196体育丰富的食物从何而来?大食物观科技正在改变餐桌
发布时间:2023-12-10 02:30:56

  196体育2023年的暖冬中,北方的冬小麦空前旺长,黄河岸边的山东德州,连片的麦田里,农人正在想办法抑制小麦的长势,帮助小麦积蓄更多的力量,等待来年返青。而在东北建三江平原上,水稻种植户李金锋,刚刚订了一批新的包装盒,今年的大米卖得很快,计划中一年的销售量,在收割后一个多月中,就卖了大概一半。

  就在北京的一家市场中,来自河北、山东的新鲜大白菜,来自南方的竹笋、菜心,来自西北高原上的苹果、梨,来自西南盆地里的芒果、火龙果,来自温室里的蘑菇和各种叶菜琳琅满目。这是一个丰富的时代,周年供应的各种食物,让人们可以自由选择餐桌上的菜品。在人们不知不觉之间,大食物观,其实早已经深入日常生活中。

  然而196体育,丰富的食物究竟从何而来,生产能力是否可持续,供给的丰富性是否可以高枕无忧?在日前举行的2023中国农业农村科技发展论坛暨中国现代农业发展论坛上,来自中国农科院、南京农大、江南大学的多位院士、专家,共论食物的变迁与大食物观实现的路径。

  “人是铁,饭是钢”,在今天,“饭”的含义正在变得更丰富和多元,米饭、面食不再是餐桌上的主角,甚至许多人已经很少吃“主食”,各种菜品、肉类正在不断替代粮食,成为人们的主要食物。

  来自国家统计局等多个机构的数据,或许可以说明餐桌上的变化。2022年,全国居民人均粮食占有量为486.1公斤,但谷物消费量只有136.8公斤,较10年前下降8%。同时,人均蔬菜及食用菌消费量达到103.7公斤,人均肉类消费量超过70公斤。2021年,人均水产品消费量14.2公斤,人均蛋类消费量13.2公斤,人均奶类消费量14.4公斤,人均干鲜瓜果类消费量61.0公斤。

  在整体食品消费中,谷物的直接消费,只占三分之一左右。然而,这并不意味着对粮食的需求在减少,恰恰相反,过去10年乃至到未来,全国粮食的需求仍在不断增长。有预测显示,到2035年,我国年粮食需求或将达到8.5亿吨到9亿吨。

  到2022年,我国全年粮食产量达到13730.6亿斤,连续8年超过1.3万亿斤,但相比超过8亿吨的消费量,仍显紧张。我国是全球最大的粮食进口国,年进口粮食约为1.5亿吨左右,而根据粮农组织的预测,2023-2024年度,全球粮食贸易总量预计为4.74亿吨,这意味着,中国进口了全球市场30%以上的粮食。

  即便如此,解决14亿人口的粮食问题,仍主要依靠国内生产。而要满足不断增长的粮食需求,科技是最重要的支撑力量。中国农学会副会长、中国工程院院士、中国农科院作科所研究员万建民介绍,在农业发达的国家,良种对增产的贡献率超过60%,而我国的贡献率为45%,这意味着,在育种领域,还有很大的提升空间。尤其是随着生物技术的发展,生物育种已经成为当前育种的重大科技方向,同时,人工智能等技术的发展,使得基因挖掘、筛选等效率极大提高,育种已经进入IT驱动的智能设计时代。“和发达国家相比,我国的育种水平仍有差距,在育种技术发生革命性变化的今天,跟进新型的生物育种创新体系,加大创新与产业的力度,通过产、学、研的联合创新体系,突破关键技术的瓶颈,培育新兴产业,保障粮食安全。”他说。

  在谷物消费日渐降低的今天,为何粮食的需求量仍在不断增长?增长的粮食,又去了哪里?

