科技日報記者 金鳳
益生菌是一種典型的膳食補充劑，可以通過調(diào)節(jié)腸道菌群改善人體健康。依托本土可食用微生物資源，中國工程院院士、江南大學(xué)教授陳衛(wèi)及其團隊建成了國際領(lǐng)先的益生菌資源庫，發(fā)明了基于基因靶標(biāo)的功能菌株定向選育技術(shù)、菌劑高活性/高穩(wěn)定性制備技術(shù)，開發(fā)了一批有效防治結(jié)腸炎、便秘、腹瀉等常見胃腸道疾病的益生菌株。
益生菌只是陳衛(wèi)多年深耕的食品科學(xué)領(lǐng)域之一。20多年來，陳衛(wèi)圍繞“健康食品”做學(xué)問，用科技守護人民“舌尖上的幸?！?。
前不久，陳衛(wèi)接受了科技日報記者的采訪。在陳衛(wèi)看來，實現(xiàn)食品營養(yǎng)健康，科技是關(guān)鍵。隨著生物技術(shù)、人工智能、大數(shù)據(jù)和先進制造等技術(shù)的快速興起，食品科學(xué)必將迎來發(fā)展“黃金期”。
人物檔案
陳衛(wèi)，教授、博士生導(dǎo)師，中國工程院院士，江南大學(xué)黨委副書記、校長，食品科學(xué)與資源挖掘全國重點實驗室主任，國家功能食品工程技術(shù)研究中心主任，第十四屆全國人民代表大會代表。主要從事益生菌與腸道菌群相關(guān)的研究。教學(xué)、科研成果先后獲國家科技進步獎二等獎、國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎、國家級教學(xué)成果獎一等獎等；獲全國先進工作者、全國“五一”勞動獎?wù)碌葮s譽稱號。
從有限環(huán)境中獲取食物增量
記者：請問您如何理解大食物觀？
陳衛(wèi)：大食物觀不僅是保障糧食安全的戰(zhàn)略部署，更為優(yōu)化我國食物結(jié)構(gòu)、提升營養(yǎng)水平提供了系統(tǒng)性解決方案。大食物觀要求我們打破傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)僅依賴農(nóng)作物的思維模式，將食物來源拓展到蔬果、畜禽、漁產(chǎn)、菌類、果樹、油料等，讓人們擁有更加多樣的營養(yǎng)豐富的食物。
想要獲得豐富的食物來源，除了依靠農(nóng)業(yè)耕地，還要積極發(fā)展水產(chǎn)業(yè)、林果業(yè)，在森林、草原、江河湖海中挖掘食物供給，科學(xué)處理好農(nóng)林牧漁存量和增量的關(guān)系。例如，2014年以來，我國油料進口總量保持震蕩上行的發(fā)展態(tài)勢。相比之下，我國的油茶、核桃、油橄欖、油用牡丹等木本油料樹種資源豐富，但尚未被完全開發(fā)。它們具有較高的營養(yǎng)價值和產(chǎn)量潛力，可有效補充食用油供給。
記者：您認為構(gòu)建多元化食物供給體系的出路在哪里？
陳衛(wèi)：關(guān)鍵在于“藏糧于技”。通過生物技術(shù)提升食物產(chǎn)能，想方設(shè)法拓展資源的利用空間，才能擺脫水土資源和勞動力緊缺的束縛。在全球氣候變化和自然資源有限的背景下，《“十四五”生物經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》提出要順應(yīng)生物技術(shù)的發(fā)展趨勢，構(gòu)建現(xiàn)代生物產(chǎn)業(yè)體系，以強化生物經(jīng)濟的核心地位。將生物技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和食品領(lǐng)域，是從有限的環(huán)境中獲取增量、實現(xiàn)大食物觀的必由之路。
首先，通過推進生物育種產(chǎn)業(yè)化，我們可以把“農(nóng)業(yè)芯片”掌握在自己手中，增強糧食安全保障能力。其次，生物制造技術(shù)的創(chuàng)新為提高食物生產(chǎn)效率提供了新途徑。例如，陸生作物的蛋白質(zhì)產(chǎn)量較低、水資源消耗較高，而海洋微藻等新興生物資源在單位面積產(chǎn)量和水資源使用效率方面則展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。這些新技術(shù)帶來的蛋白質(zhì)生產(chǎn)模式和大宗食物組分合成，展現(xiàn)出生物技術(shù)和化學(xué)合成技術(shù)交叉融合的廣闊前景，為形成多元化食物供給體系提供了重要路徑。
