聯(lián)合國(guó)最新報(bào)告稱,世界總?cè)丝诨驅(qū)⒂诒臼兰o(jì)末迎來百億峰值。日益增長(zhǎng)的地球人口與資源稀缺之間的矛盾將愈發(fā)激烈,人類開發(fā)可供選擇的蛋白質(zhì)以及豐富多樣的食物品種迫在眉睫。
聰明的人類都想到了哪些方式來應(yīng)對(duì)糧食危機(jī)呢?
人造肉主要通過兩條技術(shù)路徑來實(shí)現(xiàn),一是用氨基酸、脂肪、植物(大豆、豌豆)的蛋白質(zhì)等幾種物質(zhì)“拼”出植物肉,二是從動(dòng)物體內(nèi)提取干細(xì)胞,然后在生物反應(yīng)器中培育試管肉,即用動(dòng)物細(xì)胞“種”出培養(yǎng)肉。
培養(yǎng)肉是一項(xiàng)具有顛覆性的未來食品生產(chǎn)技術(shù),因受制于法律法規(guī)、技術(shù)和成本等問題,短期內(nèi)很難實(shí)現(xiàn)面向市場(chǎng)。培養(yǎng)肉理論上是對(duì)肉類的完美替代,但植物肉顯然在規(guī)?;a(chǎn)可行性上更勝一籌。從開發(fā)應(yīng)用來說,植物肉生產(chǎn)技術(shù)相對(duì)成熟。
目前,國(guó)外已利用真菌培養(yǎng)真菌蛋白開始規(guī)?;a(chǎn)素肉,英國(guó)已成功使用天然真菌生產(chǎn)的“真菌蛋白”來生產(chǎn)各類素食產(chǎn)品。
當(dāng)“黑螞蟻火鍋”“油炸知了”“炭烤蟬蛹”等出現(xiàn)在你的餐桌上時(shí),千萬(wàn)不要驚訝,要知道人類食用昆蟲歷史久遠(yuǎn),目前,有超過2000種昆蟲被確定為人類可食用昆蟲。
圖5 各種以蟲子為原料的美食(圖/東方IC)
昆蟲的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高,是理想的肉、蛋、奶類替代品,其中含有多種易被人體消化吸收的不飽和脂肪酸、微量元素和生物活性物質(zhì),對(duì)改善人體生理機(jī)能、治療頑固性疾病有很好的效果。
與傳統(tǒng)畜牧業(yè)相比,昆蟲養(yǎng)殖是一種更環(huán)保的蛋白質(zhì)生產(chǎn)方式,其所需的養(yǎng)殖空間較小,產(chǎn)生的溫室氣體排放量較少,飼料轉(zhuǎn)化率較高。在全球人類活動(dòng)產(chǎn)生的溫室氣體中,食品生產(chǎn)行業(yè)的溫室氣體排放量占30%,其中大部分都來自畜牧業(yè)。因此,食用昆蟲有助于實(shí)現(xiàn)食品生產(chǎn)的實(shí)質(zhì)性變革。
淀粉是面粉、大米、玉米等糧食的主要成分,還是重要的工業(yè)原料。目前,淀粉主要由綠色植物通過光合作用固定二氧化碳進(jìn)行合成,但農(nóng)作物的種植通常需要較長(zhǎng)周期,消耗大量的土地、淡水、肥料等資源。
2021年,我國(guó)科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室中首次實(shí)現(xiàn)了從二氧化碳到淀粉分子的全合成,這一人工途徑的淀粉合成速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍,這一成果也使淀粉生產(chǎn)的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植模式向工業(yè)生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變成為可能,為二氧化碳原料合成復(fù)雜分子開辟了新的技術(shù)路線。
未來該系統(tǒng)過程成本若能降低到與農(nóng)業(yè)種植相比具有經(jīng)濟(jì)可行性,或?qū)⒐?jié)約90%以上的耕地和淡水資源,避免使用農(nóng)藥、化肥等對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的負(fù)面影響,提高人類糧食安全,促進(jìn)碳中和的生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展,推動(dòng)形成可持續(xù)的生物基社會(huì)。