舌尖上的“黑科技”

當下的食品科技就是要解決“吃得更健康”的問題。

食品產業(yè)是與人民美好生活緊密關聯(lián)的民生產業(yè)，是農業(yè)資源實現(xiàn)市場轉化的關鍵環(huán)節(jié)，也是實施健康中國、鄉(xiāng)村振興等國家戰(zhàn)略的重要載體。2024年9月，國務院辦公廳印發(fā)的《關于踐行大食物觀構建多元化食物供給體系的意見》提出，加快構建與食物開發(fā)相匹配的科技創(chuàng)新體系，著力突破品種、技術、設施裝備等瓶頸制約，培育戰(zhàn)略性新興生物產業(yè)，鼓勵和支持發(fā)展新型食品，用現(xiàn)代農業(yè)科技和物質裝備拓展農業(yè)發(fā)展空間，開發(fā)豐富多樣的食物品種。食品產業(yè)中的前沿科技和創(chuàng)新產品被人們親切地稱為舌尖上的“黑科技”。這些新興技術是否會改變食物獲取的模式？“未來食品”到底離我們有多遠？本文邀請中國工程院院士、江南大學未來食品科學中心教授陳堅，中國肉類食品綜合研究中心、北京食品科學研究院首席科學家王守偉，中國農業(yè)大學食品科學與營養(yǎng)工程學院教授郭順堂等專家展開交流討論。

我國食品科技發(fā)展水平處于全球前列

問 我國食品科學技術發(fā)展現(xiàn)狀如何？從全球來看處于什么位置？

陳堅 改革開放40余年，我國食品工業(yè)快速發(fā)展，不僅滿足了持續(xù)二三十年憑票證限量供應食品的溫飽需求，更成長為全球第一大食品工業(yè)。近年來，我國食品科技研發(fā)實力不斷增強，基礎研究水平顯著提高，高新技術領域的研究開發(fā)能力與世界先進水平的整體差距明顯縮小，取得了一批以營養(yǎng)健康食品加工、中華傳統(tǒng)食品工業(yè)化、大宗糧食轉化、食品生物工程、食品裝備制造為代表的引領產業(yè)發(fā)展的重大創(chuàng)新成果。食品領域實現(xiàn)了核心關鍵技術由單一的“跟跑”向“跟跑、并跑、領跑”并存的歷史性轉變。總體來看，我國食品科學技術的發(fā)展水平已經處于全球前列，但是在食品營養(yǎng)與健康基礎理論、加工過程參量與食品產品品質、食品智能制造關鍵核心技術和裝備等方面仍存在著一定差距。

王守偉 以我所在的肉類科技領域為例，肉類產業(yè)是中國的第一大食品產業(yè)。從1991年開始，我國肉類產量連續(xù)30多年穩(wěn)居世界第一，科技創(chuàng)新作為強大的內源驅動力推動肉類產業(yè)實現(xiàn)高質量發(fā)展，保障著全球肉類供給安全，我國的肉類科技發(fā)展走過了一條從傳統(tǒng)、現(xiàn)代到未來的中國特色發(fā)展道路，全球影響力大幅提升。中國在傳統(tǒng)特色肉制品現(xiàn)代化生產技術、現(xiàn)代高品質發(fā)酵肉制品技術等一批具有自主知識產權的核心技術與裝備上取得突破，整體基本處于國際并跑水平，一些方面具備了領跑優(yōu)勢。近年來，我國科學家瞄準世界前沿問題和引領未來發(fā)展的顛覆性技術，開展細胞培育肉、微生物蛋白肉等新型替代蛋白食品研究，目前在細胞培育肉種子細胞構建、3D生物打印和產品開發(fā)，微生物蛋白細胞工廠構建和產業(yè)化發(fā)展等方面都取得了國際領先的成果，但我們在關鍵生產裝備、基礎原料和產業(yè)鏈的完善度等方面與發(fā)達國家還有很大差距。

回當前食物消費呈現(xiàn)怎樣的特點？舌尖上的“黑科技”有哪些新趨勢？

郭順堂 我們的食物消費經歷了解決如何“吃飽、吃好、吃得更健康”三個階段，當下的食品科技就是要解決“吃得更健康”的問題。傳統(tǒng)和現(xiàn)代消費理念與技術的融合將會成為未來我國食品發(fā)展的優(yōu)勢和特色。

王守偉 隨著健康飲食觀念的強化及網絡零售的蓬勃發(fā)展，肉類產業(yè)進入轉型升級階段，消費朝著個性化、高端化、健康化等趨勢急速變革，美味、營養(yǎng)和方便的肉制品受到市場青睞。未來，市場上的產品結構將更為豐富，傳統(tǒng)肉制品和高品質西式肉制品將會占據較大的市場份額。在科技領域，跨學科交叉融合創(chuàng)新將成為必然趨勢，人工智能技術、生命科學及生物化學等領域的成果將融入肉類科技創(chuàng)新，在精準營養(yǎng)、風味物質、安全穩(wěn)定、智能化生產等方面實現(xiàn)新突破，推動肉類產業(yè)持續(xù)進步，滿足消費者日益增長的多元化消費需求。

