《Sustainable Futures》：Achieving the mission of a circular economy in the agri-food sector? A comparative case study of three circular innovations in Germany
编辑推荐：
减少废弃物和资源过度消耗早已被视为有限地球上经济发展的关键挑战。然而，向循环经济（Circular Economy, CE）的转型——即资源处理从线性逻辑转向循环逻辑——需要全面的非线性系统变革动力，这不仅涉及新技术，更需要现有社会技术系统（socio-tec
减少废弃物和资源过度消耗早已被视为有限地球上经济发展的关键挑战。然而，向循环经济（Circular Economy, CE）的转型——即资源处理从线性逻辑转向循环逻辑——需要全面的非线性系统变革动力，这不仅涉及新技术，更需要现有社会技术系统（socio-technical systems）的广泛转型。新技术的采纳和扩散往往受到现行制度框架条件的阻碍，这些条件已为支持既有技术而演化形成，因此可能阻碍变革进程。这对CE方法尤为突出，因为当前许多框架条件仍偏向于线性经济方案。在农业食品部门，CE方法还面临该部门特有的额外障碍，包括监管约束以及对食品废弃物和副产品回收技术可行性的过度关注，经济可行性则往往被忽视。尽管对CE概念已有广泛研究，但对塑造CE转型过程的制度关系和实践仍理解有限。为弥补这一认知空白，本研究分析了德国三个旨在通过闭合资源循环来发展循环农业食品系统的新兴创新系统（Innovation System, IS）案例。分析采用了使命导向型创新系统（Mission-Oriented Innovation System, MIS）框架，该框架已被用于评估面向特定社会使命的转型中的关键条件和动力，但鲜少应用于新兴农业食品系统。本文以三项聚焦农业食品生产中不同循环路径的技术创新为透镜，探讨了德国循环与资源节约型经济这一使命的实现进展，并提出研究问题：MIS如何赋能CE创新？哪些因素促进或阻碍CE创新对循环农业食品系统发展的贡献？本研究为科学、政策及实践中关于农业食品部门CE解决方案多元技术创新实施的当前争论做出贡献，以三个德国农业食品技术创新案例为探索性实例，提供了关于塑造新兴循环农业食品MIS的障碍和促进因素的实证洞见。在概念层面，本研究考察了MIS框架可在多大程度上帮助评估德国循环与资源节约型经济的使命实现。
**循环农业食品创新的使命导向转型——基于德国三项案例的MIS分析**
**一、研究背景与问题**
废弃物与资源过度消耗问题由来已久，推动从线性经济向循环经济（Circular Economy, CE）的转型已成为全球共识。然而，这一转型并非简单的技术替代，而是涉及既有社会技术系统（socio-technical systems）的深层变革。现有的制度框架条件大多在历史上围绕线性经济模式演化形成，因此对CE创新构成系统性阻碍。在农业食品部门，CE创新的落地还面临该部门特有的挑战，包括监管框架不协调、对废弃物和副产品回收的技术可行性关注过度而忽视经济可行性等。尽管CE研究近年迅速增长——2000至2025年间Google Scholar收录了逾49.2万篇相关文献，但仅有0.6%的文献将CE与"食品""农业""农业食品"等词同时纳入标题，表明对农业食品部门CE转型的制度关系和实践机制仍缺乏系统理解。在此背景下，有必要引入系统性视角来分析驱动制度变革的关键因素，尤其对于致力于解决更广泛社会挑战的CE方案更是如此。
**二、研究框架与方法**
研究人员采用使命导向型创新系统（Mission-Oriented Innovation System, MIS）框架，对德国三项农业食品循环技术创新进行探索性案例研究。MIS框架由四个连续的分析步骤构成：一是界定"问题-解决方案空间"（problem-solution space），即识别需要变革性系统转型才能应对的紧迫社会问题，以及嵌入公共政策框架的战略目标与使命；二是刻画MIS系统的结构要素，包括行动者、网络、制度和物质基础设施；三是评估促进与抑制创新活动，通过七项系统功能——创业活动（entrepreneurial activities）、知识开发（knowledge development）、知识扩散（knowledge diffusion）、方向指引（providing directionality，含问题方向性、解决方案方向性及反思性治理）、市场创造与破坏稳定化（market creation and destabilization）、资源重新配置（resource re-allocation）、合法性的创建与撤回（creation and withdrawal of legitimacy）——来评价MIS绩效；四是识别阻碍使命实现的系统性障碍。
