L'accademico Chen Jian: rafforzare l'innovazione originale per rendere il cibo del futuro più sicuro, più nutriente, più delizioso e più sostenibile

Nota del redattore: Il Segretario generale Xi Jinping ha sottolineato che "la divulgazione della scienza è un importante lavoro di base per raggiungere uno sviluppo innovativo". Per contribuire a raggiungere un'autosufficienza scientifica e tecnologica di alto livello, il Dipartimento di divulgazione scientifica dell'Associazione cinese per la scienza e la tecnologia e Guangming Online hanno lanciato congiuntamente la rubrica "Divulgazione scientifica di alto livello da parte degli accademici", invitando accademici di vari campi a fornire risposte autorevoli alle attuali questioni scientifiche e tecnologiche scottanti del mio Paese, contribuendo a guidare un maggior numero di lavoratori del settore scientifico e tecnologico nel migliorare la loro ricerca scientifica e le loro capacità di divulgazione scientifica, promuovere il miglioramento dell'alfabetizzazione scientifica dell'intero popolo e contribuire alla divulgazione scientifica alla costruzione di un Paese forte in ambito scientifico e tecnologico. #10 milioni di IP creano scienza e tecnologia

Il cibo del futuro è l'evoluzione del cibo tradizionale e del cibo moderno, che riflette i cambiamenti nei metodi di produzione e negli stili di vita futuri. Il suo compito principale è risolvere problemi quali l'approvvigionamento e la qualità del cibo, la sicurezza alimentare e la nutrizione, le abitudini alimentari e il godimento spirituale. Dal punto di vista dello sviluppo scientifico, con la biologia sintetica, l'Internet delle cose, l'intelligenza artificiale, la produzione additiva, la nanotecnologia e altre tecnologie come fondamento, il cibo del futuro sarà più sicuro, più nutriente, più delizioso e più sostenibile. Prima di discutere del futuro dell'alimentazione, dobbiamo comprendere il contesto globale e le sfide che deve affrontare.

Una è la contraddizione tra crescita demografica e disponibilità alimentare. Secondo un rapporto delle Nazioni Unite, entro il 2050 la popolazione mondiale raggiungerà circa 9,4 miliardi e la domanda totale di cibo aumenterà del 50%, di cui la domanda di proteine ​​aumenterà dal 30% al 50%. Ciò significa che dobbiamo trovare nuove risorse alimentari per aumentare la nostra capacità di approvvigionamento alimentare.

Il secondo è il legame tra produzione alimentare e cambiamento ambientale. La produzione agricola di cibo non solo consuma molte risorse, ma emette anche gas serra. Si stima che la produzione agricola di cibo sia responsabile del 25% delle emissioni globali di gas serra e consumi un terzo dell'approvvigionamento energetico mondiale. Inoltre, il frequente verificarsi di eventi meteorologici estremi ha portato a problemi sempre più gravi per la sicurezza alimentare.

Il terzo è l'impatto dello spreco alimentare e della geopolitica. Ogni anno nel mondo vengono sprecati o persi 1,3 miliardi di tonnellate di cibo, pari a un terzo del cibo prodotto. Allo stesso tempo, i conflitti geopolitici influenzeranno anche il commercio alimentare globale e la sicurezza dell'approvvigionamento.

Sulla base di queste sfide, gli obiettivi della ricerca sul cibo del futuro sono diventati molto chiari: in primo luogo, risolvere i problemi di approvvigionamento e qualità del cibo; in secondo luogo, garantire la sicurezza alimentare e la nutrizione; terzo, migliorare le abitudini alimentari e accrescere il godimento spirituale.

Per raggiungere gli obiettivi della ricerca sull'alimentazione del futuro, dobbiamo poter contare sul supporto di una serie di tecnologie all'avanguardia. Queste tecnologie includono principalmente la biologia sintetica, l'intelligenza artificiale, la produzione intelligente, ecc.

Tra queste, la biologia sintetica è una disciplina interdisciplinare emergente che trasforma, progetta e riorganizza i microrganismi attraverso concetti ingegneristici per raggiungere obiettivi specifici. Nella mia ricerca utilizziamo tecniche di biologia sintetica per ottimizzare il processo di allevamento di batteri industriali destinati alla bioproduzione alimentare. Grazie alla ricerca innovativa a catena completa, abbiamo superato il collo di bottiglia della tecnologia di allevamento e ottimizzazione efficiente e ottenuto una serie di ceppi eccellenti con diritti di proprietà intellettuale indipendenti. Questi ceppi svolgono un ruolo importante nel migliorare la qualità e la resa degli alimenti.

Anche in futuro l'applicazione dell'intelligenza artificiale nell'industria alimentare sarà molto ampia. Possiamo utilizzare la tecnologia dell'intelligenza artificiale per prevedere parametri, simulare e ottimizzare il processo di lavorazione degli alimenti per migliorare l'efficienza produttiva e la qualità del prodotto. Allo stesso tempo, attraverso l'analisi dei big data, possiamo anche orientare la formulazione di piani nutrizionali personalizzati per soddisfare le esigenze di salute dei diversi consumatori.

