《PLOS Sustainability and Transformation》：Swedish bilberries in global food transitions: A multi-scalar analysis of the innovation system for bilberry bio-extraction
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瑞典拥有丰富的野生越橘，这些越橘由国内公司收集和分销。大部分收集到的浆果出口到其他国家，在那里提取花青素（anthocyanins）等化合物，并供应给膳食补充剂和化妆品生产商，而非在国内进行精炼。本文旨在识别解释瑞典缺乏生物提取（bio-extraction）
瑞典拥有丰富的野生越橘，这些越橘由国内公司收集和分销。大部分收集到的浆果出口到其他国家，在那里提取花青素（anthocyanins）等化合物，并供应给膳食补充剂和化妆品生产商，而非在国内进行精炼。本文旨在识别解释瑞典缺乏生物提取（bio-extraction）产业的历史动态，并利用多尺度技术创新系统（multi-scalar technological innovation systems, TIS）框架讨论潜在未来路径。基于21次专家访谈和桌面研究，分析表明全球层面的动态推动了创新循环，在20世纪80年代和90年代建立了国际越橘生物提取产业。当该产业在21世纪初进入快速增长期时，对越橘的需求增加由瑞典越橘产业满足，后者反过来依赖于越橘提取产品的国际价值链。尽管这种多尺度相互依赖在历史上阻碍了瑞典增加国内丰富越橘资源附加值的努力，但近期发展可能为结合生物提取与食品生产的生物精炼（bio-refining）过程创造机会。这些发现证明了多尺度TIS方法的优点，为瑞典利益相关者提供了实证见解，并通过展示多尺度相互作用如何导致路径依赖（path dependency）以及强调技术关联性（technological relatedness）在新产业出现中既可充当促进者也可充当阻碍者，丰富了关于技术创新和工业路径创建的文献。
**论文解读文章**
**研究背景与问题**
全球食品系统面临气候变化、营养不良、生物多样性丧失、土壤退化及水资源短缺等多重挑战。2019年EAT-Lancet委员会的报告呼吁到2050年实现“重大食品转型”，强调需转向不增加土地利用和温室气体排放、同时保护生物多样性和水资源的可持续食品系统。野生食品资源不需要专用农业用地，可降低环境足迹并增强国家韧性与自给自足能力。瑞典森林每年产出约50万吨野生越橘（Vaccinium myrtillus），其中约1.5万吨被商业收集、清洗、冷冻、包装和分销。一半供应给瑞典及欧洲食品工业（用于果酱、饮料等），另一半出口至日本和中国的生物提取企业，用于提取花青素（anthocyanins）等化合物，进而生产膳食补充剂和化妆品。尽管瑞典在越橘出口中居领先地位（与芬兰和乌克兰并列），且拥有相关的食品和制药工业能力，但国内始终未能建立越橘生物提取产业。长期以来，瑞典利益相关者（包括政策制定者、企业和研究人员）倡导发展本土生物提取产业，以期创造就业、税收并减少高水分整果的长途出口，但产业始终停留在愿景与计划层面。本文旨在识别历史动态，解释为何瑞典缺乏生物提取产业，并讨论潜在未来路径，以多尺度技术创新系统（TIS）框架分析瑞典与全球层面的功能互动及相互依赖。
**研究方法**
研究采用多尺度TIS框架，将生物提取技术作为焦点，并纳入生物精炼（bio-refining）作为下一代技术。数据来源于21次专家访谈（涵盖欧洲、亚洲和美国的政策制定者、研究机构和企业）以及桌面研究，包括科学文献检索（Web of Science，最终分析810篇论文）、专利检索（Google Patents等数据库，最终分析53项专利）以及行业报告、媒体报道和公司网站信息。访谈记录和二手资料按TIS功能和地理尺度进行编码和分类，以分析瑞典和全球层面的功能动态、跨功能反馈循环及多尺度相互作用。
