资本实验室·今日创新观察

聚焦前沿科技创新与传统产业升级

作者:王进

看天吃饭、产量低、工作环境差、生态污染、虐待动物、温室气体、食物浪费……,围绕农业与食品行业的问题由来已久。

与此同时,随着全球人口以每周一百万多人的速度增长,特别是城市人口的迅速扩张,如何“喂饱”城市里的人们,如何为城市提供更新鲜的食物,同时消耗更少的资源,并减轻环境污染,都将是我们不得不面临的问题。

科技、环境、城市化与食物的未来

技术进步将在此过程中扮演重要作用,诸如自动化垂直农场、养耕共生模式将得到发展,而实验室人造肉、人造动物蛋白产品都将更多地被端上餐桌。

这些新的模式与技术的实施都涉及到一种解决方案:农产品的生产从农村转移到城市。这不仅可以减少资源消耗,降低运输成本,还可以让更新鲜的食品更快地配送到城市消费者手中。

总体来看,对未来食物的展望,需要我们重新思考整个食品系统、整个农业系统,乃至城市规划系统。

从当前数据来看,2015年全球有约9.9%的人口从事城市农业,生产出的粮食约占世界粮食总产量的17%。

科技、环境、城市化与食物的未来

然而,大部分城市农业都处于小规模经营状态,而且大多只能维持生计。随着技术的快速进步,以及更紧凑、更现代的农业基础设施出现,这种情况正在改变。以下四种技术,就可能对我们未来的食物产生深远的影响:

1. 自动化垂直农场

垂直农场是非常高效的。通过层层堆叠的作物架,以及自动化技术的运用,垂直农场每英亩的产量可以比传统农业高达100多倍。

科技、环境、城市化与食物的未来

在垂直农场,农作物生长速度比平时快一倍,相较传统农业种植方式,可减少40%的电力消耗、降低80%的食物浪费,节省99%的水资源。然而,垂直农场的问题仍然在于成本偏高,而且大规模商业化尚需时日。

2.养耕共生

可以改善食物未来的另一项技术就是将鱼类养殖业(水产养殖)和水培技术相结合。简而言之,鱼的排泄物及饲料残渣是植物生长的最好养料,而植物能够为鱼类清洁水源。

科技、环境、城市化与食物的未来

养耕共生的概念并不陌生,但如何在城市中实现这一方式,值得研究。与传统农业相比,这项技术只需使用大约一半的水资源,同时能够增加农作物的产量,以及大幅提高鱼类产量。除此之外,科学家们还在开发改进畜牧业系统的方法。

科技、环境、城市化与食物的未来

举例来说,传统农业技术每单位面积可生产6.3磅生菜,而养耕共生技术可以产出13.1磅生菜和5.9磅活鱼。

3.实验室人造肉

肉类生产是高成本、高消耗的密集型产业。以牛肉为例,生产一磅牛肉,需要消耗约1847加仑水(约6991.6升水)。

肉类的传统生产方式也是导致气候变化的重要因素。畜牧业产生的温室气体占全球温室气体排放的18%。其中,甲烷占25%,因土壤变化产生的二氧化碳占32%,因动物粪肥产生的一氧化二氮占31%。

科技、环境、城市化与食物的未来

人造肉是解决上述问题的一种方法:自我复制的肌肉组织可在一种培养基里生长和吸收营养,而不需要整体的活体动物。有趣的是,数据表明市场需求似乎还不小:最近的一项研究发现,70.6%的消费者对人造牛肉感兴趣。此外,对实验室猪肉、家禽及鱼类感兴趣的消费者占比都较高。

科技、环境、城市化与食物的未来

在人造肉领域,Memphis Meats公司于2016年第一个提出了人造肉丸验证概念。一年后,该创业公司生产的每磅牛肉价格为2400美元。随着投入增长和市场扩大,实验室肉类的成本将继续下降。

4.人造动物蛋白产品

另一条获得人造肉的途径就是利用先进的机器学习来分析牛奶和鸡蛋等动物产品背后复杂的化学结构和成分,并找到方法对其进行复制。这种技术已应用于蛋黄酱,以及蛋、奶和乳酪的制造。

科技、环境、城市化与食物的未来

人造蛋黄酱Just Mayo已经显示出成功迹象,其顾客中有80%是非素食者。由此可见,更高效和环保的产品对主流人群的吸引力显而易见。( 参考信息来源:visualcapitalist)

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