陈坚院士：大食物观引领下的未来食品革命 | 人民论坛网

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时间：2026-08-14

【摘要】大食物观为未来食品科技与产业的高质量发展指明方向。在这一战略指引下，生物制造正作为重构食品产业未来的重要引擎，深刻改变着食品的生产与供给方式。从消费者层面看，中国消费者对合成生物学来源的新食品已具备良好的认知基础，这为产业的规模化推广提供有利条件。同时，认知层面的好感并不等同于消费行为上的接受。消费者信任的建立，有赖于产业界和科研界持续完善安全性评价体系、加强生物合成产物与天然提取物的对标验证、提升产品品质、降低生产成本，并建立科学、规范、透明的沟通机制。

【关键词】大食物观生物制造未来食品新质蛋白

【中图分类号】S2 【文献标识码】A

习近平总书记强调：“要树立大食物观，构建多元化食物供给体系，多途径开发食物来源。”①民以食为天。随着经济社会快速发展，人民生活水平不断提高，我国食品消费已从“吃得饱”转向“吃得好”，越来越追求“吃得健康”“吃得快乐”。同时，人口增长、气候变化，以及资源、环境、公共健康等诸多复杂因素，对未来食品的可持续供给和营养健康提出挑战。

大食物观为未来食品科技与产业高质量发展指明方向。未来食品产业需深刻掌握食物结构变化趋势、满足人民需求，在数量上保障食物供给，在质量上提升食品的功能与营养，改变依赖种植养殖的传统食物供给模式，全方位、多途径开发食物资源，实现食物来源多样化。当前，未来食品基于生物科技和生物产业，正在向更丰富的生物资源拓展，向植物、动物、微生物要热量、要蛋白，这正是对“大食物观”理念的重要实践。

推动食物供给从“传统种养”向“多样开发”跨越

当前，人民群众对食物的需求更加多样化，以前是“有没有”，现在是“好不好”“健不健康”。完成这一“跨越”的重要路径，在于生物技术（BT）、信息技术（IT）、食品技术（FT）的高度融合，即“3T融合”，并以此催生食品产业的“五新”，即新资源、新技术、新业态、新需求、新体系。“3T融合”是跨越的关键动力。生物技术赋能食品资源的深度挖掘。例如，通过合成生物学和精准发酵，实现新质蛋白、功能性油脂、高值配料的高效生物制造；信息技术赋能食品全链条的智能管控，从原料溯源到智能制造，再到智慧监管，实现生产过程的可视化、标准化和精准化；食品技术则保障产品的感官品质、营养功能和加工适应性。唯有“3T”相互支撑、协同发力，使食品生产从传统种养殖向工业化车间制造转变，才能从根本上解决“好不好”的技术可行性问题。

具体来说，基于“3T融合”需重点完成五项任务：食品资源挖掘与创制。拓展食品新资源，创新大宗食品原料及高值配料的合成路径，优化供给结构，提高供给效率，科学落实大食物观。2025年，我国食用油自给率为36.6%，进口大豆11183.3万吨，木本粮油、微生物油脂、副产油脂等新资源成为重点方向。

到2050年，全球需要蛋白增量30%至50%，微生物蛋白生产效率是动植物蛋白的成百甚至上千倍，可变革蛋白生产模式，为保障食品供给提供新路径。

食品感知技术。食品的美味与健康属性通常是对立关系，当前美味但不健康的食品随处可见。因此，需阐明食品感官交互作用和味觉多样性，建立风味识别、掌控、优化、创制的技术体系，实现“减盐不减咸、减糖不减甜、减脂不减味”，让健康食品同样美味，支撑消费者全面进入享受型消费。

食品精准营养。我国成年居民的脂肪摄入超世界卫生组织推荐值的1倍，盐摄入超推荐值3倍，目标人群特医食品使用率仅为1.6%。借助遗传基因组学、大数据分析等技术，靶向设计食品营养，系统解析个体营养需求，通过精准制造个性化食品，促进居民营养健康、防控重大疾病。