**研究结果**
**3.1 行动者的动员与引导**
- **全球层面**：始于20世纪70年代意大利Indena公司，随后法国、德国和日本企业进入，21世纪初中国至少15家企业进入，以低成本竞争。芬兰和挪威企业也后来出现，但瑞典企业（如越橘批发商）在2000年代初期曾探索生物提取但最终选择维持现有业务模式，因担心与现有客户竞争。
- **瑞典层面**：瑞典批发商主要作为全球生物提取企业的原料供应商，缺乏向生物提取多元化发展的动力。
**3.2 知识发展**
- **全球层面**：科学研究始于20世纪中叶，聚焦越橘化学成分和花青素提取，随后转向健康效益研究。中国自2004年起主导出版物，意大利、芬兰、美国、日本早期贡献显著。
- **瑞典层面**：知识发展直到2010年代才起步，但数量仍低（图3、4），研究方向集中于生物提取技术（如旋转床反应器、干燥工艺等），而非生物化学和药理学。
**3.3 实验探索**
- **全球层面**：专利活动自20世纪90年代增长，中国自21世纪中期完全主导（图5）。实验探索包括替代原料（越橘栽培）、利用副产物（果渣）、提高提取效率、开发新应用（化妆品）、提取其他化合物（种子油、果胶等）以及健康声称的临床试验。
- **瑞典层面**：几乎没有专利，仅少数小型创业公司和公共研究项目进行实验，缺乏商业化动力。
**3.4 市场形成**
- **全球层面**：主要市场在美国、欧洲和日本，中国需求较低。膳食补充剂市场增长驱动了产业，化妆品市场也日益重要。合成花青素和其他植物来源可能构成替代威胁。
- **瑞典层面**：瑞典有相当的膳食补充剂和化妆品市场，但越橘提取产品市场份额小，且消费者对昂贵补充剂持怀疑态度，因为越橘在森林中免费可得。
**3.5 资源动员**
- **全球层面**：瑞典、芬兰和乌克兰是主要越橘供应国。中国通过政府补贴、人才引进和低劳动力成本迅速崛起。欧洲企业主要依赖私人投资。
- **瑞典层面**：瑞典拥有丰富的越橘资源，但依赖泰国移民工人进行采摘，面临社会争议和监管变化（2024年后移民限制）。缺乏植物提取产业作为多元化基础，食品产业研发投入落后。
**3.6 合法性**
- **全球层面**：越橘生物提取普遍具有合法性，但存在健康声明证据不足、掺假（使用廉价花青素来源）和监管薄弱等问题。
- **瑞典层面**：合法性较弱，消费者对越橘补充剂持怀疑态度（部分认为是“骗局”），加之移民工人剥削问题损害声誉，而循环经济话语为瑞典发展可持续生物精炼提供了合法性。
**3.7 跨功能动态**
- **全球层面**：正反馈循环：从相关植物提取产业动员行动者→知识发展和实验改进→价格性能提升→市场形成→吸引更多行动者和知识发展。中国补贴加速了这一循环。
- **瑞典层面**：负反馈循环：批发商专注于原料供应，知识发展滞后，实验匮乏，合法性薄弱，导致系统缺乏动力。
**3.8 多尺度相互作用**
瑞典与全球形成结构性耦合：瑞典批发商依赖越橘出口利润，国际企业依赖瑞典原料。这种相互依赖阻碍了瑞典向生物提取多元化，但近期全球知识发展和市场增长引导瑞典研究人员和企业家向生物精炼方向努力。
**讨论与结论**
研究人员讨论了三种潜在未来路径：一是继续专注于食品产品（如饮料、零食），增加附加值但投资较少；二是发展单一化合物提取产业，但与现有亚洲和欧洲企业竞争困难；三是发展生物精炼产业，结合生物提取与食品生产，利用全部越橘组分，更可持续且符合瑞典和欧盟的循环经济理念。这一路径需克服技术协调、投资和监管挑战。研究人员指出，瑞典应利用现有越橘供应优势和上游产业，建立更合法的采摘方式，加强与制药和化妆品企业合作，并改进产品标签和追溯体系。政策支持（如协调行动者、资助协作项目）可能至关重要。
研究结论指出：全球层面的功能动态在20世纪80-90年代推动了越橘生物提取产业和市场的建立，21世纪初中国需求增长由瑞典越橘产业满足，但瑞典产业因此依赖于国际价值链，加之国内创新系统薄弱，阻碍了附加值提升。近期生物精炼技术发展可能创造新机遇。这些发现证明了多尺度TIS方法的优点，并揭示了多尺度相互作用如何导致路径依赖，以及技术关联性在新产业出现中既是促进者也是阻碍者。论文发表在《PLOS Sustainability and Transformation》。