  事实上,这些粮食中的很大一部分,流向了肉蛋奶等产品的生产领域,成了养殖畜禽的饲料。

  数据显示,2022年,我国饲用粮食消费量约占粮食消费总量的48%,超过口粮消费近15个百分点。这意味着,饲料用粮,才是粮食消费中的最大部分。而我国每年进口的粮食,绝大部分都用于饲料,中国农学会原副会长、中国农大原校长柯炳生介绍,我国是世界上最大的农产品净进口国,其中33%是畜产品,51%是饲料。

  在所有饲料用粮中,玉米占绝大部分,约70%左右。玉米也是我国种植面积最大的粮食作物,年种植面积约在6亿亩左右,年产量在2.7亿吨以上。

  大部分的粮食用于生产肉禽类食物,最终变成人们餐桌上的美食,不断地改变着中国人的饮食结构,提升着中国人的营养状况。同时也在不断给粮食生产提出新的需求。“我国的玉米单产水平和农业强国还有差距,如果把玉米单产水平提高到美国现在水平的70%,我们就可以多生产1300亿斤的粮食。”柯炳生说。而提高玉米单产,最终需要的,仍然是科技的力量,不仅仅是育种,还包括新的、更好的土壤培育和种植管理技术等。

  与此同时,更多的蔬菜、水果,也在不断改善着中国人的营养状况,中国农学会常务理事、中国工程院院士、浙江大学教授喻景权说:“蔬菜提供了多元化的食物供给,营养健康,维生素C,叶黄素等,如果按每人每天消费蔬菜500克,全国14亿人每天需要70万吨蔬菜。”

  我国蔬菜种植面积约为3.3亿亩左右,年产量超过7.9亿吨,平均每天超过200万吨,远超消费需求,同时,设施农业的发展,使得蔬菜的周年供应早已实现。此外,我国每年还生产超过3亿吨水果。但值得注意的是,“不同蔬菜营养配比不同,生物学产量跟上市量的不同,生产种类跟居民需求不同,还有季节限制等,都影响着供给是否有效的问题,这也是大食物观下必须要考虑的问题。”喻景权说。

  联合国粮农组织将营养元素的匮乏或不平衡造成的健康问题,称为“隐形饥饿”,全球有超过20亿人受到“隐形饥饿”的困扰。

  健康,是食物根本的意义。然而,在健康的追求之外,感官或精神的享受,越来越成为人们对食物的新需求。“我们对食品的追求,从吃得饱到吃得好,随后必然会进入一个吃得快乐与幸福的阶段,这个幸福包括健康,也包括精神上的愉悦。”中国工程院院士、江南大学教授陈坚说。

  近年来,越来越多的人感叹,市场上的西红柿、黄瓜等蔬菜,再也没有了小时候的味道。小时候的味道到底哪儿去了?是食物匮乏的年代留下的错觉,还是味道线年,一项关于西红柿风味遗传物质的研究,发现了某些影响风味的关键基因,证明了一些味道确实在人们的选育中丢失了。

  丢失掉风味的不只有蔬菜,粮食也是如此,万建民介绍,过去很多年的育种中,对产量的追求导致了很多风味物质的丢失,而在今天,这些丢失的风味正在逐渐被找回。比如大米,十多年前,路边小餐馆里的米饭,许多都显得粗糙而疏松,和美味沾不上边,但在今天,这样的大米,几乎已经消失在人们的餐桌上了。

  在建三江平原上种水稻的李金锋,每年要卖150吨左右大米,都是他流转的土地和托管的合作社中生产的优质大米,这里漫长的生长期和优质的品种,使得大米的品质格外好,“生米都有特别明显的香味,煮饭时,满屋子都是香的。”李金锋的大米通过电商销往山东、河北、贵州等地,包括江苏、湖南这样的水稻主产区,江苏甚至是他主要的销售地之一。“我们10斤的袋装大米,卖45元,比市场稍贵,但很受欢迎。我们还有一部分完全不用化肥和农药的,拔草都用人工,10斤最贵能卖到80-90元,销量也很好。”

