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(chǎn)業(yè)是與人民美好生活緊密關(guān)聯(lián)的民生產(chǎn)業(yè)，是農(nóng)業(yè)資源實現(xiàn)市場轉(zhuǎn)化的關(guān)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(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于踐行大食物觀構(gòu)建多元化食物供給體系的意見》提出，加快構(gòu)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(shù)、設(shè)施裝備等瓶頸制約，培育戰(zhàn)略性新興生物產(chǎn)業(yè)，鼓勵和支持發(fā)展新型食品，用現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技和物質(zhì)裝備拓展農(nóng)業(yè)發(fā)展空間，開發(fā)豐富多樣的食物品種。食品產(chǎn)業(yè)中的前沿科技和創(chuàng)新產(chǎn)品被人們親切地稱為舌尖上的“黑科技”。這些新興技術(shù)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(xué)未來食品科學(xué)中心教授陳堅，中國肉類食品綜合研究中心、北京食品科學(xué)研究院首席科學(xué)家王守偉，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)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(xué)技術(shù)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(yīng)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(chǔ)研究水平顯著提高，高新技術(shù)領(lǐng)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(zhuǎn)化、食品生物工程、食品裝備制造為代表的引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大創(chuàng)新成果。食品領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了核心關(guān)鍵技術(shù)由單一的“跟跑”向“跟跑、并跑、領(lǐng)跑”并存的歷史性轉(zhuǎn)變。總體來看，我國食品科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平已經(jīng)處于全球前列，但是在食品營養(yǎng)與健康基礎(chǔ)理論、加工過程參量與食品產(chǎn)品品質(zhì)、食品智能制造關(guān)鍵核心技術(shù)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(lǐng)域為例，肉類產(chǎn)業(yè)是中國的第一大食品產(chǎn)業(yè)。從1991年開始，我國肉類產(chǎn)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(nèi)源驅(qū)動力推動肉類產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)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(chǎn)技術(shù)、現(xiàn)代高品質(zhì)發(fā)酵肉制品技術(shù)等一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)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(lǐng)跑優(yōu)勢。近年來，我國科學(xué)家瞄準世界前沿問題和引領(lǐng)未來發(fā)展的顛覆性技術(shù)，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(gòu)建、3D生物打印和產(chǎn)品開發(fā)，微生物蛋白細胞工廠構(gòu)建和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展等方面都取得了國際領(lǐng)先的成果，但我們在關(guān)鍵生產(chǎn)裝備、基礎(chǔ)原料和產(chǎn)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(jīng)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(shù)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(wǎng)絡(luò)零售的蓬勃發(fā)展，肉類產(chǎn)業(yè)進入轉(zhuǎn)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(chǎn)品結(jié)構(gòu)將更為豐富，傳統(tǒng)肉制品和高品質(zhì)西式肉制品將會占據(jù)較大的市場份額。在科技領(lǐng)域，跨學(xué)科交叉融合創(chuàng)新將成為必然趨勢，人工智能技術(shù)、生命科學(xué)及生物化學(xué)等領(lǐng)域的成果將融入肉類科技創(chuàng)新，在精準營養(yǎng)、風(fēng)味物質(zhì)、安全穩(wěn)定、智能化生產(chǎn)等方面實現(xiàn)新突破，推動肉類產(chǎn)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(xué)歸根到底是人的科學(xué)，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(xué)技術(shù)在其中發(fā)揮著怎樣的作用？面對我國食品領(lǐng)域需要重點解決的問題和挑戰(zhàn)，應(yīng)從何處著手破解？

陳堅 “未來食品”是食品技術(shù)、生物技術(shù)和信息技術(shù)相融合的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。我認為，未來食品技術(shù)就是食品領(lǐng)域最為重要的新質(zhì)生產(chǎn)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(chǎn)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(shù)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(chǎn)效率，有助于建構(gòu)起綠色、高效、可持續(xù)的生產(chǎn)機制。我們有必要圍繞制約我國食品產(chǎn)業(yè)高質(zhì)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(chǔ)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(chǎn)權(quán)的食品高科技技術(shù)，引領(lǐng)世界食品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提升我國在世界食品科技領(lǐng)域的參與度和話語權(quán)。