記者：從食品科技的角度看，您認為當(dāng)前踐行大食物觀還面臨哪些挑戰(zhàn)？該從哪些方面滿足人民群眾對美好生活的向往、順應(yīng)人民群眾食物消費結(jié)構(gòu)變化？
陳衛(wèi)：挑戰(zhàn)在于滿足新時代人民群眾的健康需求與多樣化飲食結(jié)構(gòu)之間的不平衡、不充分。在食品科技領(lǐng)域，這意味著不僅要保證食物的供給數(shù)量和種類的多樣性，還需著力改善居民的膳食結(jié)構(gòu)，提升營養(yǎng)供給水平，確保食物的安全性和營養(yǎng)均衡，從而推動飲食消費觀念從“吃得飽、吃得好”向“吃得營養(yǎng)、吃得健康”轉(zhuǎn)變，以滿足民眾對食物多樣化、精細化、營養(yǎng)化及生態(tài)化的新需求。
開源之外也需“節(jié)流”，在拓寬食物資源的同時要高度重視食育教育與減少餐桌浪費。我國作為傳統(tǒng)飲食大國，應(yīng)將食物作為教育工具，將食物的自然屬性和社會責(zé)任更緊密結(jié)合，強化食育教育，把食育課程引入小學(xué)、初中、高中、大學(xué)等不同學(xué)段，從娃娃抓起，樹牢健康飲食、科學(xué)消費的理念，使食物資源的利用更有效、更可持續(xù)。
精準(zhǔn)對接多樣化食物需求
記者：當(dāng)前，我國人口結(jié)構(gòu)、消費需求以及健康理念都發(fā)生了很大變化。您認為未來食品營養(yǎng)研究的趨勢是什么？
陳衛(wèi)：未來的食品營養(yǎng)研究的關(guān)鍵點和落腳點應(yīng)該是不僅要端牢飯碗，還要吃出健康。要緊密圍繞人民群眾對“多元、營養(yǎng)、健康”食品的需求，以高維度、跨層次、多模態(tài)的食物大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，通過云計算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等前沿信息技術(shù)的融合創(chuàng)新，推動形成數(shù)據(jù)驅(qū)動型科研、技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級的新范式，精準(zhǔn)對接民眾日益多樣化的食物需求。例如，利用人工智能技術(shù)分析海量的飲食、健康和基因數(shù)據(jù)，可以幫助我們發(fā)現(xiàn)新的食物與健康之間的關(guān)系，預(yù)測某些食物組合的營養(yǎng)效果，甚至優(yōu)化食品的生產(chǎn)和加工流程；而物聯(lián)網(wǎng)則能夠通過智能設(shè)備實時追蹤食物的生產(chǎn)、運輸和消費全過程，確保食品的營養(yǎng)成分在整個鏈條中不損失。
在此背景下，“食品組學(xué)”研究將逐漸成為食品領(lǐng)域的研究趨勢。它可以通過深入應(yīng)用基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)等技術(shù)，系統(tǒng)解析食物的營養(yǎng)成分、功能特性、風(fēng)味品質(zhì)、加工屬性與質(zhì)量安全風(fēng)險等特性，并與傳統(tǒng)營養(yǎng)學(xué)、工藝學(xué)相結(jié)合，為食品數(shù)字化創(chuàng)制、科學(xué)膳食模式構(gòu)建和精準(zhǔn)營養(yǎng)素供給奠定堅實基礎(chǔ)。食品營養(yǎng)研究將在滿足民眾膳食個性化需求和健康需求的同時，實現(xiàn)研究過程更加科學(xué)化、智能化。未來，研究人員可以多維度、全方位地研究食物與健康之間的關(guān)系；而前沿實驗技術(shù)，如人工智能技術(shù)等，也將幫助科學(xué)家更深入地探討食物成分作用于人體健康的具體機制，實現(xiàn)對人類健康的精準(zhǔn)干預(yù)。
記者：目前我國慢性疾病負擔(dān)較重，您認為食品科技可以為守護人民健康提供哪些支持？
