科技重塑农业，瑞士银行发布未来农业报告（一）

瑞士银行首席投资办公室（UBS Chief Investment Office，简称UBS）今年七月发布了一项研究报告，系统剖析了当下农业及食品行业的技术和产业趋势。

35斗对这份名为《食物革命：粮食的未来和我们面临的挑战》的报告进行了编译，将陆续刊出。这是该系列的第一篇文章，主要涉及农业科技、生产模式的创新，包括设施农业、有机食品、人造肉等。

农业逐渐向城市和垂直方向发展 

城市农业和垂直农业属于创新的解决方案，并开始在世界范围内获得吸引力。它们可以以商业生产的形式出现在办公室或超市顶部的天空农场、公共分配区(比如由于空间不足而位于草坪边缘)、公园和花园的可食用边界、建筑物上的生活墙，以及为支持弱势社区而设立的社会食品项目。     

这些技术的核心是利用照明系统的创新，使植物能够快速生长，并提高营养特性。垂直农业在土地稀缺且价格昂贵的城市地区更能凸显其价值。在这个系统中可以种植的经济作物种类正在增加；与此同时，设施开发的相关成本正在下降——这使得它们在世界各地的许多城市变得越来越普遍。例如，2018年6月，Crop One控股公司与阿联酋航空餐饮公司合作，创建了世界上最大的垂直农场（13万平方英尺），该农场将于2019年底在迪拜开业。

总的来说，这一技术发展是为了减少资源浪费，与传统农业相比，它带来了巨大的环境效益，具体包括:

与传统的田间种植相比，减少了95% - 99%的用水量，没有农业径流(据了解，废水是可饮用的);

所需种植面积大大减少(农场垂直堆放在工业建筑内);

零杀虫剂、除草剂或杀菌剂(没有土壤的封闭环境) 的使用，更少使用化肥(植物使用的剂量是很小的，没有过量或浪费肥料)。

反对垂直农业的人经常提到能源使用，特别是碳足迹——因为大约70%的垂直农业会伴随着大量电源的使用。但在我们看来，LED技术在持续进步，所以有望在未来几年继续降低成本。此外，这些成本必须与人们尽可能“本地化”饮食的好处一起考虑：更少的食品运输里程(新鲜农产品运输的距离)意味着城市人口会获得更新鲜的食品，这鼓励我们消费应季食品，并减少有害包装的过度使用。

科学家进军肉制品研究

在未来10年，技术发展会允许我们制造出替代肉类、鱼类、蛋类和乳制品的食品，它们具有更低的碳足迹，而且不需要屠宰动物，因而成为一种可行的商业选择。例如，《环境科学与技术》(2011)杂志上的一篇文章表示：实验室里研发的肉类可以减少78-96%农业造成的温室气体排放量，同时减少99%的土地使用。

实验室培育的或者说“培养”肉类，可以成为真正的肉类和植物性产品之间的桥梁。位于荷兰的Mosa Meat公司利用细胞自我繁殖技术生产出一种“动物性”产品，同时避免对繁殖、饲养和屠宰大量动物的需要。科学家们从动物比如牛、猪、鸡和海洋生物等身上然后把它们放在生长介质中的生物反应器中，产生“培养肉”。

虽然目前的科学技术还不能使人造肉达到“上等牛排”的口感，但汉堡、鸡块和肉丸等加工肉类广受好评，有望在五年内在超市上架销售。其他公司如Singapore’s Shiok Meats正专注于生产以细胞为基础培养的海鲜，科学家们在实验室中复制虾的干细胞，以制造可食用的组织。科学家最终的目标是培养这些细胞直到它们长出大片的肌肉组织，只是这一设想还没有实现，好几家公司都强调了复制真正肉类的质地和形状所面临的技术挑战。

此外，价格也是当下面临的难题之一。在美国，牛肉末的价格约为每磅5美元，而实验室培育的人造牛肉价格约为每磅100美元(而Beyond Burger的价格为每磅12美元)。但随着私人投资和需求的增加，这一差距无疑将会缩小；2017年3月，Memphis Meats公司告诉《华尔街日报》，他们已经将一磅细胞培养鸡肉的价格降到了9000美元/磅，仅仅一年之后，该公司的首席执行官就宣布价格已经降到了1000美元/磅以下(《华盛顿邮报》，2019年)。

