來源：中國食品科學技術學會
2025年4月24日召開的2025年國際食品安全與健康大會開幕式上，由中國工程院院士、中國食品科學技術學會理事長孫寶國院士，國際食品科技聯盟（IUFoST)主席Samuel Godefroy教授等中外專家一起，代表中國食品科學技術學會與國際食品科技聯盟共同發布了“聚焦生物製造 擁抱人工智能——全球食品產業未來發展熱點”。
全球人口激增、qihouweijijiajuyujingjifusufanghuandengduozhongyaligeichuantongshipinshengchanxitongdailaileyanjuntiaozhan。zaigongzhongriyiguanzhushiwushengchanxitongduidiqiuhuanjingyingxiangdedabeijingxia，xinziyuanhexinjishudengxinshengchanxitongdetansuoyuyingyongshibaozhangweilaishipinanquanyujiankanggonggei，shixiankechixufazhandeguanjian。quanqiufanweinei，shengwuzhizaoyurengongzhineng（AI）等技術正驅動食品產業邁向革命性變革。
生物製造未來將達到全球製造業產出的1/3以上，創造近30萬億美元的價值，推動生物經濟成為繼農業經濟、工業經濟、數shu字zi經jing濟ji之zhi後hou的de第di四si次ci產chan業ye浪lang潮chao。人ren工gong智zhi能neng正zheng引yin領ling生sheng產chan全quan流liu程cheng的de範fan式shi重zhong構gou，推tui動dong效xiao率lv與yu創chuang新xin的de雙shuang重zhong躍yue升sheng，其qi在zai應ying用yong深shen度du和he廣guang度du的de不bu斷duan拓tuo展zhan，深shen刻ke影ying響xiang人ren類lei的de思si維wei方fang式shi和he生sheng產chan模mo式shi。二er者zhe與yu食shi品pin產chan業ye的de深shen度du融rong合he也ye將jiang重zhong塑su全quan球qiu食shi品pin供gong應ying格ge局ju。
中國食品科學技術學會與國際食品科技聯盟（IUFoST）共同啟動熱點的研究工作，經國內外權威專家多次研討，形成“聚焦生物製造 擁抱人工智能——全球食品產業未來發展熱點”。熱re點dian的de發fa布bu，明ming確que了le生sheng物wu製zhi造zao和he人ren工gong智zhi能neng在zai未wei來lai食shi品pin產chan業ye發fa展zhan中zhong核he心xin應ying用yong方fang向xiang，加jia速su了le二er者zhe與yu食shi品pin產chan業ye的de深shen度du融rong合he，也ye將jiang為wei解jie決jue食shi品pin產chan業ye麵mian臨lin的de全quan球qiu性xing挑tiao戰zhan貢gong獻xian科ke技ji力li量liang。
01
聚焦生物製造 擁抱人工智能
——全球食品產業未來發展熱點
熱點一
推進大宗食品原料與高附加值配料生物製造——全方位、多途徑開發食物資源
開展替代蛋白、油脂、碳水化合物等大宗食品原料和母乳低聚糖、乳鐵蛋白等高附加值食品配料的生物製造技術研發，突破非糧生物質高效生物轉化與利用技術、數字細胞建模與蛋白人工設計、細胞工廠創製與精準發酵等顛覆性技術。建立涵蓋原料營養等效性評價、規模化生產成本控製及碳足跡核算的全產業鏈標準體係。推動生物製造原料從高附加值產品向大宗產品延伸，構建“生物合成-應用轉化”的一體化產業技術體係。
熱點二
加速傳統發酵食品行業升級——實現傳統經驗數字化、智能化、綠色化革新
