日前，韓國延世大學(xué)的科學(xué)家們開發(fā)了一種將米粒、納米涂層和動物細胞整合在一起的新食品成分。這類由植物和動物成分組合形成的混合食品，具有發(fā)展成為未來食品的巨大潛力。如果這一成果走向商業(yè)化，可以提供一種更實惠、碳足跡更小的蛋白質(zhì)替代品。

開發(fā)未來食品是人類可持續(xù)發(fā)展的必然任務(wù)。不過，目前已報道的未來候選食品，在商業(yè)化方面或多或少都面臨實際局限，例如存在營養(yǎng)不平衡、口味不佳，以及成型性差等問題。不過隨著生物技術(shù)的發(fā)展，未來食品在多元性和安全性等方面將得到更多保障。

研發(fā)離不開生物技術(shù)

“未來食品是指利用現(xiàn)代科技對食品進行創(chuàng)新和改造后，能夠滿足人類對食品安全、營養(yǎng)、口感等方面需求的食品。”天津大學(xué)化工學(xué)院教授喬建軍認為，高技術(shù)、全營養(yǎng)、智能化、可持續(xù)將會是未來食品的顯著特點。

中國科學(xué)院天津工業(yè)生物技術(shù)研究所研究員李德茂介紹，未來食品研發(fā)是一個多學(xué)科交叉領(lǐng)域。其中，合成生物技術(shù)、細胞培養(yǎng)技術(shù)、酶工程技術(shù)、發(fā)酵技術(shù)等生物技術(shù)，在未來食品的研發(fā)中扮演著重要角色。這些技術(shù)的應(yīng)用，使未來食品的研發(fā)更加高效精準(zhǔn)。

生物技術(shù)在未來食品開發(fā)中展現(xiàn)出巨大潛力和多方面優(yōu)勢。例如生物技術(shù)可以提高農(nóng)作物的生長速度和產(chǎn)量，并增強其抗病蟲害的能力。科學(xué)家可以通過生物技術(shù)改良植物品種，將一些具有抗蟲、抗病、抗旱的基因片段導(dǎo)入農(nóng)作物中，使農(nóng)作物能在惡劣環(huán)境中存活，減少化肥和農(nóng)藥使用量，在保護生態(tài)環(huán)境的同時滿足人們對高品質(zhì)食品的需求。

此外，在食品安全領(lǐng)域，基因檢測技術(shù)可用于追蹤和控制食品中的有害微生物和污染物，生物傳感技術(shù)可以快速檢測食品中的有害物質(zhì)，提高食品安全檢測的效率和準(zhǔn)確性。

未來食品初現(xiàn)雛形

從二氧化碳合成淀粉，到二氧化碳精準(zhǔn)全合成糖，近年來，應(yīng)用合成生物技術(shù)產(chǎn)生了多項重磅成果。廣受關(guān)注的人造蛋白、人造肉、人造脂肪、人造奶等，也都離不開合成生物技術(shù)。

“合成生物技術(shù)還可以通過改造微生物，提高食品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。例如利用工程微生物群落改變傳統(tǒng)發(fā)酵食品生產(chǎn)方式等?！崩畹旅f。

細胞培養(yǎng)技術(shù)是未來食品研發(fā)的另一重要技術(shù)。通過模擬動物體內(nèi)的生長環(huán)境，科學(xué)家可以在實驗室培養(yǎng)出與真實肉類相似的細胞培養(yǎng)肉。這種肉類不僅口感接近傳統(tǒng)肉類，而且可以避免傳統(tǒng)畜牧業(yè)帶來的環(huán)境污染等問題。喬建軍說，細胞培養(yǎng)肉的生產(chǎn)不需要大量土地和水資源，也不產(chǎn)生溫室氣體排放，具有更高的可持續(xù)性。此外，細胞培養(yǎng)技術(shù)還可用于生產(chǎn)特定的人體所需蛋白質(zhì)或營養(yǎng)成分，為個性化營養(yǎng)定制提供可能。

發(fā)酵工程也是食品生產(chǎn)中常用的生物技術(shù)。喬建軍介紹，在未來食品研發(fā)中，發(fā)酵工程可以用于生產(chǎn)益生菌、抗氧化劑等各種功能性食品成分。這些成分可以幫助人類改善腸道健康、增強免疫力、延緩衰老等。

人們對未來食品的探索從未停歇。近年來，已有一些運用生物技術(shù)研發(fā)出來的未來食品雛形出現(xiàn)。

“以替代蛋白為例，目前發(fā)酵蛋白最具發(fā)展前景?！崩畹旅忉?，這種微生物蛋白以葡萄糖、淀粉、糖蜜、合成氣、二氧化碳等為底物，利用微生物發(fā)酵方式生產(chǎn)蛋白。