食品科學歸根到底是人的科學，圍繞人的生命健康展開

問 著眼當下，踐行大食物觀，食品科學技術在其中發(fā)揮著怎樣的作用？面對我國食品領域需要重點解決的問題和挑戰(zhàn)，應從何處著手破解？

陳堅 “未來食品”是食品技術、生物技術和信息技術相融合的高技術產業(yè)。我認為，未來食品技術就是食品領域最為重要的新質生產力之一，而科技創(chuàng)新無疑在其中發(fā)揮了最為重要的作用。以替代蛋白產業(yè)為例，科技創(chuàng)新可以讓食物并不只局限于來自耕地或養(yǎng)殖場，通過充分挖掘生物資源潛力，向植物、動物、微生物要蛋白。未來食品技術或許可以徹底變革傳統(tǒng)的食物制造模式，有效提升蛋白的生產效率，有助于建構起綠色、高效、可持續(xù)的生產機制。我們有必要圍繞制約我國食品產業(yè)高質量發(fā)展的瓶頸問題，面對未來食品科技創(chuàng)新發(fā)展所面臨的新挑戰(zhàn)和新需求，瞄準資源挖掘、精準營養(yǎng)、食品感知、智能制造和智慧監(jiān)管等前沿方向，加強基礎研究，突出原始創(chuàng)新，推動我國食品不斷創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展，提升國際競爭力，形成具有我國自主知識產權的食品高科技技術，引領世界食品產業(yè)的發(fā)展，提升我國在世界食品科技領域的參與度和話語權。

王守偉 當代食品科學體系是西方發(fā)達國家經過一兩百年建立起來的，過去我們一直處于跟隨狀態(tài)。在食品科技方面，中國與一些強國相比還有差距，比如我國食品科學基礎理論研究還不足，在食品營養(yǎng)與慢性病相關性研究、個性化營養(yǎng)數(shù)據庫構建等方面存在差距。但我們要認識到，食品科學歸根到底是人的科學、生命的科學，所有的食品科學都是圍繞人的生命健康展開的，如果食品不與生命科學聯(lián)系起來，所謂的營養(yǎng)健康就沒有科學基礎。

陳堅

中國工程院院士、江南大學未來食品科學中心教授

王守偉

中國肉類食品綜合研究中心、北京食品科學研究院首席科學家我們要善于運用生命科學前沿研究成果來指導食品營養(yǎng)研究。

科技創(chuàng)新、科學普及“雙輪”驅動保障食品安全

問 食品安全一直是頭等大事。在食品加工過程中，如微生物污染、農獸藥殘留超標等問題仍偶有發(fā)生，新技術、新工藝、新原料、新業(yè)態(tài)、新模式也帶來了一些新風險。如何以技術為基礎，加強食品安全風險交流，提高食品安全監(jiān)管水平？

王守偉 多年來，食品安全被放在了空前重要的位置上，并被視為重要的民生問題。總體來看，在國家的大力監(jiān)督和管理、科技工作者的不懈努力下，我國的食品安全水平取得了很大的進步，整體形勢穩(wěn)中向好。我國在食品安全檢測技術方面處于全球先進水平。但是，食品安全是一個永恒的話題，未來，生物安全將是食品安全問題的重要特征，比如新的致病微生物或病毒的出現(xiàn)可能會造成的新的安全問題，這是全人類都將面臨的挑戰(zhàn)。

陳堅 我們也要看到，新產品的創(chuàng)制、新技術的應用不可避免地帶來了新的風險控制點，比如預制調理食品因新增預包裝、預殺菌、延長冷鏈運輸?shù)拳h(huán)節(jié)而增大的微生物超標風險；細胞基食品的表達載體、外源添加、生產環(huán)節(jié)過程中風險物甄別方法的空缺等。這些新業(yè)態(tài)食品給風險物甄別與監(jiān)管帶來新的挑戰(zhàn)，要求我們必須不斷提升對新發(fā)未知風險物的甄別和全鏈條的智慧監(jiān)管水平。因此，我們有必要聚焦新業(yè)態(tài)食品安全全鏈條新發(fā)、突發(fā)、頻發(fā)風險物，開展食品新風險形成機制、感知傳感、風險評估、模型預測、危害控制等相關研究，為我國新業(yè)態(tài)食品市場監(jiān)管提供理論和技術支撐。同時，我們也要全面提升智慧化監(jiān)管水平，重點突破食品安全全鏈條過程控制、智能控制等關鍵技術難題，積極構建食品安全主動防控體系，提升國家食品檢驗檢測與危害控制能力，全面提升我國未來食品質量安全監(jiān)控技術水平。

