社会食品科学与技术优先事项的鸟瞰视角

《JOURNAL OF FOOD QUALITY》：A Bird’s View on Food Science and Technology Priorities for Society

　　

社会的基本需求是食物，食品科学与技术（Food Science and Technology, FST）为其提供了科学基础。在任何时候，甚至在面临地球与社会挑战之际，食物都应当对所有人而言是可获得、可获得得起且可获取的。因此，人们或许会问：“食品科学与技术如何最有效地促进可持续食品系统？”这需要一个战略性的过程，用以识别和分类关键FST主题，将这些主题与挑战相关联，并在食品系统背景下加以探索。随后，必须围绕潜在的未来情景，对主要的FST方向进行阐述并确定优先次序。本文提出了一套由五种方法构成的连贯方法论体系以支持这一过程，包括议程回顾、思想实验、动态博弈方法、一个操作性鸟概念以及一个情景开发工具。初步结果揭示了如下优先的主要FST方向：（1）碳中和产品；（2）/（3）多样化膳食的安全性与零投入–产出损失；（4）受自然与文化启发的产品；以及（5）可扩展的移动技术。这些方向是复杂食品系统网络的一部分，并在该网络中呈现。强烈建议由一项由EFFoST主导的倡议重复开展此项工作，并吸纳FST专家与年轻专业人员参与。他们能够广泛审视各项挑战、FST主题与方向的类别、食品系统行动者及其潜在未来的情景。

**论文解读：食品科学与技术优先事项的战略性鸟瞰方法与社会可持续转型路径**

**一、研究背景与问题提出**
食物是人类最首要的基本需求，食品科学与技术（Food Science and Technology, FST）为食物的生产、加工、供应与消费提供了科学基础。在全球食品系统面临生物多样性丧失、温室气体排放加速、地缘政治冲突导致迁移与贫困加剧等多重挑战的背景下，食品的可获得性、可负担性与可及性受到严重威胁。尽管联合国食品系统峰会与欧洲“从农场到餐桌”战略等倡议已提出转型目标，但集体行动尚未真正推动食品系统向可持续方向转变。可持续食品系统（Sustainable Food Systems, SFS）被定义为能够为所有世代提供食物的系统，而当前诸多指标显示，系统运行不断逼近甚至超越地球边界与社会基础阈值。FST在历史上始终致力于回应社会需求，从农产品烹饪到现代数字化制造，其研究主题广泛但常被割裂讨论。核心问题依然悬而未决：食品科学与技术如何最有效地促进可持续食品系统？为此，作者将核心问题分解为三个子问题：如何用连贯的方法体系建立FST主题与食品系统可持续功能之间的逻辑联系；如何将食品系统行动者群体面临的挑战转化为FST主导方向；如何在避免权衡取舍并寻求协同效益的前提下，阐述并优先排序FST主导方向。

**二、研究方法与技术路线概述**
研究提出了一套由五种方法论构成的连贯框架。第一，对五个国际独立组织（如国际食品科学与技术联盟IUFoST、欧洲食品科学与技术联合会EFFoST、欧盟委员会研究与总司DG RTD等）的网站与战略研究议程进行回顾，用于识别和分类当前相关的FST主题。第二，采用思想实验方法，从星球或社会挑战出发，通过交叉引用挑战与FST方向，探索能同时回应多重挑战的主导方向。第三，引入基于博弈论结构的动态思想实验，以外部压力或政治措施为触发因素，考察其对食品系统七个构建模块（博弈场、玩家、棋子、移动、规则、时间、结果）的连锁影响，从而揭示FST主题的动态涌现。第四，创新性地提出“鸟概念”，将食品系统行动者伙伴关系比喻为一只鸟，其眼睛负责观察挑战与监测进展，头部负责治理多主体配置与策略，身体执行运作模式，尾部提供基础设施与工具，翅膀代表既有知识与经验，并通过与鸟群中其他个体交流信息以验证问题相关性并避免权衡。第五，采用情景开发工具，基于核心问题选择两个极端轴，构建四个对比情景，通过评估各FST方向与情景的契合度实现优先排序。这些方法共同构成了一个从识别主题到动态探索再到战略性排序的完整逻辑链条。

**三、研究结果与讨论**
**3.1 方法一的结果：国际独立组织的网站与战略研究议程**
研究人员审查了EFFoST、IUFoST、SCAR食品系统战略工作组、欧洲技术平台食品生命（ETP FfL）以及欧盟委员会DG RTD FOOD2030议程等来源，提取了各组织列出的主要FST主题。通过交叉审查，归纳出五个主要类别：（a）环境可持续加工；（b）资源与产品；（c）数字化；（d）食品安全；（e）多重与特定食品系统行动者配置及背景。分析发现，仅DG RTD–Food2030团队覆盖全部五个类别，其他组织均缺少一至两个类别。此外，部分新兴主题如非物化方法、无水系统、食品打印、分子美食学、合成生物学策略等虽可被现有主题涵盖，但未在通用表述中明确显现。研究建议FST社区构建类似法国农业科学院式的食品科学百科全书以促进分类与呈现。