陳衛(wèi)：在守護人民健康方面，食品科技可提供“主動健康”支持?！爸鲃咏】怠奔赐ㄟ^調(diào)整膳食營養(yǎng)、運動、心理干預(yù)等非醫(yī)療手段，提高人民生命活力，使人保持健康狀態(tài)。目前，我國“三高”等慢性疾病患者數(shù)量居高不下，醫(yī)療負擔(dān)日益加重。單純依賴現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和藥物治療已無法滿足全民健康需求。開發(fā)功能性食品是食品科技領(lǐng)域為改善人民健康提供支持的一個重要方向。
我是從事益生菌研究工作的，益生菌是一類功能性食品微生物?，F(xiàn)代生活方式、飲食習(xí)慣以及抗生素的使用可能會導(dǎo)致腸道菌群失衡，進而引發(fā)各種健康問題，如便秘、腹瀉、腸易激綜合征等。通過競爭性抑制有害菌的生長、生產(chǎn)抗菌物質(zhì)、提高腸道屏障功能等方式，益生菌不僅能改善腸道健康、增強免疫系統(tǒng)能力、調(diào)節(jié)代謝，還能夠延緩衰老，并為提升運動能力提供支持。益生菌作為改善腸道健康的重要載體，不僅是食品科學(xué)前沿?zé)狳c，更是帶動整個生命健康產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一支重要力量。
突破健康食品創(chuàng)制瓶頸
記者：近些年，我國特殊醫(yī)學(xué)用途配方食品（以下簡稱“特醫(yī)食品”）逐漸進入公眾視線。請問特醫(yī)食品對于提升人民健康水平、推動食品科技創(chuàng)新有什么價值？
陳衛(wèi)：當(dāng)前，“主動健康”需求促使食品科學(xué)與營養(yǎng)學(xué)、醫(yī)學(xué)等學(xué)科協(xié)同發(fā)展。相關(guān)部門應(yīng)加大投入力度，建立融合多學(xué)科的創(chuàng)新平臺，集聚營養(yǎng)健康領(lǐng)域的高端人才，系統(tǒng)研究食物與藥食同源物質(zhì)在慢病營養(yǎng)干預(yù)中的作用，并挖掘新型健康食品資源，突破健康食品創(chuàng)制的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。
特醫(yī)食品便是在此背景下發(fā)展而來的。它能夠滿足特定生理或疾病狀態(tài)下人群的營養(yǎng)需求。例如，由于腎功能不全患者的腎臟無法正常排泄體內(nèi)的代謝廢物，其膳食中蛋白質(zhì)、鈉、鉀等成分的含量需要調(diào)整。特醫(yī)食品可以根據(jù)這些需求，設(shè)計出低蛋白、高能量的配方，幫助患者維持合適的營養(yǎng)狀態(tài)，減少腎臟負擔(dān)，從而改善生活質(zhì)量。
記者：當(dāng)前我國的特醫(yī)食品發(fā)展進程如何，還面臨哪些挑戰(zhàn)，該如何破局？
陳衛(wèi)：與歐美國家相比，我國特醫(yī)食品產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)較為薄弱，患者的實際營養(yǎng)需求遠未滿足。根據(jù)《中國食品藥品監(jiān)管》期刊的研究數(shù)據(jù)，我國特醫(yī)食品使用率不到5%，而美國有65%的營養(yǎng)不良患者依賴特醫(yī)食品，英國的特醫(yī)食品使用率則為27%。
制約我國特醫(yī)食品發(fā)展的原因主要有三個：一是缺乏本土患者營養(yǎng)需求的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，產(chǎn)品多依賴健康人群或國外數(shù)據(jù)；二是生產(chǎn)企業(yè)研發(fā)能力有限，普遍存在研發(fā)投入不足、專業(yè)人才缺乏、配方同質(zhì)化等問題；三是研發(fā)生產(chǎn)特醫(yī)食品的設(shè)備設(shè)施落后，產(chǎn)能利用率偏低。
要突破這些瓶頸，需要我們不斷加大基礎(chǔ)研究投入，建立符合國情的特醫(yī)食品營養(yǎng)數(shù)據(jù)庫，提升企業(yè)研發(fā)與生產(chǎn)能力，并在政策支持下推動關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，為公眾提供更豐富的食品選擇，開發(fā)出更高品質(zhì)、多元化、個性化的飲食產(chǎn)品。
