加强创新蛋白变革性 技术的研发促进高质量发展 ——访中国工程院院士、江南大学未来

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  “植物基食品可能成为食品产业发展的主流方向。植物基食品以地球环境与人类健康为目标,以植物蛋白替代动物蛋白为主要手段,成为消费者基于追求个人健康及关注全球生态系统的一种生活方式。”5月21日,江南大学陈坚院士在“未来食品高峰论坛”上接受《中国周刊》采访时表示,“2010年来,由于DNA测序、合成和筛选成本大幅度降低、基因组编辑工具CRISPR/Cas9的出现与成熟,以及生物信息学发展及人工智能的应用,生物技术成为创新蛋白的重要支柱。必须加强与新蛋白资源开发相关的变革性技术的开发和应用,解决蛋白质资源等重大问题,抢占世界的科技前沿和产业高地,造福人类。”

  据悉,世界人口2050年将达到90亿,到2050年需要蛋白增量30-50%!现有蛋白质的获取大量依赖于农业和养殖业,不仅环境污染较严重、资源消耗较多,而且面临人口持续增长和生活水平不断提升的巨大压力。同时,由于动物性食品摄入过多,膳食因素是每年全球1100万人死亡原因之一。

  传统蛋白质生产方式不仅无法满足人类未来生活需求,而且难以到达环境友好和资源节约,大规模、低成本、可持续的蛋白质生产方式亟需创新和发展!

  人造食品在此背景下应运而生。变革传统的种植养殖方式,通过食品和生物技术达到蛋白优质、营养强化、质构拟真、风味正宗、色泽相近,实现工厂模式生产奶、肉、糖、油、蛋等。人造肉被《麻省理工学院技术评论》(MIT Technology Review)评为2019年全球十大突破和新兴技术之一。

  正是基于对植物蛋白人造肉产业未来发展前景的看好,目前国际上至少有24家企业有正式的新蛋白项目或明确新蛋白业的产品线。国际上专注于发酵进行新蛋白应用的企业有44家。这些企业利用丰富多样的生产平台、微生物和原料为新型肉蛋奶产品制造蛋白质、脂类和功能成分(如改善结构和质地)。

  “虽然国外的植物蛋白产业迅猛发展,但国内企业也发展迅速,总体上大家都站在同一个起跑线上。”陈坚告诉《中国周刊》,“一个优质的产品涉及到原料、装备、产品质量标准等,甚至还涉及到公司的发展战略,这是一个整体的方案。只有整个涉及到的企业全面合作起来,才能真正的形成一代技术、二代技术,否则的话只是点的合作。食品工业本身就是一个产业链,每一环要环环紧扣,才能够让整个产业发展壮大,才能够越做越大,越做越强,越做越好。”

  食品工业是名副其实的国民经济支柱产业。但是食品有些加工过程机理不清晰,随着人们视觉、听觉、味觉、触觉的要求变高,为了满足新时代需求,食品工业亟待实现制造全过程智能化,以达到食品加工高效、低碳和优质的目标。

  陈坚表示,实现制造全过程智能化,可能成为食品工业转型升级的关键。智能制造有两个目的,一是满足新时代食品的需求,二是实现整个过程的智能化。现代信息技术可以提升食品产业的发展。工业机器人、智能化制造等新装备与食品物性科学、柔性制造等结合大大提升了资源利用率和加工效率,推动食品产业向自动化、信息化和智能化转变。

  陈坚认为,技术深度融合可以驱动食品产业链,大数据、区块链、食品组学、纳米材料等高新技术与食品产业全链条深度融合不断引导食品安全营养基础研究和应用创新,成为全球食品产业链、供应链发展的核心驱动力。

  食品行业的自主发展空间巨大,2030年我国肉类缺口3804万吨。大规模、低成本、可持续的蛋白质生产方式亟需创新和发展!

  据美国ADM公司调研资料显示:后疫情时代食品消费者的可能行为:越来越重视肠道健康与免疫功能的联系、植物基食物可能成为主流、体重管理与代谢健康将成为新的热点、寻求自我保健,情感健康和营养的平衡、个性化营养、对健康的日益关注将引发消费者健康和保健支出的增长。

  “生物技术可能成为食品工业健康发展的重要支撑。食品合成生物学可以发现及制造以往没有的食品原料和组分,高效合成以往难以制造的食品配料,制造传统不能快速生产食品配料和组分。”陈坚认为,前沿变革技术能够重塑食品制造,合成生物学、增材制造等变革性前沿技术不断突破并与现代食品科技等交叉,将加快催生出与传统食品制造方式和品质不同的新型食品,全面重塑食品的制造和供给模式。

  在未来的食品工业,合成生物学、物联网、人工智能、增材制造、纳米技术等技术,将解决食物供给危机,提升食品的安全营养,优化饮食方式,提升精神享受。使产品更健康、更安全、更营养、更美味、更高效。

  探索未来食品的发展之路,陈坚及其团队一直在行动。近年来,江南大学和布勒集团一直有着良好的合作关系。今年三月,以陈坚院士团队领衔,浙江嘉兴市和秀洲区两级政府及五芳斋集团共同参与,建设“一院一园一基金”的未来食品科创中心项目正式签约。该项目将突破未来食品新业态和智能制造新技术,建成具有国际竞争力的未来食品创新集群,支撑我国食品产业高技术和高质量发展。

  通过校企和地方政府的强强联合,陈坚发现,横向的科研经费,一直在不断的增加。这意味着我国的企业确确实实认识到只有科技创新,才能真正取得更好的发展。

  陈坚表示,近年来,江南大学对于我国经济的发展做出了突出的贡献,学校通过带动行业的发展也在积极回馈社会。未来食品科学中心作为江南大学支撑食品科学与工程和轻工科学与技术两个一流学科的重要研发机构,将继续以食品合成生物学、食品大数据、感知科学、智能装备制造等交叉学科领域为主要研究方向,引领世界食品科学基础研究,开发食品领域颠覆性技术,助推我国进入世界食品领域强国前列。

  专家档案:陈坚,江南大学教授、博士生导师、校学术委员会主任。2017年当选中国工程院院士。长期从事发酵工程和食品生物技术的研究和教学。以第一完成人获国家技术发明二等奖2项、国家科技进步二等奖1项、何梁何利基金科学与技术创新奖、中国专利奖金奖;曾担任国家“973”项目首席科学家、获国家杰出青年基金。兼任国务院学位委员会轻工技术与工程学科评议组召集人、教育部科技委农林学部常务副主任、中国生物工程学会副理事长、国际食品科学院(IAFoST)Fellow。

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