專訪單楊院士：未來生物合成食品如何改變?nèi)藗兊奈缚?/h2>
人造肉、合成蛋白、二元化碳合成淀粉……越來越多的新成果、新技術(shù)從實(shí)驗室走出，出現(xiàn)在公眾視野中，不斷改變著人們對食物的定義和認(rèn)知。
食品的未來會是怎樣的？增長的人口、脆弱的生態(tài)，正在威脅著人類的生存，在地球有限的土地中，能否真的生產(chǎn)出足夠所有人生存的食物？科技的進(jìn)步，是否可以讓食品的生產(chǎn)擺脫對環(huán)境和土地的依賴，甚至從第一產(chǎn)業(yè)變成第二產(chǎn)業(yè)？生物合成細(xì)胞工廠，能否解決未來人們對食物的需求？
近日，新京報記者采訪了中國工程院院士、食品工程專家單楊。他表示，隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，尤其是合成生物學(xué)的發(fā)展，人類通過工業(yè)化技術(shù)生產(chǎn)食物的可能越來越大，更高效、綠色和可持續(xù)的生物合成技術(shù)，或?qū)⒏淖內(nèi)祟愇磥淼氖澄铽@取模式。
單楊院士（左三）與團(tuán)隊成員在實(shí)驗室觀察試驗結(jié)果。受訪者供圖生物合成，人類未來食物新的生產(chǎn)途徑
新京報：近年來，人造肉、酵母蛋白等生物合成技術(shù)不斷出現(xiàn)，你認(rèn)為，這些新興的技術(shù)，是否會改變食物獲取的模式？
單楊：從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)到現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，人類生產(chǎn)食物的能力不斷提升，但代價是大量使用化肥、農(nóng)藥，同時要開墾更多的耕地。這樣的模式，要實(shí)現(xiàn)綠色生態(tài)、可持續(xù)發(fā)展，會花費(fèi)巨大的人力物力和財力。而科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，給我們帶來另外一種選擇，能不能改變食物生產(chǎn)和獲取的方式，通過工業(yè)化的細(xì)胞工廠合成模式，用更少的資源生產(chǎn)更多的食物，擺脫對環(huán)境、土地、各種農(nóng)業(yè)投入品的依賴呢？這就是生物合成技術(shù)，當(dāng)前，生物合成引起了全球各國的重點(diǎn)關(guān)注，為什么？以食品領(lǐng)域來說，全球氣候變化、糧食安全危機(jī)、能源資源短缺、生態(tài)環(huán)境污染等一系列重大挑戰(zhàn)，使得人們對食物供給安全與營養(yǎng)健康更加擔(dān)憂，在未來，食品將成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)，而生物合成則為未來食品的生產(chǎn)和供給提供了很好的途徑。
新京報：生物合成技術(shù)和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比，僅僅是食物獲取的方式不同，還是食物本身也有不同？
單楊：未來，食品的發(fā)展趨勢，是把食品技術(shù)、生物技術(shù)、信息技術(shù)三種技術(shù)高度融合，生產(chǎn)我們所需要的各種各樣的食物，它有三個主要特點(diǎn)：第一，變革了傳統(tǒng)食品工業(yè)制造模式，以后獲得這些食物，不需要農(nóng)田、果園及牧場種植和養(yǎng)殖，100平方米的生產(chǎn)車間，就相當(dāng)于戶外5萬畝土地獲得的食物量，這是農(nóng)業(yè)發(fā)明一個重大的變革；第二，使人、地球更健康；第三，可以應(yīng)對人類面臨的食物挑戰(zhàn)，在穩(wěn)定的環(huán)境中，用生物合成生產(chǎn)更多食物，解決食物匱乏的問題。
綠色健康，滿足健康新的需求
新京報：你提到生物合成更加健康，能否介紹一下，怎樣才是更健康？
單楊：現(xiàn)在的技術(shù)，可以通過生物合成，生產(chǎn)和轉(zhuǎn)化很多食品組成的成分。比如二氧化碳、甲烷等，這些溫室氣體，已經(jīng)可以合成淀粉。我們還可以將各種合適的原材料，轉(zhuǎn)化為肉類、乳制品、脂肪等。這種方式首先是對環(huán)境更友好，更能幫助我們維持較好的生態(tài)環(huán)境，舉例來說，細(xì)胞培養(yǎng)肉當(dāng)前已有國外企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)，其中一家公司，和傳統(tǒng)的畜牧業(yè)相比，生產(chǎn)同樣的肉，用水減少了87%，土地資源減少96%，碳排放、溫室氣體排放減少89%。另外一家公司的用水減少99%，土地資源減少93%，溫室氣體排放減少90%。所以說它是非常有前景的綠色生產(chǎn)方式。
新京報：工業(yè)化往往代表著高效，在供給能力上，未來的食物生產(chǎn)，效率是否也會更高？
單楊：我們知道，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，會受到氣候、時令的限制，也會因為自然災(zāi)害而造成損失。而且，它的周期很長，一年種一季，或者兩季，但生物合成是工廠化生產(chǎn)，不受這些限制，一年四季都可以生產(chǎn)，效率更高，成本也更低。比如一家以色列公司，通過生物合成技術(shù)，生產(chǎn)普通牛奶的成本比傳統(tǒng)畜牧業(yè)低40%，生產(chǎn)效率卻比奶牛高20倍，而且不會對環(huán)境造成威脅、水資源使用得也更少。