進一步深化產(chǎn)學(xué)研融合
記者：生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)食物，離不開科技創(chuàng)新。您認為當(dāng)前食品科技研究領(lǐng)域在平臺搭建、產(chǎn)學(xué)研融合、關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)、人才培養(yǎng)等領(lǐng)域，存在哪些問題？
陳衛(wèi)：近年來，我國食品科技領(lǐng)域取得了顯著進展，科研能力和成果在多方面接近或達到國際先進水平。尤其在食品加工制造技術(shù)方面，我國在食品高效分離、物性修飾、質(zhì)構(gòu)重組、殺菌、干燥等關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的專利數(shù)量位居全球前三。此外，我國功能食品的研發(fā)與市場規(guī)模已在全球居于領(lǐng)先地位，形成了全球最大的功能食品消費市場。
然而，我國在新質(zhì)健康食品資源挖掘和精準(zhǔn)營養(yǎng)的原始創(chuàng)新方面仍存在不足。具體來說，食品復(fù)雜基質(zhì)體系下成分互作與營養(yǎng)效應(yīng)的科學(xué)原理尚不明確，需要進一步探究食品營養(yǎng)組分的消化吸收及健康調(diào)控機制。同時，基于合成生物學(xué)的食品原料工程化創(chuàng)制技術(shù)也存在一定的薄弱環(huán)節(jié)。
記者：應(yīng)從哪些環(huán)節(jié)著手破解上述難題？
陳衛(wèi)：第一，在平臺建設(shè)與資源整合方面，要加速建設(shè)食品科技領(lǐng)域跨學(xué)科的國家級和省部級研究平臺，特別是食品營養(yǎng)、醫(yī)學(xué)、人工智能等領(lǐng)域的交叉研究平臺，提升現(xiàn)有平臺的資源共享水平，促進“營養(yǎng)、健康、大數(shù)據(jù)”全鏈條創(chuàng)新技術(shù)平臺的建設(shè)，形成推動食品科技產(chǎn)業(yè)升級的戰(zhàn)略科技力量。
第二，在產(chǎn)學(xué)研深度融合方面，不斷強化企業(yè)、高校、研究機構(gòu)的協(xié)同創(chuàng)新機制，實現(xiàn)食品科技基礎(chǔ)研究與應(yīng)用開發(fā)的無縫對接。鼓勵企業(yè)積極參與科研過程，促進科研成果的快速轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化。
第三，在關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)方面，加大對食品營養(yǎng)組分、健康調(diào)控機制的基礎(chǔ)研究力度，尤其是聚焦食品基質(zhì)體系下的成分互作原理。推動合成生物學(xué)等前沿技術(shù)在食品科學(xué)中的應(yīng)用，助力食品原料的工程化和功能化創(chuàng)新。
第四，在人才培養(yǎng)與多學(xué)科融合方面，注重高層次食品科技人才的培養(yǎng)，構(gòu)建多學(xué)科、跨領(lǐng)域的復(fù)合型人才培養(yǎng)體系。推動教育、科技、人才的一體化發(fā)展，通過政策支持、科研資助、學(xué)術(shù)交流等手段，培育和吸引食品科技領(lǐng)軍人才，確保我國在食品科技領(lǐng)域的長期競爭力。
[致青年科技人才]
科研攻關(guān)如同菌種篩選，是一場充滿艱辛的探索之旅。要錨定“國之大者”，堅定不移地投身到守護人民生命健康的事業(yè)中，同時也要摒棄浮夸、祛除浮躁，穩(wěn)坐“冷板凳”，潛心研究，長期積累與探索，久久為功。
在開展科研工作時，青年人要堅持問題導(dǎo)向，著眼于解決實際問題，敢于攻堅關(guān)鍵核心技術(shù)，將科研成果寫在祖國大地上。
科學(xué)研究從來不會一帆風(fēng)順，它常常充滿孤獨與挑戰(zhàn)，也會經(jīng)歷失敗和挫折，要在不斷的試錯和迭代中積累經(jīng)驗。
希望青年人牢記初心、勇于創(chuàng)新、堅守信念、不畏挑戰(zhàn)，為實現(xiàn)高水平科技自立自強貢獻自己的智慧和力量。
——陳衛(wèi)
