守護糧食安全、實現食品營養(yǎng)健康，耕地是基礎，科技是關鍵。安全、健康、營養(yǎng)、美味的食品是“吃好飯”的保障。近日，記者來到江南大學食品科學與技術國家重點實驗室，感受科技如何保障老百姓吃得好、吃得健康、吃得幸福。

走近未來食品，讓細胞工廠“長”出食品

在人工氣候室，一株株珍貴藥用植物沐浴在恒溫恒濕的陽光房內，它們的體內孕育著關鍵中藥成分的合成酶，研究人員已通過酵母發(fā)酵生產數種中藥成分；在高通量篩選平臺，一塊塊細胞培養(yǎng)板正在等待“機器人”進行高效篩選；在植物蛋白肉生產線上，植物基分離蛋白經過復水、脫水、拆絲，與其它配料有效整合壓實后，只需要一個多小時，就產出了一塊塊植物蛋白肉……這些，就是江南大學未來食品科學中心的科學研究場景。在這里，可以看見未來食品的一些生產方式，品嘗未來食品的風味。

“提到未來食品，大家的第一反應往往是植物蛋白肉，但這僅僅是未來食品研發(fā)的一個方面?！苯洗髮W未來食品科學中心副主任汪超告訴記者，未來食品是在傳統(tǒng)食品、現代食品基礎上逐步發(fā)展起來的，變革了傳統(tǒng)食物的生產模式，未來人們能夠通過優(yōu)化飲食方式減少慢性疾病。在綠色減碳方面，他們希望盡量減少養(yǎng)殖業(yè)產生的溫室氣體排放。微生物培養(yǎng)、植物培育技術提升了傳統(tǒng)畜禽養(yǎng)殖效能，通過原料、加工技術等方面的提升，應對未來可能出現的全球食品供給短缺等情況。

近年來，植物基食品已經走進了千家萬戶，逐漸為人們所認可，但不容忽視的是其致敏性、異味、營養(yǎng)品質低于動物蛋白等問題。如今，另一種人造食品——細胞培養(yǎng)肉正走向市場?！爸参锏鞍兹怆m然是比較成熟的產品，但仍需要不斷改進?！蓖舫硎?，“我們利用細胞工程和組織工程技術，在生物反應器中通過培養(yǎng)動物細胞的方式生產動物肌肉和脂肪，俗稱細胞培養(yǎng)肉。這種‘肉’具有與動物肉相近的營養(yǎng)和風味?！?/span>

江南大學未來食品科學中心教授周景文介紹，與動植物相比，微生物具有生長快、生產轉化率高的優(yōu)點。利用現代生物技術、以工程化設計理念對微生物進行改造，再通過發(fā)酵進行擴大培養(yǎng)，形成規(guī)模化微生物發(fā)酵生產。他們正在通過選育和構建高產量目標蛋白的細胞工廠種子，打造具有高效、精準的食品制造能力的細胞工廠。目前能夠實現食品（藥品）的實驗室生產，未來有望解決食品（藥品）的可持續(xù)供給問題。此外，他們現已通過合成生物學、高通量篩選等方法，實現了多種黃酮類化合物的發(fā)酵法生產，實現了黃酮類化合物在微生物中的高效異源合成。

9月23日，江南大學未來食品科學中心陳堅院士團隊的“細胞培養(yǎng)五花肉制備關鍵技術”通過了中國輕工業(yè)聯合會成果鑒定。這種技術制造出來的“五花肉”，在質構口感、營養(yǎng)風味等方面與真肉更接近?！绊椖垦芯砍晒麑毎囵B(yǎng)肉產業(yè)化起到積極的推動作用，細胞培養(yǎng)五花肉產業(yè)未來可期。”周景文表示。

“我們重組食品的概念，并不是模擬現在已經存在的食物，而是要讓糧食、食品的品質更好，來源可溯，質量可控?！敝芫拔谋硎?，“誠然，人造肉無法全部替代自然界的真肉，但肯定可以替代一部分?！?/span>