La produzione intelligente è il motore chiave per promuovere lo sviluppo di alta qualità dell'industria alimentare. Mira principalmente a un'elevata efficienza, basse emissioni di carbonio e un'elevata qualità della produzione alimentare e raggiunge obiettivi quali la lavorazione flessibile, l'integrazione digitale e il controllo intelligente attraverso lo sviluppo di robot per l'industria alimentare, sistemi di produzione e lavorazione intelligenti e cucine industriali intelligenti. Il nostro team sta esplorando attivamente le prospettive applicative della tecnologia di produzione intelligente nella futura produzione alimentare. Ad esempio, utilizziamo tecnologie come robot intelligenti e sensori per ottenere l'automazione e il monitoraggio intelligente della produzione alimentare, migliorando così l'efficienza produttiva e la qualità del prodotto.

Pertanto, il contenuto della ricerca sul cibo del futuro sarà molto ricco e comprenderà principalmente l'estrazione di risorse, la percezione del cibo, la supervisione intelligente, la produzione intelligente e la nutrizione spirituale.

Per quanto riguarda l'estrazione delle risorse, ottimizziamo la struttura dell'approvvigionamento alimentare e miglioriamo l'efficienza dell'approvvigionamento estraendo nuove risorse alimentari. Ad esempio, possiamo utilizzare la tecnologia della fermentazione microbica per produrre vari ingredienti alimentari funzionali; possiamo anche sviluppare nuove proteine ​​vegetali e proteine ​​di insetti per sostituire le tradizionali risorse proteiche derivanti da bestiame e pollame. La tecnologia di rilevamento degli alimenti è un importante strumento per creare una vita migliore. Si concentra principalmente su come rompere il contrasto tra prelibatezza e salute attraverso l'identificazione, il controllo e l'ottimizzazione dei sapori degli alimenti. Nella mia ricerca ci impegniamo a migliorare il sapore delizioso e il valore salutistico del cibo attraverso la ricerca sui percorsi sensoriali e sulla creazione del sapore. Ad esempio, possiamo utilizzare la tecnologia dell'intelligenza artificiale per prevedere e regolare con precisione i sapori degli alimenti, in modo da soddisfare le esigenze personalizzate dei diversi consumatori; possiamo anche sviluppare nuovi additivi alimentari per migliorare il sapore e il valore nutrizionale degli alimenti.

Una supervisione intelligente è la garanzia fondamentale per realizzare pienamente la prevenzione e il controllo proattivi della sicurezza alimentare. Utilizza principalmente tecnologie come l'Internet delle cose, i big data e l'intelligenza artificiale per effettuare un monitoraggio in tempo reale e una tracciabilità precisa della sicurezza alimentare. Grazie a una supervisione intelligente, possiamo rispondere in modo efficace alle sfide di sicurezza poste dalle nuove forme di business e dalle nuove risorse alimentari, per garantire la salute fisica e la sicurezza delle persone. Ad esempio, possiamo utilizzare mezzi tecnici come sensori e telecamere per monitorare l'intero processo di produzione, lavorazione e distribuzione degli alimenti e identificare e affrontare tempestivamente potenziali rischi per la sicurezza.

La produzione intelligente è un motore fondamentale per lo sviluppo di alta qualità dell'industria alimentare. Svolgerà un ruolo sempre più importante nella futura produzione alimentare. Grazie a tecnologie di produzione intelligenti, possiamo raggiungere un'elevata efficienza, basse emissioni di carbonio e una produzione alimentare di alta qualità, migliorando al contempo la competitività complessiva del settore. Ad esempio, possiamo utilizzare tecnologie come robot intelligenti e linee di produzione automatizzate per migliorare l'efficienza produttiva e la qualità dei prodotti; possiamo inoltre ottimizzare i processi produttivi attraverso l'analisi dei big data per ridurre il consumo energetico e le emissioni e raggiungere obiettivi di produzione green.

Oltre alle esigenze nutrizionali a livello materiale, anche la nutrizione spirituale è una delle direzioni importanti della futura ricerca alimentare. Si concentra principalmente su come utilizzare il cibo per regolare le emozioni, lo stress e altri stati psicologici delle persone, migliorandone così la qualità della vita e la felicità. Ad esempio, possiamo utilizzare alcuni ingredienti alimentari funzionali per migliorare la qualità del sonno e alleviare l'ansia; possiamo anche sviluppare alimenti salutari con funzioni specifiche per soddisfare le esigenze di salute di diversi gruppi di persone.

La "big food view" ha chiarito la direzione per il futuro sviluppo di alta qualità della tecnologia e dell'industria alimentare. Di fronte alle nuove sfide e alle nuove esigenze che riguardano l'innovazione e lo sviluppo futuri della scienza e della tecnologia alimentare, dobbiamo rafforzare la ricerca di base, evidenziare l'innovazione originale, promuovere l'innovazione continua e lo sviluppo sostenibile dell'alimentazione del mio Paese, migliorare la competitività internazionale, creare tecnologie alimentari ad alta tecnologia con diritti di proprietà intellettuale indipendenti, guidare lo sviluppo dell'industria alimentare mondiale e migliorare la partecipazione e la voce del mio Paese nel campo della scienza e della tecnologia alimentare mondiale.

(Autore: Chen Jian, accademico dell'Accademia cinese di ingegneria, esperto capo della Chinese Cereals and Oils Association e professore del Future Food Science Center della Jiangnan University; redatto dal giornalista Song Yajuan)