食品智能制造。设备自动化、流程智能化、工厂智慧化已成为未来食品竞争的关键。发展食品工业机器人、智能制造系统和智慧工业厨房，实现柔性加工、数字集成、感知物联和智能控制。以先进泡沫喷雾干燥设备为例，制备的多孔结构化糖，可在口腔快速溶解，在保证甜味和口感的前提下，将巧克力中的糖分降低40%。

食品智慧监管。当前，食品生产经营和消费日益多样化、个性化、网络化、国际化，跨境电商等新业态、新商业模式层出不穷，容易产生新的食品安全风险隐患，未来食品安全将实现从食品生产到消费的全过程管控，构建科学、规范、透明的食品安全防控体系。

总体而言，从“有没有”到“好不好”“健不健康”的跨越，本质上是食品产业在“3T融合”驱动下，通过五项任务的系统推进和“五新”业态的全面形成，使人民群众从“吃得饱”迈向“吃得健康、吃得快乐、吃得可持续”，不断满足人民对美好生活的向往。

生物制造是重构食品产业的重要引擎

“十五五”规划纲要提出，“瞄准引领未来发展重点领域，构建未来产业全链条培育体系，推动量子科技、生物制造、氢能和核聚变能、脑机接口、具身智能、第六代移动通信等成为新的经济增长点”。②生物制造具有广泛的应用场景，涵盖食品、医药、化工、农业等领域。其关键技术包括：基于合成生物学的“细胞工厂”创制、基于精准发酵技术的“细胞工厂”运行、发酵合成产物分离纯化。通过针对细胞的过程强化、单元替代及流程重构，生物制造可以实现三个重要转变：改变物质生产方式，实现传统农产品，如蛋白质、油脂、糖、微量营养素、香料香精等工业化生产；改变物质生产路径，实现传统化工产品，如能源、材料、化学品、农药、兽药等生物制造；拓展物质生产边界，开发新功能分子及新型治疗工具，实现物质从“无”到“有”的重大突破。

当前，生物制造正深刻重塑食品产业的未来：实现传统食品生产方式的可持续性替代。区别于传统养殖方式，生物制造通过工业化车间生产模式，制造肉、蛋、奶、油等食品，其中新质蛋白是这一领域的重要代表。新质蛋白包括微生物蛋白、藻类和昆虫蛋白、植物蛋白、动物细胞培养蛋白。借助新质蛋白生产技术体系和健全的食品加工产业体系，实现稳定高效的生产，新质蛋白类产品有望部分替代或补充人们餐桌上的传统肉蛋奶产品，在很大程度上解决传统动物蛋白生产面临的资源消耗、环境压力等突出问题。满足人们对食品更高品质与功能性的需求。生物制造能够高效生产出品质更优或功能性更强的功能糖、维生素、氨基酸、功能性营养品等高值食品配料。依托“人工智能+食品”与“生物技术+食品”的深度融合。围绕资源挖掘、食品感知、精准营养、智能制造、智慧监管五大战略方向，加速突破食品主料和高值配料生物合成等关键技术。利用人工智能辅助，如AlphaFold可高效设计甜蛋白、酶制剂等功能配料，合成生物学与精准发酵则能构建“细胞工厂”，进一步实现产物的绿色制造。通过“AI+生物”双轮驱动，可实现食品产业的全链条智能优化，推动定制化、精准化、低碳化的未来食品体系建设，助力食品产业从“传统制造”迈向“智能制造”，实现高质量发展。

在上述变革中，新质蛋白既是目标产物，又是技术集成的关键载体。在众多新质蛋白中，以微生物蛋白为代表的细分赛道正显现出独特的“不可替代性”。这种不可替代性，不应仅理解为对动植物蛋白的补充或替代，而应从更深层次加以认识。从生产力层面看，微生物蛋白的本质是新生产力的出现，将推动农业工业化和食品蛋白制造模式的变革。具体而言，传统种植与养殖受制于季节、气候和土地资源，刚性较强；而微生物蛋白制造体系生产效率高。