**3.2 方法二的结果：挑战与FST方向的交叉引用**
通过思想实验，研究人员将气候变化、生物多样性丧失、生物基资源可获得性、健康星球（OneHealth视角）以及全球与局部不平等加剧这五项主要挑战，与五个主导FST方向进行交叉关联。结果显示：碳中和产品设计强烈对应气候变化，同时较好回应其他挑战；自然与文化启发的多样性对应生物多样性丧失；基于热力学定律，追求近零损失（零投入–产出损失）对所有挑战均具相关性；健康星球概念要求营养多样性与系统内其他多样性相匹配；包容所有行动者并减少不平等则需要可适应、可扩展、移动、低成本且资源温和的技术。这些方向与表1中的类别虽有相似术语，但存在差异，且“数字化”被视为横贯各方向的横向主题。

**3.3 方法三的结果：基于博弈结构动态的思想实验**
研究人员以“从农场到餐桌”战略中减少50%食物浪费的目标为外部触发因素，作用于博弈构建模块中的“规则”模块。这一干预立即影响农村、海洋和城市博弈场中的废弃物收集与再分配方式，从而产生新的成分与资源（棋子），进而改变可行行动（移动），催生本地移动生物精炼厂等新技术，并创造新的市场与商业模式。可能带来健康食品、新材料和就业机会等可持续成果，但也可能导致持续高损失和贫困加剧等负面后果，具体取决于各模块的相互作用。通过表2列举的十个干预示例，研究展示了不同挑战可从不同博弈模块切入，如从C3转向C4光合植物、引入植物/微生物/藻类系统应对土壤盐渍化、采用农业生态学实践、开发利用低营养级海洋资源、利用废弃叶片中的Rubisco蛋白、整合生物精炼厂、智能能量调控加工、城市废弃物增值立法、通过膳食多样化应对饥饿以及人工智能促进就业增长等。这些干预均属于复杂系统科学（Complex System Science, CSS）范畴，影响FST方向并需要重新审视食品与膳食质量。

**3.4 方法四的结果：鸟概念——以食品系统行动者群体的形式朝正确方向飞行**
鸟概念将博弈结构中的“玩家（行动者）”模块与方向阐述相联系。以农业食品活动导致的气候变化为触发因素时，鸟的右翼涌现出需要进一步阐述的FST主题，这要求食品设计师与其他领域专家联手，包括生产者、投资者、非政府组织、食品安全机构和政策制定者等。通过共享经验与基础设施、协调从科学到实践的多领域运作，并由观测站监测行动结果，可提高FST见解（如消费者对替代蛋白质的行为）在减少温室气体排放、改善动物福利、支持OneHealth和促进合理土地利用方面的有效性，同时避免在发展中国家产生必需蛋白质资源短缺等权衡。在研讨会环境中，来自不同利益相关方的专家与年轻专业人员可调动自身证据与经验，就最相关挑战达成共识，并贡献广泛案例研究、工具和基础设施（如生物精炼厂、实验餐厅、政策实验室）。当前消费趋势（如极简与过度消费、便利与烹饪课程等）的极端对照也可纳入考量，以激发深入科学讨论。

**3.5 方法五的结果：通过情景开发优先排序FST方向**
为回答如何优先排序，研究采用Shell开发并经瓦赫宁根大学与法国国家农业食品与环境研究院（INRAE）改编的情景方法，围绕“多样性支持”与“规模经济”这一哲学反思构建核心问题：“如何制定并优先排序既支持多样性又支持规模经济原则的FST方向？”研究选择两个极端轴：单一实体对多重多样实体，以及本地对全球尺度，由此生成四个对比情景。通过评估每个FST方向与每个情景的契合度（强契合、中性契合或强烈冲突），可形成优先排序。该评分练习需与特定博弈场特征进行交叉校验，导致不同地区可能有不同优先方向，例如深海捕捞在挪威可能契合多个情景但在奥地利则不适用。这种差异化的优先方向将形成欧洲食品系统的马赛克格局，进而增强整体稳健性与适应性。

**四、总结讨论与研究结论**
研究最终构建了一套基于既有方法论集的逻辑路径，回答了核心问题。初步优先列表包括：（1）碳中和产品；（2）/（3）多样化膳食安全与零投入–产出损失；（4）自然与文化启发的产品；（5）可扩展移动技术。这一列表具有高度可争议性，因此强烈建议由EFFoST主导、联合专家组和年轻专业人员通过系列研讨会进行重复验证和调整，以设定未来FST研究与创新议程及会议项目。作者指出，欧盟委员会DG RTD的FOOD2030路径并非基于此类结构化方法制定。结论部分强调，FST方向必须在复杂全球食品系统中定义，且不能由FST专家孤立考虑。食品系统的所有行动者都需认识到，食物作为人类基本需求，科学与社会之间是连续统一体。鸟概念将眼、头、体、翅、尾整合为单一整体，象征着科学与社会在可持续路径上的连续性。优先排序取决于方向与最现实情景及食品系统背景的匹配，并需要适应性反馈机制来重新协调产出与微调方向，同时综合考虑所有七个博弈构建模块。唯有如此，FST才能真正发挥其在推动可持续食品系统中的核心作用。