目前在國際上，發(fā)酵蛋白食品層出不窮。美國一家公司利用微生物制造乳清、酪蛋白等，模擬出真正的牛奶，并推出首款生物制乳蛋白冰淇淋。英國一家公司利用發(fā)酵蛋白技術(shù)進行食品開發(fā)，先后上市了健身蛋白粉、發(fā)酵蛋白“肉”漢堡、香腸、肉卷等產(chǎn)品。

“盡管這些食品的商業(yè)化進程尚待進一步推進，但其在口感、營養(yǎng)價值和環(huán)保性方面的優(yōu)勢已經(jīng)得到廣泛認可。”李德茂介紹，發(fā)酵蛋白中的蛋白含量高達40%—80%，且不含膽固醇。利用發(fā)酵蛋白制作的雞肉，在口感、香味等方面的仿真度可達85%左右。

此外，經(jīng)基因工程改良的作物品種，也已經(jīng)在一些地區(qū)進行試種和推廣，如抗蟲棉、抗旱稻等。這些作物不僅能夠提高產(chǎn)量和品質(zhì)，還能減少對化學(xué)農(nóng)藥和化肥的依賴。

安全是發(fā)展的關(guān)鍵

根據(jù)市場研究機構(gòu)發(fā)布的數(shù)據(jù)，全球食品與農(nóng)業(yè)技術(shù)及其相關(guān)產(chǎn)品市場規(guī)模正在穩(wěn)步增長，預(yù)計未來5年將保持8.42%的年均增速。與此同時，相關(guān)平臺發(fā)布的食品飲料行業(yè)報告顯示，57.4%的消費者表示，在選購食品飲料產(chǎn)品時會選擇低脂、低糖、低鈉、低卡產(chǎn)品，34.4%的消費者選擇滋補膳食類等功能性食品飲料。這些數(shù)據(jù)都展現(xiàn)了未來食品的光明前景，人們的消費需求與未來食品的特性不謀而合。

“不過，機遇與挑戰(zhàn)并存。”喬建軍認為，生物技術(shù)在未來食品的研發(fā)和生產(chǎn)中將面臨安全性、經(jīng)濟成本、監(jiān)管法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)等諸多方面的挑戰(zhàn)。

首先，新型生物技術(shù)產(chǎn)品可能存在未知的健康風(fēng)險，需要通過長期和全面的研究，來評估其對人體健康的潛在影響。此外，生物技術(shù)的使用可能增加微生物污染風(fēng)險，需要采取有效的控制措施。

法規(guī)與監(jiān)管不完善也是生物技術(shù)應(yīng)用于食品領(lǐng)域的一大挑戰(zhàn)。當(dāng)前，關(guān)于生物技術(shù)食品的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)尚不健全，需要制定和完善相關(guān)法規(guī)，確保食品研發(fā)和生產(chǎn)符合規(guī)范。同時，監(jiān)管部門需要加強對生物技術(shù)食品的監(jiān)管力度，確保安全性和合規(guī)性。此外，生物活性物在生物制造過程中可能會遇到的市場準(zhǔn)入難題也不容忽視。

“技術(shù)的不成熟以及經(jīng)濟成本也是限制生物技術(shù)應(yīng)用于食品領(lǐng)域的重要因素?！崩畹旅J為，傳統(tǒng)生物技術(shù)產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)通常需要大量的資金投入，導(dǎo)致產(chǎn)品價格較高，難以普及。因此，需要通過技術(shù)創(chuàng)新和降低成本等措施，來推動生物技術(shù)食品的商業(yè)化進程。

為了讓生物技術(shù)更好地服務(wù)于未來食品的研發(fā)生產(chǎn)，喬建軍認為，首先要建立完善的法律法規(guī)體系，制定針對生物技術(shù)食品的專項法規(guī)，明確其定義、分類、標(biāo)識等要求，為監(jiān)管提供法律依據(jù)。同時要加強監(jiān)管力度，建立健全生物技術(shù)食品的監(jiān)管機制，包括審批、備案、抽檢等環(huán)節(jié)，確保產(chǎn)品符合安全標(biāo)準(zhǔn)。

李德茂認為，要加大對生物技術(shù)食品研發(fā)的投入，推動科技創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化，提高產(chǎn)品質(zhì)量和安全性?！叭绮捎蒙锛夹g(shù)方法，確保對食品中潛在細菌、病毒、基因污染等風(fēng)險有充分的了解和控制?！彼f。（陳曦）