例如，一个100 m3发酵罐1周生产的威尼斯镰刀菌蛋白，可满足72万根香肠所需的蛋白。此外，微生物蛋白生产具有极强的通用性，更换不同微生物菌种后，可以快速调整产品结构，根据市场需求实现动态切换。这些优势是传统农业体系无法企及的，对于保障未来粮食与蛋白供给安全具有战略意义。从组分定制化层面来看，相较于传统动物蛋白的结构相对固定，微生物蛋白可定制化，这种组分精准调控能力赋予微生物蛋白在特定人群健康应用领域无可比拟的精准营养优势。

例如，定向提高酵母蛋白中支链氨基酸的含量，让其更适配以老年人或运动人群为代表的精准营养与特医食品领域，还可以根据不同应用场景所需的蛋白功能，构建快消化、强乳化、高蛋白/低脂肪系列威尼斯镰刀菌株，实现多功能丝状真菌蛋白的制造。从制造体系层面看，微生物蛋白的产业竞争，不是取决于谁的菌种更好，而是取决于谁拥有可持续选育优秀菌种的能力；不是取决于谁的发酵水平更高，而是取决于谁的制造体系最优；不是取决于谁生产的产品成本更低，而是取决于谁开发的应用场景更多，并且适配的食品蛋白应用场景更广。

当前，微生物蛋白行业竞争正从“单点技术突破”全面转向“体系化能力比拼”，从菌种迭代、工业制造到应用场景开发的全链条优势，才是微生物蛋白不可替代的产业根基。

展望未来，食品技术、生物技术与信息技术的高度融合将成为发展趋势。人工智能与生物制造融合正是高价值功能蛋白的创制引擎。从功能多样性角度看，微生物不仅提供蛋白，而且可作为“全细胞功能性食品”，满足不同人群的个性化需求。例如，一勺甜蛋白的甜度相当于16公斤蔗糖，并且甜感可以不断提升，而利用AlphaFold等蛋白质结构设计与预测工具，可以获得性能更加优异的甜蛋白。通过人工智能辅助的蛋白质设计和代谢网络重构，可以创建智能化“细胞工厂”，大幅提升合成效率，突破工业规模制备限制，打造高价值功能蛋白，培育新的产业增长点。总之，生物制造正在从技术突破走向产业落地，而微生物蛋白的崛起，正是这一变革中具有标志性和战略性的缩影。

从产业化突破到技术瓶颈攻坚

合成生物学、精准发酵等前沿技术的快速迭代，正在突破传统食品生产的边界，为食品工业带来前所未有的发展机遇，同时伴随着不容忽视的挑战。

在机遇方面，2025年7月31日，工业和信息化部公示的“生物制造标志性产品名单（第一批）”中，酵母蛋白、短柄镰刀菌蛋白等产品入选，③标志着这一领域已进入产业化阶段。基于“细胞工厂”合成创制功能性配料，可快速制造已知食品配料、已知但目前不易制造食品配料，创制具有新性能未知食品配料。同时，生产方式发生变革，实现从“农田到工厂”的范式转变，保障供应链稳定，减少对环境的负面影响。与传统畜禽养殖获取动物蛋白方式不同，生物制造产生温室气体少，占用耕地面积小，更加高效环保。此外，通过生物制造可以制造出品质更高或功能性更好的甜味剂、维生素、氨基酸、功能营养品等，为人们提供更健康、更快乐的饮食选择。

在挑战方面，需正视我国食品生物合成产业发展中存在的深层短板。我国食品生物合成产业发展历史相对较短，在技术创新和产业化推进方面仍面临制约。传统食品原料和功能配料的生产方式在环境友好、资源节约、健康效应、供给保障等方面已难以充分满足人民需求，可持续性面临挑战，需采用变革性方式拓展获取途径。生物制造具备资源节约、低碳环保、生产效率高等优势，能够突破传统生产方法的限制，对加快发展新质生产力、保障国家粮食安全、落实大食物观意义重大。2025年7月，在第二十七届中国科协年会主论坛上，由中国食品科学技术学会推荐的“大宗食品原料及高值配料的生物制造技术”入选“2025十大工程技术难题”，④难题入选的背后，承载着以未来食品技术升级守护全民营养健康的民生温度与发展分量。