三个案例均受德国联邦教育与研究部（BMBF）"未来农业系统"计划资助，目标技术就绪度（Technology Readiness Level, TRL）为5级，但在技术概念和物质循环类型上各有侧重：（1）SUSKULT创新致力于将传统污水处理厂（WWTP）改造为"NEWtrient?-中心"，从污泥液中回收含氮、磷、钾的液体肥料溶液，结合水培系统进行受控环境农业（Controlled-Environment Agriculture, CEA）生产；（2）RUN创新聚焦城市住区家庭黑水和有机废弃物的分质收集、处理与资源化，生产安全固体肥料和生物塑料；（3）CUBES Circle创新构建鱼、植物、昆虫三级生产循环的受控容器系统，追求零废弃的内部物质与能量闭合循环。
研究方法采用质性研究设计，综合运用系统文献综述（依据PRISMA声明，最终纳入46篇出版物）、15次半结构化专家访谈（2019–2021年，涵盖学术界、公共管理、私营企业和政策领域）以及参与式观察（participant observation）。文献和政策文件分析覆盖了废水法、肥料法、农业法和食品法等多个监管领域。
**三、研究结果**
**（一）问题-解决方案空间（Problem-Solution Space）**
MIS围绕德国政府的循环与资源节约型经济使命展开，其核心目标是在2050年前将二次资源在总资源使用中的比例翻倍。该使命嵌入欧盟CE议程，致力于减少养分流失、促进回收养分的可持续利用和市场创建。三项创新均回应了这一使命，但提出了不同的解决方案路径：SUSKULT依托污水处理厂构建城市水培短链价值体系；RUN通过城市规划和物流结构创新实现养分城乡循环；CUBES Circle则以CEA方式在受控环境中实现全年稳定食品生产，减少对气候和季节的依赖。
**（二）MIS系统特征**
MIS包含由多元行动者群体、正式与非正式制度及基础设施物质条件构成的使命竞技场（mission arena）。政治行动者在国家层面推动使命制定并设立研发资助计划；研究机构负责知识生成；企业、农户、消费者和公共管理机构在不同环节发挥关键作用。正式制度方面，欧盟肥料产品法规（FPR, (EU) 2019/1009）、德国污水污泥条例（AbfKl?rV）和国家水战略等构成复杂的多层级监管框架，既提供了部分合法性支持，也带来了约束。非正式制度如食品安全顾虑、文化饮食习惯和宗教要求同样深刻影响着创新方案的接受度。
**（三）系统功能实现与障碍**
在内部功能方面，MIS表现良好：三个创新均成功建立了研究联盟并获取公共资助（F1），开展了涵盖实验室实验和社会科学研究的跨学科知识开发（F2），通过会议论文、学术发表、播客、图绘小说和行业展会等多元渠道进行知识扩散（F3），并以问题方向性、解决方案方向性和反思性治理提供了明确的方向指引（F4）。然而，外部功能面临显著障碍：CEA产品目前仅面向高端利基市场，且因无法获得欧盟有机认证（EU 2018/848）而受限；SUSKULT营养液因含鸟粪石和磷酸盐而不在FPR组分材料类别（Component Material Categories, CMC）中，无法获得欧洲合格认证（Conformité Européenne, CE），难以进入欧盟肥料市场；高投资成本和不确定的资本回报阻碍了私人投资（F5、F6）；现行法律框架忽视CE生产系统，政策支持仍集中于传统农业和农村地区，而德国规划法案限制了食品生产融入城市土地利用规划（F7）。
**四、讨论与结论**
研究表明，尽管CE在农业食品部门的创新潜力日益得到认可，但三项创新的实施仍面临相当大的不确定性和系统性障碍。内部系统功能（创业活动、知识开发、知识扩散、方向指引）在MIS中得到有效履行，但外部功能受制于经济激励不足、监管壁垒和合法性缺失。要使CE创新实现市场突破和商业化，需要构建支持性联盟、完善从研发到商业化的资助机制，并在有利情境下实现竞争性本地化部署。实现这一转型迫切需要多政策领域的协调努力，特别是环境、水资源、农业和食品安全等领域的政策整合。连贯的使命导向型政策（Mission-Oriented Policies, MIP）可能有助于巩固创新利基、促进跨部门交流和实施监管调整，从而创造新的市场机会并支持公共品供给。研究人员进一步指出，未来研究应关注多重使命（如有机农业、农业生态学、数字农业）之间的互动与竞争，分析MIS内部的锁定效应和反馈循环，并就危机驱动因素（如能源冲击、疫情）与MIP的交叉影响开展跨国比较研究，以深化对农业食品部门CE导向MIS演化动力的理解。
**研究结论翻译：** 通过将MIS框架应用于德国农业食品部门的三项循环技术创新，本研究提供了关于使命特定创新动态的洞见，并识别了与早期创新轨迹相关的系统性政策挑战。这一视角凸显了CE创新的过程性和使命导向维度，以及塑造朝向更大循环性的转型过程的制度关系与实践。CE在农业食品部门应对环境、经济和地缘政治挑战并为德国循环与资源节约型经济做出贡献的潜力，在研究和实践中日益得到认可。然而，对这三项创新的分析表明，其实施仍存在相当的不确定性，并面临一系列系统性障碍。协调一致的MIP可能有助于支持创新利基的确立，鼓励跨部门交流，并通过监管调整创造新的市场机会并支持公共品供给。进一步研究应聚焦评估和完善各级政策工具，并探讨危机动力与MIP在多样化国家环境中的交叉作用如何影响农业食品部门CE导向MIS的发展。
