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食品科技会让营养安全问题成为历史吗?

food science and technology growratio lab

在新冠病毒大流行爆发的早期,粮食系统的中断暴露了供应链和粮食生产中明显的脆弱性。最初的恐慌性抢购和商店货架空空如也的现象令许多消费者为之震惊,尽管这一问题最终并未持续太久。

虽然现在商店的库存相对充足,也采取了相应的防护措施,如戴口罩、使用洗手液和保持社交距离的规定,但去一趟杂货店还是会让人感到担惊受怕、毫无愉悦。因此,许多人正在考虑用其它方法将食品购买回家,例如从当地的农贸市场购买、选择家庭送货服务、或自己种植。这些转变赋予食品科技初创企业天时地利的发展空间,从而为人们提供帮助。

Kevin Jakiela是Just Vertical的联合创始人,该公司是一家水培农业初创企业,曾是多伦多欧特克技术中心(Autodesk Technology Center)的孵化企业。他说:“社区人民希望能更加自给自足,更具有弹性,而不必依赖卡车或飞机装载的食物。我们会看到室内种植的趋势持续上升,新冠肺炎疫情的蔓延会加剧这种现象。”

food science and technology Just Vertical hydroponic system
Just Vertical在多伦多的欧特克技术中心研发室内水培垂直园艺系统。

2020年春天,在新冠肺炎疫情导致一些行业纷纷关闭之际,Just Vertical的室内水培系统AEVA的销量却出现了三位数的增长。这个约94厘米宽的塔状结构是该企业2019年在欧特克技术中心使用欧特克 Fusion 360SketchBook和衍生式设计制作的,每月可持续生长将近10斤营养丰富的农产品。除了室内系统,该公司的可转移种子包系统可被安插到仓库和暖房中,以大规模使用水培法种植食物。

对Jakiela来说,创办Just Vertical是帮助那些受粮食不安全影响的社区的一种方式,这与他在努纳武特(Nunavut)为土著学生教书时的经历有关。努纳武特是加拿大一个偏远的北极地区,有记录显示那里的粮食不安全率达到70%。联合国最近的一份报告预测,新冠病毒将使数亿本已脆弱的居民陷入极度饥荒。

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Just Vertical AEVA系统包括种子包(“发芽拱架”)和营养物质,使室内园艺开箱即可实现。Just Vertical供图。

在美国和加拿大,餐馆倒闭和消费者习惯的改变使得供应链迅速重组,导致食品价格飙升,食品浪费增加。农业食品分析实验室(Agi – food Analytics Lab)在2020年5月进行的一项调查中发现,有5000万升牛奶被倒掉,数十万只猪和鸡被实施了安乐死处理掉,而不是在超市中出售。

加州绿色科技公司CREO Design的创始人兼首席执行官Hooman Koliji表示:“人们对食品安全、供应链安全和清洁食品的意识越来越强,开始自己种植粮食是对所有这些担忧最自然的回应。”

CREO是旧金山欧特克技术中心的一家孵化企业,他们设计的解决方案属于一种替代种植方式,以最小的干预维持植物生长。自2018年加入孵化项目以来,该团队一直致力于为住宅和建筑开发智能化、模块化、自动化的绿色生活系统。CREO的生物球茎一体化硬件/软件平台让植物在资源稀缺的新背景和环境中生长,通过直接传感、灌注和人工智能技术来学习植物在其环境中的最佳生长。传感器可监测植物的生命体征,并在需要时直接向植物注入营养和水。

Koliji表示:“CREO让植物随处生长成为可能,想象一下绿色生长植物成为大楼基础设施系统的有机组成部分。”

food science and technology CREO Design airIQ “smart living wall”
CREO Design airIQ“智能植物墙”可以净化空气,使室内空气质量更自然。CREO/Hooman Koliji供图。

Koliji补充道,在加州:“我们看到农民不得不把自己田地里的成熟农作物当作废物回收处理的情况。这是因为我们没有一个本地化的粮食分配体系,还仍然依赖中央农业区供应粮食。”

Growratio是多伦多技术中心的另一家前孵化企业,专业开发可控环境农业(controlled-environment agriculture,简称CEA)解决方案,如光传输系统、物联网(IoT)传感器/控制网络和自动优化生长环境的云协调系统。作为2019年孵化企业项目的一部分,Growratio的创始人兼首席执行官Paolo Pincente和他的团队使用了衍生式设计来探索园艺照明和种植系统。Pincente介绍道:“我们正在经历可控环境农业的模式转变。形势已成定局:气候变化、人口过剩和许多其它因素正威胁着我们的粮食供应,而当前的新冠肺炎疫情带来的危机证明,我们的供应网络是多么的脆弱。”

新冠肺炎疫情还给生产线造成了巨大的麻烦,Arrell食品研究所(Arrell Food Institute)主任Evan Fraser认为,将粮食系统带入到21世纪潜力巨大。他说:“新冠肺炎疫情暴露出的一个非常具有讽刺意义的现实是,我们最依赖于维持系统运转的一些人,即那些在杂货店进货、切肉和开卡车的人,却是最容易受到新冠肺炎影响的人。”

在全球范围内,肉类加工设施和农场已经成为新冠肺炎感染的温床,这通常是由于窄小的工作条件、前往工作地点的拥挤交通,以及工人们居住的宿舍式房屋。2020年5月,美国疾病控制与预防中心(简称CDC)报告称,美国19个州肉类加工厂的13万名工人有近5000人感染了新冠肺炎,导致20人死亡。

Fraser说:“人们对细胞农业、可控环境农业和垂直农场等技术的需求会很大。”然而,他认为,为了成功地部署这些技术,政策制定者和企业需要考虑创造性的公私合作伙伴关系。他们需要制定应用这些技术的创新战略,并让农民和农村社区以一种有尊严地生活的方式去应用这些技术。

Koliji说:“未来,特别是当卫生和气候危机来袭时,如所有人都能以极低的价格大规模采用这些技术时,才真正能帮助我们的社区。我们正考虑在头四年将初始成本降低到中低收入人群可以大规模采用的水平。”

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Growratio的全光谱LED系统采用人工智能和机器学习来优化增长,并将成本最小化。Growratio供图。

Jakiela还承认,在将这些技术应用到受粮食不安全影响最严重的人群方面还存在挑战。当新冠病毒让水培种植系统不得不停止生产时,Just Vertical转向了一个更基层的项目,开发了家庭园艺项目。该公司向社区免费邮寄了数百份种子包,教他们如何在家种植。Jakiela说:“其实很多人——不仅仅是住在市中心公寓里的人,对园艺都有着浓厚的兴趣,比如养老院的工作人员,或学校的老师,这确实拓宽了我们的目标市场。我们正在利用这些信息优化我们的产品,以使其对用户更友好。”

Just Vertical的目标是与多个社区负责人、私人公司和慈善机构合作,以满足每个社区对新鲜农产品和/或创造就业机会的特定需求。Jakiela说:“循序渐进和跨组织合作的方法会带来最直接的影响,不能简单地把我们现有的花园建在某人家里。我们的总体目标是,通过价格恰当、资源充足和高质量的粮食供应解决方案,从整体上解决粮食不安全问题。”

Fraser告诉我们:“基于数字技术应用的农业复兴即将到来,最终,它将产生一个更有营养、对环境影响更小、可能比现有系统更具韧性的粮食系统。”

关于作者

Irene Kuan-Chung是欧特克技术中心的公关经理。她住在多伦多,曾经是一名记者,热衷于讲述富有创新精神的人类如何利用新技术让世界变得更美好的故事。

Profile Photo of Irene Kuan-Chung - CN