向生物科技要食物：未来新兴食品开发潜力与建议
观点摘要：未来新兴食品泛指以营养、安全、健康、低碳为核心目标，彻底颠覆传统种植养殖方式，在生物科技重大突破的基础上，人工引入微生物、细胞培养等高效生产制造方式，采用工厂模式生产人类所需的奶、肉、油、糖、蛋和各类营养素、添加剂等制品。在全球可持续发展目标下，生态环境保护与人类日益增长的食品消费增长及多样化需求的矛盾日趋严峻，传统的食物生产方式无法满足人类未来健康生活多样化需要。近年来，以合成生物学和食品组学为核心的未来食品技术不断发展，微生物合成产物制造技术正在颠覆传统的食品生产和供给方式。未来新兴食品产业重点包括微生物合成蛋白质产业、微生物合成碳水化合物产业、微生物合成油脂产业、微生物合成食品添加剂和营养素产业、益生菌产业等五大领域，拥有巨大开发潜力和广阔发展前景。当前，我国未来食品技术创新具有一定基础，但产业化尚处起步阶段。建议：实施国家科技重大项目，攻克未来食品关键技术瓶颈，在微生物食品的质构和风味模拟、膳食营养配比、产品稳定性等方面掌握自主知识产权核心技术；国家相关部门应加强微生物食物产业市场开发力度，通过调整消费税和出口退税等政策，增强新兴食品的内需；布局建设未来食品国家技术创新中心，形成具有国际竞争力共享技术平台。
一、国内外发展现状
近年来，以合成生物学和食品组学为核心的未来食品技术极大地促进了微生物、细胞工厂等在食品资源领域的开发和应用。人类对微生物合成产物制造技术的驾驭和运用，正在颠覆传统的食品生产和供给方式。未来新兴食品具有巨大研究价值和产业化潜力。
在蛋白质的新兴合成技术方面，目前针对新型蛋白合成技术的研究主要集中在可食用菌种的筛选、大规模栽培和发酵技术的开发、致病性和致敏性的消除以及微生物蛋白替代肉制品工艺的研发等。随着食品合成生物学、食品安全检测技术、食品加工技术和食品大数据分析等诸多新技术的发展，更多和更新颖的微生物蛋白制品将会得到快速发展，进而实现工业化高效规模生产和制造。
在碳水化合物的新兴合成技术方面，通过微生物精准调控淀粉及其高附加值衍生物的合成并实现其可持续供给，是当今世界科技创新的重大颠覆性战略方向。目前，利用合成生物学技术构建细胞工厂已实现了将纤维素转化为食用淀粉。这项技术不仅对未来农业生产特别是粮食生产具有革命性影响，而且对全球生物制造产业发展也有里程碑意义。
在油脂的新兴合成技术方面，通过生物工程发酵技术可以生产出含有油脂的菌体或藻体，再经油脂工程技术提取和精炼，生产出合格的微生物油脂。生化工程、基因工程等策略可以通过调节油脂合成所需的关键的中间代谢产物和阻断竞争途径，对油脂积累起到重要的调控作用。此外，通过调控相关转录因子，可以带动油脂合成代谢途径中的一系列基因表达水平上调或下降，促使碳源流向油脂的合成路径并得到油脂的大量积累。
在食品添加剂和营养素的新兴合成技术方面，通过微生物发酵合成甜菜红色素、血红蛋白和肌红蛋白的研究已被用来解决人造肉风味单一、脂香气不足等问题；采用微生物细胞工厂生产具有改善脂肪结构性的三萜、甾醇类化合物，已被用来获得具有动物脂肪特征和加工性能的脂肪模拟物，解决植物油脂存在的熔点低导致在人造肉中无法形成稳定状态的问题；利用合成生物学技术改造微生物细胞工厂，高效合成多种维生素，已被用来解决微生物来源蛋白缺乏特定小分子营养组分的问题。
在益生菌资源的开发和创新利用方面，由于微生态系统在生命健康中扮演的关键角色已被人所熟知，益生菌以其对人体微生态系统的支持、补充和调节作用，迅速成为食品领域最受
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