王守偉 當代食品科學(xué)體系是西方發(fā)達國家經(jīng)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(xué)基礎(chǔ)理論研究還不足，在食品營養(yǎng)與慢性病相關(guān)性研究、個性化營養(yǎng)數(shù)據(jù)庫構(gòu)建等方面存在差距。但我們要認識到，食品科學(xué)歸根到底是人的科學(xué)、生命的科學(xué)，所有的食品科學(xué)都是圍繞人的生命健康展開的，如果食品不與生命科學(xué)聯(lián)系起來，所謂的營養(yǎng)健康就沒有科學(xué)基礎(chǔ)。

陳堅

中國工程院院士、江南大學(xué)未來食品科學(xué)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(xué)研究院首席科學(xué)家我們要善于運用生命科學(xué)前沿研究成果來指導(dǎo)食品營養(yǎng)研究。

科技創(chuàng)新、科學(xué)普及“雙輪”驅(qū)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(nóng)獸藥殘留超標等問題仍偶有發(fā)生，新技術(shù)、新工藝、新原料、新業(yè)態(tài)、新模式也帶來了一些新風(fēng)險。如何以技術(shù)為基礎(chǔ)，加強食品安全風(fēng)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(shù)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(chǎn)品的創(chuàng)制、新技術(shù)的應(yīng)用不可避免地帶來了新的風(fēng)險控制點，比如預(yù)制調(diào)理食品因新增預(yù)包裝、預(yù)殺菌、延長冷鏈運輸?shù)拳h(huán)節(jié)而增大的微生物超標風(fēng)險；細胞基食品的表達載體、外源添加、生產(chǎn)環(huán)節(jié)過程中風(fēng)險物甄別方法的空缺等。這些新業(yè)態(tài)食品給風(fēng)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(fēng)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(fēng)險物，開展食品新風(fēng)險形成機制、感知傳感、風(fēng)險評估、模型預(yù)測、危害控制等相關(guān)研究，為我國新業(yè)態(tài)食品市場監(jiān)管提供理論和技術(shù)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(guān)鍵技術(shù)難題，積極構(gòu)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(zhì)量安全監(jiān)控技術(shù)水平。

郭順堂 2024年日本某制藥企業(yè)紅曲產(chǎn)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(chǎn)者對紅曲發(fā)酵過程的安全風(fēng)險認識不足，安全意識淡薄。我們要引以為戒，對新技術(shù)、新工藝、新原料、新業(yè)態(tài)、新模式中風(fēng)險因素加強分析，確定風(fēng)險因素、來源和控制方法，嚴格管理程序，明確主體責(zé)任，做到精準發(fā)力，確保安全。

推動科技成果向現(xiàn)實生產(chǎn)力轉(zhuǎn)化

問 創(chuàng)新研究和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用一個都不能少，如何推進二者相結(jié)合？

四我國食品工業(yè)總產(chǎn)值與農(nóng)業(yè)總產(chǎn)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(chǎn)業(yè)融合方面還存在諸多問題，結(jié)構(gòu)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(jīng)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(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的標志性成果。成果轉(zhuǎn)化通道不暢、產(chǎn)權(quán)激勵不足導(dǎo)致高校、科研院所推動成果轉(zhuǎn)化的熱情減弱，缺乏專業(yè)化服務(wù)機構(gòu)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(shù)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(xué)研為依托、以市場為導(dǎo)向、以推動科技成果轉(zhuǎn)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(jié)合產(chǎn)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(zhuǎn)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(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于踐行大食物觀構(gòu)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(shè)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(chǔ)研究實驗室、中試生產(chǎn)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(zhuǎn)化應(yīng)用綜合性開放實驗平臺，打造標桿性未來食品產(chǎn)業(yè)孵育基地，加速實驗室成果向工業(yè)化轉(zhuǎn)化落地，助推我國新蛋白食品產(chǎn)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(shù)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(chǎn)品創(chuàng)新問題以及加工技術(shù)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(chǔ)，未來通過充分運用信息技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能技術(shù)賦能食品產(chǎn)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(chǎn)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(jù)個體需求精準確定蛋白質(zhì)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(jù)人體狀態(tài)，能夠用科學(xué)的方法設(shè)計食品，調(diào)整和恢復(fù)身體健康。未來食品的應(yīng)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(xué)消費和精準營養(yǎng)，根據(jù)個體需求進行定制化設(shè)計，實現(xiàn)美味、美型和營養(yǎng)的完美結(jié)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(shù)高地，為人類提供不竭的蛋白質(zhì)。（微信公眾號“重農(nóng)評”）

郭順堂

中國農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營養(yǎng)工程學(xué)院教授