  ,在山海间寻找新土地在甘肃酒泉,河西走廊的戈壁滩上,十多年间建起了数十万亩温室大棚,来自冰川融化的纯净雪水,为大棚里的蔬菜提供水分,西北丰富的光照资源,则为蔬菜的生长提供了优良的环境。

  在新疆的戈壁上,同样有大片的温室大棚,人们在大棚里种植蔬菜,甚至通过无土栽培种植水稻,而循环利用的水肥,可以用极少的水,实现水稻的生产。

  我国人多地少,构建丰富的食物生产系统,意味着对土地的需求更多,然而,耕地资源可开发的空间已经逼近极限。开发新的土地空间,是未来食物系统稳定和可持续的重要途径。

  戈壁滩、盐碱地,甚至是沙漠,都成了现代农业技术攻克的方向,近年来,我国盐碱地作物育种的成就显著,耐盐碱的水稻、大豆、玉米等品种层出不穷。

  许多年来,喻景权一直都在西北进行蔬菜种植的实验,他介绍:“西北光照资源丰富,蔬菜品质好,空气湿度低,病害也少,但需要克服干旱、盐碱等问题,过去十多年中,我们两个突破。一个盐碱水的淡化技术,这种技术产水率高,成本低,一吨水只要两三毛钱。另外一个是降低无土栽培的成本,1亩地6000块钱可以用5年。这两项技术使得蔬菜的生产实现了轻简自控,降本增效,绿色生态,在未来,可以开拓出更多的空间,用于生产食物。”

  盐碱地也是未来扩大食物生产的主要方向之一,我国有5亿多亩盐碱地,其中具有农业利用前景的,有1.85亿亩左右。在黄淮海盐碱地上,水稻、小麦、油菜、大豆等作物的生产,从育种到土壤改良,再到栽培技术的研发,已经形成了众多成果,同时,更多的耐盐碱作物在不断地育成。在未来,盐碱地或许将不再荒芜,变成为人类提供多种食物的良田。

  ,食物生产会更多样化在丰富食物生产方式的领域中,植物工厂一直都站在时代的先锋。尽管在今天,植物工厂往往因为投入高、生产成本高等问题而难以推广,但它的未来依然被普遍看好。

  “从生物学的角度来说,植物的光能利用率只有3%,如何突破这一问题,是未来植物工厂降能耗的主要方向。”喻景权说。

  如果说植物工厂是模拟自然生产的过程,那么替代蛋白的生产,就是真正工业化的食品生产方式。

  在北京平谷,一间替代蛋白生产的创业公司中,由微生物合成的植物蛋白产品,远销海外。在南京,一个以细胞培养猪脂肪的项目,收获了5公斤猪肉,这是全球首次实现这一技术。

  “替代蛋白的生产,主要是希望通过微生物蛋白、昆虫蛋白、藻类蛋白、植物蛋白和动物细胞培养的蛋白,来替代传统的畜禽养殖的动物蛋白。”陈坚说,“在全球,替代蛋白一直是热门的研究领域,有预测认为,到2035年,替代蛋白将占据全部蛋白供应的11%,市场规模超过2900亿美元。”

  替代蛋白不仅能丰富食物的生产方式和供应途径,还对人体健康、环境保护等,都有积极的意义,“研究发现,细胞培养肉的生产,二氧化碳排放可以减少92%,水消耗量减少78%,同时,它的效率也更高。而通过筛选和组合人体必需的氨基酸等,可以实现更好的品质和口感,同时补充更丰富的营养元素。”

  在更广泛的空间里,人们通过现代科学的设计,正在生产出更多美味且健康的食品,“未来食品有很多内容,比如植物基食品、替代蛋白、精准营养等,食品感知等。举例来说,通过甜味剂的改良,把糖做成很小的多孔状,可以使它在口腔里迅速溶解,既满足人的对甜度的要求,又可以减少摄入量。把这样的糖放在巧克力里,可以减少40%的量,但又不影响口味。而通过风味掌控,则可以制作更多具有丰富口味的食品。”陈坚说。