新京報：對人們來說，這些食品和普通的食品有何不同？
單楊：生物合成可以合成這個世界上絕大部分物質(zhì)，這意味著，傳統(tǒng)的食物可以通過生物合成制造，很多傳統(tǒng)食物中比較少或者沒有的營養(yǎng)元素，也同樣可以合成。值得注意的是，人類的平均壽命越來越長，對食物和營養(yǎng)的需求也變得越來越個性化。比如到八九十歲，人對營養(yǎng)的需求肯定和四五十歲不一樣，一些抗氧化的物質(zhì)、功能性脂肪酸、多不飽和脂肪酸等，從自然界大量獲取比較難，但現(xiàn)在都可以用生物合成技術(shù)解決。
未來趨勢，將短板轉(zhuǎn)化為機(jī)遇
新京報：當(dāng)前，合成食物技術(shù)發(fā)展中，有哪些熱點(diǎn)或重點(diǎn)？為何它們會是熱點(diǎn)和重點(diǎn)？
單楊：舉例來說，一些健康食品、功能性食品，是生物合成中普遍受重視的，比如生物合成黃酮類化合物。眾所周知，人到了40歲以后，各種自由基多了，要依靠植物多酚、黃酮類物質(zhì)去抗氧化，這也是我們當(dāng)前在生物合成技術(shù)攻關(guān)中的重要方向之一。過去這些年來，我們已經(jīng)找到了一些關(guān)鍵的酶，在生物合成黃酮類物質(zhì)方面，有了比較好的進(jìn)展。再如當(dāng)前熱門的姜黃素，這是一種天然的酚類物質(zhì)，具有抗氧化、消炎、抗癌、抗糖尿病等生物活性。還有麥角硫因EGT，是優(yōu)良的抗氧化劑。再如煙酰胺單核苷酸NMN，可以延緩衰老等等。
新京報：我國在生物合成技術(shù)方面進(jìn)展如何？
單楊：當(dāng)前，我國重視發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，在新質(zhì)生產(chǎn)力方面，第一個是芯片，其次就是生物合成。這也是我們需要奮起直追的領(lǐng)域。和生物合成技術(shù)發(fā)達(dá)的國家相比，我國在底盤技術(shù)上還有短板，這也是當(dāng)前我們被卡脖子的地方，但同時，新技術(shù)的飛速發(fā)展，對我們來說也是機(jī)遇，我覺得可能有三方面的機(jī)遇：第一，新食品原料與功能食品原料創(chuàng)新；第二，解決食品安全與營養(yǎng)問題，比如有些新型甜味劑、風(fēng)味劑、抗氧化劑、防腐劑，可以不依賴化學(xué)合成，通過生物合成生產(chǎn)綠色安全食品配料；第三，解決食物供給和質(zhì)量問題，如替代蛋白，當(dāng)前我國在蛋白質(zhì)供應(yīng)方面還有缺口，酪蛋白和乳清蛋白大量進(jìn)口，而通過細(xì)胞培養(yǎng)肉、微生物蛋白、微藻蛋白等合成，可以有效改變這樣的局面。
新的技術(shù)，帶來新的倫理問題
新京報：合成食品的消息近年來每每引發(fā)關(guān)注，同時也有許多新技術(shù)得到突破，距離真正的產(chǎn)業(yè)化還有多遠(yuǎn)？
單楊：當(dāng)前，大部分生物合成食品的技術(shù)，都還在研發(fā)階段，比如細(xì)胞培養(yǎng)肉，確實(shí)已經(jīng)在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了，但成本還很高。其實(shí)，生物合成技術(shù)在藥物上應(yīng)用已經(jīng)比較廣泛，如果藥物價格相對比較高的話，人們可以接受，食物則不行，畢竟是日常必需品，價格過高，是很難市場化的。這方面還有很多工作要做，要進(jìn)一步提高技術(shù)，降低成本，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。其實(shí)這并不難，就好像早期的汽車、手機(jī)、電腦，剛開始價格都很貴，功能也很簡單，但短短幾十年的時間，就變得又便宜又好。隨著技術(shù)發(fā)展速度的加快，這樣的變化未來也會更快，相信不用太長時間，生物合成的食品也可以實(shí)現(xiàn)。
新京報：新的技術(shù)，往往會帶來新的社會倫理問題，比如克隆、虛擬現(xiàn)實(shí)等，都是如此，生物合成食物的領(lǐng)域，是否也有類似的情況？
單楊：相對來說，生物合成技術(shù)的倫理問題沒有那么明顯。而且，可以預(yù)測的是，生物合成技術(shù)的發(fā)展，會帶來很多好的變化，比如食物生產(chǎn)對環(huán)境的影響會變小。從另一方面來說，它所面臨的倫理挑戰(zhàn)，更多在食品安全、技術(shù)的可靠性、營養(yǎng)價值的豐富和多樣性等方面。而要應(yīng)對這些未來的倫理問題，一方面，要對新技術(shù)的發(fā)展速度有所準(zhǔn)備，盡快制定和完善相關(guān)的法律法規(guī)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等，這不僅是為解決新技術(shù)發(fā)展可能帶來的倫理問題，也是為了新技術(shù)更快更好發(fā)展。另一方面，也需要做更多的科普宣傳工作，讓人們正確認(rèn)識一系列新興的技術(shù)和領(lǐng)域，知道它們到底是怎么回事，這也會更進(jìn)一步提高人們對未來食品的認(rèn)知程度和接受度。
新京報首席記者 周懷宗