关于这些“新型肉类”的另一场斗争，旨在防止企业将“肉类”一词用于传统饲养肉类以外的任何东西。这场斗争已经转向政治层面，一些司法管辖区已经提出或通过了相关立法。不过，肉类行业的大公司本身也在大力投资于肉类创新，将其作为外包研发的一种形式；瑞士肉类加工巨头贝尔食品集团(Bell Food Group)就是一个例子。

有机农产品成为主流

近年来，本地食品运动已成为世界各地出现的优质食品行业的一个引人注目的组成部分。它产生于对种植自己食物的人的诚信进行评估的愿望，并将这一过程视为确保更健康、更安全、更环保的可持续食物不可或缺的一部分。

在城市地区兴起小农市场本身就是一个独立的运动，但有机食品被视为这一更广泛趋势的一部分。然而，有机农业倾向于极化思维。一个阵营认为，广泛采用有机食品将使世界上一半的人挨饿，而另一个阵营则认为有机食品对健康饮食至关重要。所以关键问题在于，有机农产品是代表了一种必需品，还是仅仅是消费者的一种可取的选择。

随着我们对渗透在日常生活中的毒素和致癌物了解加深，许多消费者对有机和生物产品的信任似乎正在增强。

高价值消费者对食品安全和营养质量的担忧，以及对产品品牌和营销方式创新的担忧，正在降低这些产品的需求弹性。

另外，反对有机食品的一个主要理由是有机食品的产量较低。在有机部门的背景下，这个问题似乎不太相关，因为有机部门正越来越多地受益于与非有机农民一样的数字和精确技术。正如我们在之前提到的，另一个担忧是，只选择有机产品的消费者将错过种子科学家新一代创新的许多好处。

微藻可以改变世界

微藻是一类在陆地、海洋分布广泛，营养丰富、光合利用度高的自养植物，细胞代谢产生的多糖、蛋白质、色素等，使其在食品、医药、基因工程、液体燃料等领域具有很好的开发前景。

藻类个体大小悬殊，其中，只有在显微镜下才能分辨其形态的微小藻类类群被人们称为微藻（microalgae），故此微藻不是一个分类学上的名称。

根据世界粮农组织(2016)的数据，每年消费的海鲜中有50%来自人工养殖。并且预计水产养殖业将持续繁荣——到2026年产量或将增长34%。在各方因素的影响下，饲料供应业便产生了巨大的压力（饲料供应主要由饲料鱼、大豆和其他谷物构成）。每年从野外捕捞的2000万吨饲料中，约90%被磨成粉或油，用于养殖供人们食用的鱼类(Tim Cashion, Frédéric Le Manach, Dirk Zeller, Daniel Pauly, 2017)。

这个现状促使研究人员试图制造一种替代品，它会提供饲料鱼中存在的营养成分，这在经济上是可行的，也不会耗尽人类直接依赖的粮食等资源。藻类可能是这种一种可行的脂肪酸替代来源。工业研究表明，藻类的生长速度比陆生植物快10倍，而生产等量生物量所需的土地少于十分之一。

只是要想取代每年2200万吨的野生水产养殖鱼类，就需要大量生产微藻。生产成本也应下调，因为农民会选择充足和更便宜的粮食。根据Leslie Nemo在《科学美国人》(science American, 2019)上发表的一篇文章，提高产量的其他内在障碍是确定脂肪酸(如omega-3)的正确比例，以及模拟鱼油中发现的自然平衡。

研究人员必须找到完美的藻类或酵母菌菌株，并喂给它们合适的发酵剂，这样相关微生物就能按比例生产出所有东西，或者它们必须结合各种来源的脂肪酸，这些要求都使得协调生产更加困难。此外，替代饲料精炼厂再生产过程中的温室气体排放量也是个问题。

我们认为，克服这些障碍对于满足人类的需要将是至关重要的，且不会增加过度捕捞和气候变化对海洋生态系统的压力。

文章来源：《The food revolution——The future of food and the challenges we face》

报告下载链接：https://pan.wps.cn/l/sBpZUu5W4

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