要是参考国外的标准，是否适合中国孩子，需要打一个问号。当年他加入飞鹤时，正赶上当年的“国家863计划”实施，中国疾病预防控制中心营养与食品安全所牵头承担了“中国母乳成分数据库的建立”这一研究课题，飞鹤作为乳企参与单位之一，承担了黑龙江、北京两地的母乳采集和检测任务。那时他们便开始配合专业人员开展母乳研究，到2015年时，为配合“适合中国宝宝体质”的自身定位，他们决定开展大规模的母乳调查。

“仅2016年至2018年就集中采集了数千份母乳样本。”飞鹤研究院的研究人员鲁婷婷在2015年硕士毕业后就加入飞鹤，正赶上母乳采集的项目。她记得以往采集母乳的过程中，飞鹤的工作人员只是配合，那一次是从零开始，他们自己制定方案、设计采集方法、制作调查问卷、伦理审查、确定招募人群条件、筛选等，历时半年的准备工作完成后，采集才正式开始。当时他们根据不同地域，在全国各地选择了9个城市，既有像北京、上海这样的大都市，也有像威海这样生活节奏慢、经济水平较低的小城市。他们也是在社区医院寻找愿意参与的母亲，当时主要向她们保证隐私的安全，她们的母乳也不会被非法利用。

那时虽然志愿者前前后后达到2000多人，但每次采样之前，飞鹤内部实际只有鲁婷婷一个人会提前到采样的城市做准备，每次采样后，她又会到采样点取样品带回北京，放进实验室零下80摄氏度的冰箱里。“那时每隔一两个星期，就要出差将近一周。”鲁婷婷是乳品专业出身，反倒在采集过程中做了许多社工的工作，那时尚未成家的她也感受到母亲角色的辛苦。“采样的时间有20多分钟，在那期间有时候小孩会哭闹，母亲就会着急，尤其有些婆婆会责备母亲，说：‘做这些没用的干吗？孩子哭不知道吗？’母亲就会尤为焦虑、委屈，那时我们就会让母亲暂停采集先哺乳，我自己放下检测仪，跑去帮忙哄孩子，另一边安慰开导婆婆。”

三年下来，鲁婷婷和她的领导总结出丰富的经验和固定流程，比如采集母乳时，一侧的母乳一定要完全采空，然后混合均匀再检测，因为乳汁分泌是一个动态的过程，前乳为了给婴儿润口，水分多、乳糖含量低一些，后乳为婴儿能够吃饱，浓度更大，只有一次完全采空，才能得到母乳成分的准确数据。“采集到的样品实际印证了上学时学到的理论，母亲的饮食结构确实会影响母乳的成分，比如鱼类富含DHA，威海人吃鱼会比兰州人多一些，母乳中相应的成分比例也就有些差异。”鲁婷婷说。

虽然2019年后，鲁婷婷调去做产品研发，但采集工作仍在继续，随着经验日趋成熟，很多时候转为邮寄样品的形式。如今飞鹤搜集了来自27个省（区、市），覆盖全国多地区、多民族的2万多个样本，组成了最大的中国母乳数据库之一。

而蒋士龙的部门又在2022年牵头“十四五”国家重点研发计划项目，基于中国母乳研究，研发新一代婴配粉。母乳的采集需要更进一步。蒋士龙说：“比如研究母乳中脂肪、碳水化合物和蛋白质这些宏量营养素在时间序列上的变化，就需要连续跟踪采集同一位母亲的母乳，从生产到母乳喂养结束，研究不同阶段初乳、过渡乳、成熟乳的母乳成分有何变化，还要跟踪孩子的生长发育和健康状况。”

（文中鲁婷婷为化名） 母乳奶粉飞鹤