目前，制约我国食品行业发展的关键技术瓶颈主要体现在四个方面：微生物资源转化效率低，底盘细胞代谢网络重构机制不明，碳氮代谢通量分配规律不清，高产稳产菌株匮乏。发酵过程跨尺度放大规律不明，高密度发酵多参数高度耦合，实验室成果难以高效产业化。新型配料加工适应性差，结构—功能关系缺乏系统认识，终端产品品质易受影响。安全与标准体系不健全，精准营养评价体系缺失，加工标准尚待完善。针对上述难点与挑战，亟需开展大宗食品原料及高值配料生物合成技术研究，加大关键核心技术与颠覆性技术攻关力度，通过产学研融合加快成果转化，助力构建可持续的未来食品产业生态。

跨越技术与信任的“最后一公里”

合成生物学做出来的蛋白、配料，技术上已经可行，但消费者的接纳意愿仍存在不确定性。

从历史和文化角度来看，消费者对部分新质蛋白的接受实际上有着深厚的基础。以真菌蛋白为例，香菇、金针菇、木耳等真菌类食品是我国居民日常饮食的重要组成部分，食用历史源远流长。

从营养学角度看，真菌具有蛋白质含量高、氨基酸组成丰富、脂肪含量低且几乎不含胆固醇等特点。这类来源的新质蛋白在消费者认知中不存在根本性的接受障碍，这为相关产业发展提供有利条件。

另外，许多通过生物合成方式生产的功能蛋白配料，其本身就是乳中天然存在的成分，如乳铁蛋白、β-乳球蛋白、α-乳白蛋白等。以乳铁蛋白为例，作为一种存在于哺乳动物乳汁中的功能性蛋白，具有增强肠道功能、促进铁吸收、抗菌抗炎等多种生理活性。

然而，从牛乳中提取乳铁蛋白的传统生产方式资源消耗大、产量有限，约需1万升牛乳才能提取1公斤乳铁蛋白，市场价格高达每公斤800美元左右。据国家卫生健康委员会政务服务平台公告，2024年4月17日，重组人乳铁蛋白已获得食品添加剂新品种受理（受理编号：卫食添新申字(2024)第0038号）。⑤这表明，通过生物合成方式生产的乳源蛋白正在获得法规层面的认可，而这些成分本身是消费者已经熟悉并信任的营养成分。消费者熟悉并信赖乳铁蛋白等乳源成分的健康功效，通过生物合成方式生产这些成分，本质上是提供一种更高效、更可持续的获取途径。

要真正赢得消费者信任，一个至关重要的前提是通过生物合成手段生产的食用蛋白或功能因子，其安全性、功能价值和营养功效要与天然提取的对标物质一致，这需经过严谨的科学验证。具体而言，需建立科学、系统、多维度的评价体系，从分子结构、理化性质、生物活性、营养功能和食用安全性等方面，对生物合成产物与其天然对应物进行全方位的比较评价，确认其是否能够完全替代甚至在某些方面超越天然产物。只有当消费者确信生物合成产品与天然产品在品质上没有差异、在安全性上同样可靠，他们才会放心选择和长期信赖。

合成生物学在食品行业的安全性评价本身需持续完善。从技术角度看，致敏风险评估是安全性评价的关键环节。目前国际通行的评价策略是基于证据权重的风险评估方法，即通过生物信息学序列比对、体外消化稳定性试验、动物模型和人群数据等多维度证据，综合评估新型蛋白的潜在致敏风险。我国已建立相应的评价体系，国家食品安全风险评估中心对食品加工用遗传修饰微生物的安全性评价提出明确的技术要求，涵盖外源基因残留、遗传稳定性、环境风险控制等关键指标。已有研究机构为多家合成生物学企业提供遗传修饰微生物安全性评价服务，并成功通过审批。