開發(fā)自主知識產權益生菌，讓國人吃得更健康

益生菌有利于腸道平衡調節(jié)，提高機體健康水平。近年來，隨著益生菌越來越多地運用于治療癌癥、代謝性疾病、口腔類疾病、過敏類疾病等領域，益生菌日益成為生命健康領域的關注點，開發(fā)益生菌系列功能食品成為重要發(fā)展趨勢。

由中國工程院院士、江南大學校長陳衛(wèi)領銜的江南大學“益生菌科學與技術”團隊，多年來一直從事益生菌生理功能、益生菌特性研究、益生菌發(fā)酵與產業(yè)化工作，挖掘益生菌的秘密。

“益生菌科學與技術”團隊成員劉小鳴教授告訴記者，提起益生菌，大家都很熟悉，但是，我們喝的發(fā)酵乳中，真正來源于中國的菌株并不多。較歐美而言，我國益生菌研究與應用起步較晚。而研究發(fā)現，中國人和外國人的腸道菌群結構是不一樣的。生在中國本土的優(yōu)秀益生菌，更適應“中國腸道”?！拔覀冋谶M行有中國自主知識產權的益生菌類的研發(fā)工作?！?/span>

那么，中國本土的益生菌從何而來，如何研發(fā)？這是行業(yè)內的“卡脖子”問題。為了收集到更多的益生菌，“益生菌科學與技術”團隊做了大量工作?！拔覀儠ㄆ谇巴陆让晒?、西藏、云南、廣西等地，收集當地人們的乳制品、發(fā)酵食品，從中提取益生菌，必要的時候，也會收集當地居民的排泄物?！眲⑿▲Q告訴記者，益生菌的收集地點必須是不受污染的原始而隱秘的自然生態(tài)，這樣更能確保菌株的安全性與科研要求。隨著多年的發(fā)展，益生菌本身其實也在不斷進化發(fā)展，留下的都是一些更加適應人體的菌株。

收集完益生菌后，團隊會對菌株進行基因測序，之后經過一系列篩選、鑒定以及科學研究，將來源清晰、功效優(yōu)良的菌株挑選出來，才能使這些優(yōu)質的菌株可以進行規(guī)?；a、商業(yè)化應用?！耙话闱闆r下，篩選出一種合格的益生菌，需要2年甚至更長的時間。”劉小鳴介紹，“我們發(fā)現，益生菌其實很有意思，通過調節(jié)人的腸道菌群可以發(fā)揮很多作用，比如，在湖北鐘祥發(fā)現的青春雙歧桿菌（CCFM8630），能夠降糖減脂、預防糖尿病、緩解代謝綜合征，在廣西巴馬發(fā)現的羅伊氏乳桿菌（CCFM8631），能夠調節(jié)血糖、降低膽固醇、緩解代謝綜合征，在重慶發(fā)現的植物乳桿菌（CCFM1137），能夠抗牙周病、緩解口臭、清潔口腔，這些定制化的益生菌配方通過臨床試驗后，可以進行工藝改進和產業(yè)化生產?！?/span>

在江南大學的協同創(chuàng)新中心，有一個特殊的實驗室，里面是一排排的柜子，保持一定的溫度和濕度，這里就是全國最大的益生菌專利菌種庫，也是益生菌的“種質資源庫”。截至目前，這里共收集了2.5萬多株菌種，其中擁有專利及申請專利的益生菌有200株，種質資源覆蓋了可用于食品的菌種目錄上的所有菌種。

“讓人倍感振奮的是，現在國內益生菌市場，已經越來越多地使用有本土自主知識產權的菌株。當前我國益生菌專利申請量占全球總申請量的26%，僅次于美國。”陳衛(wèi)表示，未來，團隊將更加科學準確解釋益生菌的功能及其作用機理，既要有消費者層面的明顯體感，更要有科學研究層面的數據證據。只有找到或看到這些能調節(jié)腸道屏障、腸道免疫和特定菌群的關鍵物質，才能真正說明益生菌發(fā)揮了作用?！跋嘈旁诓痪玫膶?，益生菌產品類型也將從發(fā)酵乳等普通食品，過渡到功能食品、微生態(tài)制劑藥品、功能日化等多個領域的全面、精細化應用。”

