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生物技术与粮食变局:我们如何端稳未来的饭碗?

来源:光明网2026-06-08 09:26

  每天,我们都能看到气候变化的新闻:干旱、洪水、高温,一次次冲击着农田。与此同时,全球人口预计到2050年将突破100亿,这意味着新增数十亿张嘴需要吃饭。而消费者也不再将就——不仅要吃饱,还要吃得好、吃得放心、吃得可持续。

生物技术与粮食变局:我们如何端稳未来的饭碗?

  农业与食品系统,已经到了必须变革的时刻。我们需要一个更有韧性、更能为全世界提供粮食安全保障的新系统。

  欧洲创新与技术研究院前创新总监、现荷兰食品谷全球合作顾问Paola Giavedoni指出,应对上述困境的关键答案,就是生物技术——这是一条已经开启的现实路径。

  生物技术能做什么?

  生物技术是一个庞大的技术家族。它至少有四大优势:第一,提供更高的粮食安全水平,让我们获得更优质的食物来源;第二,用更可控、更安全的方式生产食物;第三,帮助减少食物浪费,践行“零浪费”理念;第四,让农业和食品企业更有竞争力,扛得住经济上的风浪。

  生物技术的推进不能依赖单一力量,而是需要多方协同,构建一个完整的创新生态系统。这一系统涵盖学界、研究机构、大型企业、初创公司、中小企业以及设备制造商等各类主体,各方可通过联盟与产业集群形成联动。

  过去四至五年间,欧盟委员会与产业界共同出资支持生物循环经济项目,共收到1251个项目提案,由于资金有限、竞争激烈,最终仅107个最高分项目获得资助,总金额达5.51亿欧元。

  这场变革,已经悄悄开始了。

  打开生物技术的“工具箱”

  生物技术究竟包含哪些具体类型?它们距离实际应用还有多远?

  研究人员依据技术成熟度对每项技术从1到9进行评分,9分代表已具备上市条件,1分则表示尚处概念阶段。

生物技术与粮食变局:我们如何端稳未来的饭碗?

  最成熟的“老大哥”当属生物质发酵,成熟度8至9分,已实现量产。生物质发酵就是将这种传统工艺升级为工业化标准的流程,是目前最成熟、最可靠的技术路径。大家熟悉的酸奶、面包、啤酒都离不开发酵。

  成熟度居中的技术为精密发酵与合成生物学。如果说传统发酵是相对粗放的生物转化,精密发酵则是在分子层面进行精确设计。利用微生物,科学家能够将废弃原料转化为乳蛋白等高价值的食品成分。未来,消费者饮用的牛奶可能不只是来源于奶牛,还会来自发酵罐。

  分子农业成熟度较低。这项技术的“脑洞”更大——让普通农作物成为生产功能分子的载体。例如,通过基因改造使水稻合成特定的稀缺营养素,或使烟草长出疫苗蛋白。这项技术还在成长阶段,具备较大的想象空间。

  最前沿的“潜力股”是细胞与组织培养,即公众熟知的“细胞培养肉”。目前它的技术成熟度评分较低,距离大规模商业化上市还有相当长的路要走,代表了人类探索新食物来源的方向。

  除了这些核心技术,生物技术还需要一批“赋能技术”来配合:人工智能处理基因数据,微生物组工程优化发酵环境,数字孪生模拟生产过程,以及生物反应器、下游加工、安全标准化等环节。

  在欧洲,这些技术已经开始落地。农业方面,它们帮助大豆种植减少化肥和农药的使用;食品成分方面,精密发酵被用于生产替代蛋白,如乳蛋白和酯类,以降低成本。

  从实验室到餐桌的三道难关

  技术有了,路径也清楚了。但要真正把生物技术产品送上消费者的餐桌,还得闯过三关。

  第一道难关,是资金与产能。

  很多小型初创企业在实验室里做得很顺利,一旦放大到中试阶段就出问题。这中间有两个著名的“死亡之谷”:第一个出现在首次扩产时——能不能拿到启动资金,决定了企业能否活下去;第二个则需要数千万美元的投资,用来建设真正的大规模生产线。

  就算拿到钱,产能不够也是大问题。以精密发酵为例,一座10万升产能的工厂,成本很难降下来;至少要达到100万升的规模,才能把成本砍掉一半。而建一座百万升级的发酵工厂,投资额大约需要数千万美元。如果走细胞培养肉的路线,投入还要更高。

  更麻烦的是,快速扩大生产规模时,微生物菌株的稳定性、活性和纯度很难保证。稍有不慎,前功尽弃。这也是很多技术方向有理论前景却迟迟走不出实验室的原因。

生物技术与粮食变局:我们如何端稳未来的饭碗?

  第二道难关,是消费者的心理接受度。

  欧盟委员会的一项研究表明,超过一半的消费者对生物技术生产的食品持中立或不认可的态度。换句话说,无论技术多成熟、产品多安全,如果公众心里有疙瘩,市场就打不开。如何说服近一半的消费者信任这条技术路线,是整个行业最棘手的问题之一。

  第三道难关,是监管审批。

  欧洲的食品安全标准是全球最严格的之一,这本是好事。但问题在于速度:一项新技术从提交申请到获准上市,平均需要3到7年。对于资金消耗巨大的初创企业来说,这几乎等于“创新停滞”。许多欧洲创新企业因此选择离开欧洲,去其他地方继续研发。而且监管者自身经验也有限,面对全新的原料和工艺,他们同样需要时间学习。

  由此可见,一项技术从科学家的研究构想走向消费者的日常餐桌,需要跨越重重关卡。尽管如此,Paola Giavedoni仍给出了明确的结论:生物技术是建设可持续粮食系统、保障长期粮食安全的具体解决方案。

  这场关乎未来食物的变革已经启程。对于每一位普通人,我们需要看见这场变革、理解它的逻辑,并给予它应有的耐心与支持。

  (文章系中关村论坛2026农医融合创新发展论坛欧洲创新与技术研究院前创新总监、现荷兰食品谷全球合作顾问Paola Giavedoni内容,记者李欣哲、实习生孟佳颖采访整理)

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