监管层面的效率与适配性也是促进产业发展的关键变量。无论是利用“细胞工厂”合成乳清蛋白、血红素等食品配料，还是直接培养动物细胞生产“培养肉”，产品从实验室走向中试、再到具备商业化条件的周期不断缩短。而针对“新食品原料”或“食品添加剂新品种”的传统审批流程往往需数年，严谨的安全评估通常需一定的时间周期，且企业提交申请材料的规范性和完整性影响其审批速度，进而需企业在推进产品研发与满足合规化要求之间持续寻求平衡。

可见，关键在于识别生物合成食品的潜在风险，形成以产品安全为前提的精细化监管，平衡技术创新与公众健康保障。2024年9月，国家食品安全风险评估中心发布《关于完善“三新食品”安全性评价资料要求的通知》发布，为合成生物学技术生产的“三新食品”开辟审批通道，将原先的“串联评审”优化为“并联联审”，显著提升评审效率，并与国际审批机制接轨。在既有“三新食品”安全性审查和食品安全标准基础上进行精细化调整。例如，完善对工程菌株残留、新型代谢产物，以及全基因组测序数据等评价要求，并为细胞培养肉等颠覆性产品探索审批通道。

针对我国当前监管体系的进一步优化，需开通特别审评通道，对于原市场已有、仅迭代升级工艺和装备技术的产品，以及多国已获批、国外市场使用多年、已进入国内的产品，可设置“绿色通道”机制；对于中国具有长期食用历史的食品，其产物与菌种长期安全性数据可适当放宽。按照应用场景统一审批部门和优化程序，建议将食品制造相关的遗传修饰菌种及产品的审批统一归口至国家卫健委，进一步探索第三类和第四类的管理模式和要求。

【注释】

①《习近平在中央农村工作会议上强调锚定建设农业强国目标切实抓好农业农村工作》，《人民日报》，2022年12月25日。

②《中华人民共和国国民经济和社会发展第十五个五年规划纲要》，中国政府网，2026年3月13日。

③《生物制造标志性产品名单（第一批）公示》，中华人民共和国工业和信息化部网站，2025年7月31日。

④詹媛：《引导广大科技工作者开展原创性、引领性攻关》，《光明日报》，2025年7月7日。

⑤《2024年04月17日食品添加剂新品种受理情况公告》，国家卫生健康委员会政务服务平台，2024年4月17日。

SynBioCon 2026

第5届合成生物与绿色生物制造大会

·探索生物制造新增量·

8月16-18日，浙江·宁波凯洲皇冠假日酒店

“十五五” 开局新程，生物制造作为国家重点培育未来产业，迎来发展关键期。2026（第5届）合成生物与绿色生物制造大会（简称SynBioCon 2026）定于8月16-18日在浙江·宁波举办，由DT新材料主办，酶赛生物共同协办。

大会致力于搭建产业上下游交流合作平台、助推创新成果转化和探索行业趋势进展，设置 “5大主题论坛+1场科技论坛+4大同期活动”。活动将汇聚创新企业、知名专家和高校科创团队、中试平台、资本、政府园区等多方力量，围绕“绿色化工和新材料、AI+生物制造、海洋生物制造与创新农业、未来食品和营养健康”等领域热点话题和方向。诚邀产业链从业者参会，共探生物制造新增量！

主办单位

宁波德泰中研信息科技有限公司（DT新材料）

协办单位

宁波酶赛生物工程有限公司

支持单位

中国科学院大连化学物理研究所

生物反应器工程全国重点实验室

低碳合成工程生物学（全国）重点实验室

上海市未来产业生物制造专委会

大会顾问（无先后顺序）

张先恩，深圳理工大学合成生物学院院长

陈国强，清华大学教授、合成与系统生物学中心主任