構建大食物觀，用科技牢牢守住“舌尖上的幸福”

近日，世界糧食計劃署發(fā)出警告稱，全球糧食危機持續(xù)加深，僅在2022年的前幾個月里，全球饑餓人口就激增，世界可能再次面臨創(chuàng)紀錄的饑餓年。中國、美國、歐盟和日本等國家和地區(qū)都將食品生物技術的發(fā)展提高到戰(zhàn)略高度。

“作為食品工業(yè)領域科研工作者，我們更要著力讓老百姓‘吃好飯’?！敝袊こ淘涸菏?、未來食品科學中心首席科學家陳堅表示。在他看來，將生物學原理轉化為先進的產業(yè)化要素，并應用于食品加工中，將成為未來食品產業(yè)發(fā)展的重要趨勢之一?！氨Ｕ霞Z食的戰(zhàn)略安全，轉化食品效應，需要從更高的層次來看待我們的研究?！?/span>

陳堅指出，近年來，我國食品科技研發(fā)水平不斷增強，基礎研究水平顯著提高，已初步形成基礎研究與前沿技術創(chuàng)新、關鍵共性技術開發(fā)、系統(tǒng)化產品制造技術集成三位一體的發(fā)展新格局。但是，我國食品工業(yè)科研實力與發(fā)達國家存在差距、前沿領域研究力度不足、部分關鍵核心技術尚未突破、重要裝備產品等方面問題依然存在?！凹Z食、食品與人民群眾關于美好生活的向往息息相關。在這一情況下，我們更要居安思危，自立自強。中國人對美食的熱愛，是我們精益求精的動力。國內的巨大市場、齊全的工業(yè)產業(yè)鏈也給予我們底氣。我們可以相信，隨著人類對合成生物學制造技術的駕馭和運用，正在顛覆傳統(tǒng)的食品生產和供給方式。采用合成生物學實現人工合成淀粉的概念和技術創(chuàng)新，不僅對未來農業(yè)生產特別是糧食生產具有革命性影響，對全球生物制造產業(yè)發(fā)展也有里程碑意義?！?/span>

民以食為天。好的未來食品只有走出實驗室，走向百姓餐桌，讓人們吃得好、吃得健康才能夠實現食品工業(yè)的意義。因此，食品工業(yè)的產學研最能夠被老百姓感知。陳堅表示，發(fā)揮大學與企業(yè)這兩個核心要素的作用，對食品行業(yè)創(chuàng)新具有重要作用?！鞍l(fā)現”是大學在科技創(chuàng)新中的首要任務，是實現“從無到有”的關鍵環(huán)節(jié)?！鞍l(fā)展”是企業(yè)在創(chuàng)新中的首要任務，是實現“從有到好”的重要環(huán)節(jié)。大學科技研究中的“發(fā)現”環(huán)節(jié)與企業(yè)科技轉化中的“發(fā)展”環(huán)節(jié)緊密相扣，促進食品行業(yè)發(fā)展。

“隨著生物技術、人工智能、大數據和先進制造等技術的快速興起，食品科學正迎來大發(fā)展的‘黃金期’。高校作為科技第一生產力和人才第一資源的重要結合點，肩負著培養(yǎng)創(chuàng)新人才和提升創(chuàng)新能力的雙重使命。”陳衛(wèi)告訴記者，“現階段，我們要盡快從傳統(tǒng)的糧食觀中走出來，通過逐步樹立和科學構建‘大食物觀’，讓糧食安全更穩(wěn)固、食物營養(yǎng)更全面、食物生產更低碳、食品科技更面向未來、‘食育’教育更普及，從而牢牢守住人民群眾‘舌尖上的幸?！！苯洗髮W將深入學習貫徹黨的二十大精神，進一步著眼人民群眾的食品安全與營養(yǎng)健康，以一流學科“食品科學與工程”為支撐，聚焦食品營養(yǎng)與健康、食品加工與智能制造、食品安全與質量控制等與產業(yè)密切相關的學科方向，加快關鍵核心技術攻關，突破食品科學技術瓶頸，推動食品產業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，為食品產業(yè)現代化道路的探索作出新的更大貢獻。（編輯 李闖）

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