郭順堂 2024年日本某制藥企業(yè)紅曲產品的安全事件給了我們很大的警示，這一事件反映了保健品原料的生產者對紅曲發(fā)酵過程的安全風險認識不足，安全意識淡薄。我們要引以為戒，對新技術、新工藝、新原料、新業(yè)態(tài)、新模式中風險因素加強分析，確定風險因素、來源和控制方法，嚴格管理程序，明確主體責任，做到精準發(fā)力，確保安全。

推動科技成果向現(xiàn)實生產力轉化

問 創(chuàng)新研究和產業(yè)化應用一個都不能少，如何推進二者相結合？

四我國食品工業(yè)總產值與農業(yè)總產值的比值不到2：1，遠低于美國（3.7：1）、日本（11.7：1）等發(fā)達國家。我國食品科技創(chuàng)新與產業(yè)融合方面還存在諸多問題，結構優(yōu)化、布局合理、精干高效的食品科技持續(xù)創(chuàng)新體系在體制和機制上亟待完善。研發(fā)經費投入缺乏持續(xù)穩(wěn)定性，區(qū)域性、局部性的科技創(chuàng)新資源投入集中度仍需進一步優(yōu)化改進，多元化科技成果評價體系尚未建成，不利于形成產業(yè)創(chuàng)新的標志性成果。成果轉化通道不暢、產權激勵不足導致高校、科研院所推動成果轉化的熱情減弱，缺乏專業(yè)化服務機構對科技成果進行有效的組織和孵化致使中間環(huán)節(jié)尚未打通，大部分食品企業(yè)創(chuàng)新意識不強造成創(chuàng)造、吸納、運用科技成果的能力不足，技術需求與對接等環(huán)節(jié)尚未打通，“最后一公里”尚未突破，創(chuàng)新成果難以落地。尤其是在食品創(chuàng)新主體方面，以企業(yè)為主體、以學研為依托、以市場為導向、以推動科技成果轉化為突破口的創(chuàng)新機制尚未形成。

王守偉 研究和創(chuàng)新一定要結合產業(yè)、市場的具體問題和需求來確定創(chuàng)新目標，提高成果轉化率，用市場的實踐和占有率來評價成果水平。當然研究成果的落地也需要政策上的支持，2024年9月份國務院辦公廳印發(fā)的《關于踐行大食物觀構建多元化食物供給體系的意見》就是最大的政策利好。中國肉類食品綜合研究中心正在北京豐臺區(qū)建設新蛋白食品科技創(chuàng)新基地，包括細胞培育肉和微生物蛋白基礎研究實驗室、中試生產線、食品化加工實驗室等，未來將成為新蛋白創(chuàng)新研發(fā)和轉化應用綜合性開放實驗平臺，打造標桿性未來食品產業(yè)孵育基地，加速實驗室成果向工業(yè)化轉化落地，助推我國新蛋白食品產業(yè)的發(fā)展。

問 您認為，食品的未來會是怎樣的？

郭順堂 近年來，植物基食品的興起為植物蛋白的開發(fā)和利用帶來了難得的發(fā)展機遇。然而，我國在加工原料、加工技術創(chuàng)新和裝備現(xiàn)代化方面出現(xiàn)了很多需要解決的問題，如原料混雜專用性不強、高耗能和廢水排放、新消費場景產品創(chuàng)新問題以及加工技術裝備智能化等。雖然問題很多，但我們前期已有很好的工作基礎，未來通過充分運用信息技術、大數(shù)據技術和人工智能技術賦能食品產業(yè)，一定能在不遠的將來將我國打造成滿足人民營養(yǎng)健康需求的、有國際競爭力的食品產業(yè)強國。

王守偉 暢想未來，食品首先要滿足人類的營養(yǎng)需求和能量需求，根據個體需求精準確定蛋白質的組成，包括動物蛋白和植物蛋白的比例、脂肪和碳水的含量以及具體的類型等。同時，根據人體狀態(tài)，能夠用科學的方法設計食品，調整和恢復身體健康。未來食品的應用場景也會發(fā)生巨大變化，比如在太空移民、星際旅游等科幻場景中，不可能攜帶大量的食品原料，我們可以攜帶細胞和培養(yǎng)基，現(xiàn)場制造獲取動物蛋白或植物蛋白。總之，未來食品將更加注重科學消費和精準營養(yǎng)，根據個體需求進行定制化設計，實現(xiàn)美味、美型和營養(yǎng)的完美結合。我們也將繼續(xù)對細胞培育肉、微生物蛋白等開展創(chuàng)新研究，助力我國搶占未來食品和食品生物制造技術高地，為人類提供不竭的蛋白質。（微信公眾號“重農評”）

郭順堂

中國農業(yè)大學食品科學與營養(yǎng)工程學院教授