針對穀物類、豆類、蔬菜類、乳製品、肉類、水產類、酒類、調味品、茶類等傳統發酵食品，加速人工智能（AI）與yu食shi品pin生sheng物wu製zhi造zao的de深shen度du融rong合he，加jia速su開kai發fa數shu字zi化hua智zhi能neng發fa酵jiao係xi統tong，研yan發fa將jiang傳chuan統tong的de人ren工gong發fa酵jiao經jing驗yan與yu人ren工gong智zhi能neng算suan法fa相xiang結jie合he的de智zhi能neng模mo型xing，實shi現xian非fei人ren工gong柔rou性xing化hua生sheng產chan。在zai副fu產chan物wu閉bi環huan利li用yong、低碳能源替代基礎上，推動合成生態技術和精準發酵的廣泛應用，驅動傳統發酵產業綠色智能化改造，建立基於AI的能耗優化與排放控製模型，構建“生產-加工-流通”全環節低碳技術體係，達到綠色生產目標。
熱點三
突破食品生物製造關鍵共性技術——驅動產業提質增效
突破食品生物製造底層技術瓶頸，重點開發適配大宗食品原料、食品配料、活性成分、功能因子等生產的基因定向改造技術，優化AI驅動的代謝網絡動態建模，建立融合“單細胞測序篩選”與“數字孿生模擬”的食品成分合成底盤細胞超高通量篩選平台，加快構建“基因元件-代謝路徑-細胞工廠”三位一體的食品生物製造技術體係，形成“從底盤細胞工程到規模化生產”的全鏈條技術創新。
熱點四
推動AI智控柔性生產——實現多元化、高效化生產
針對食品加工體係複雜、生產線自適應能力不足等痛點，著力推進AIzhikongrouxingshengchan，shixianshipinshuzihuasheji，goujianjiagongtixidongtaifangzhenmoxing，jingzhunmoniyuanliaotexingyugongyicanshudeouheguanxi，shendurongheduomotaichuanganshuju，pojiechuantongshengchandegangxingpingjing。jiezhuAI自主決策能力，食品柔性製造係統能自主適應物料、環(huan)境(jing)變(bian)化(hua)，優(you)化(hua)設(she)備(bei)參(can)數(shu)實(shi)現(xian)多(duo)元(yuan)化(hua)共(gong)線(xian)生(sheng)產(chan)的(de)快(kuai)速(su)調(tiao)整(zheng)與(yu)切(qie)換(huan)。整(zheng)合(he)用(yong)戶(hu)數(shu)據(ju)，運(yun)用(yong)基(ji)於(yu)深(shen)度(du)學(xue)習(xi)的(de)模(mo)式(shi)識(shi)別(bie)技(ji)術(shu)解(jie)析(xi)食(shi)材(cai)形(xing)態(tai)，打(da)破(po)傳(chuan)統(tong)規(gui)模(mo)化(hua)製(zhi)造(zao)的(de)單(dan)一(yi)局(ju)限(xian)，從(cong)複(fu)雜(za)體(ti)係(xi)模(mo)擬(ni)到(dao)全(quan)流(liu)程(cheng)自(zi)適(shi)應(ying)，全(quan)方(fang)位(wei)驅(qu)動(dong)食(shi)品(pin)生(sheng)產(chan)走(zou)向(xiang)多(duo)元(yuan)化(hua)、個性化和智能化。
熱點五
打造零接觸的未來工廠——開啟食品生產全流程智能閉環新篇章
鑒於食品加工的獨特生物特性與特定工藝要求，通過集成多模態感知設備和具身智能技術，構建“感知-決策-執行”閉環控製係統。借助多設備協同作業算法模型，實現食品加工全流程的自主決策與自主執行，形成“機器人+傳感器+AI算法”zhinengzhuangbeishengtai，youlituidongshipinchanyemaixiangquanliuchengwujiechu。bujindafutishengshipinshengchanxiaolv，haixianzhuzengqianggongyiwendingxingheshipinanquanbaozhangnengli，weishipingongyedezhinenghuazhuanxingtigonghexinzhuangbeizhicheng，jiasushipinxingyezhinenghuafazhanjincheng。
熱點六
搭建食品風味AI設計平台——解鎖未來食品風味個性化定製密碼
針對食品產業的風味研發痛點，AI正以“智能感官+數據驅動”構建全新研發範式，通過腦電波情緒監測、麵部表情識別、電子舌/鼻bi傳chuan感gan器qi等deng多duo模mo態tai感gan官guan采cai集ji技ji術shu集ji成cheng微wei觀guan感gan信xin號hao，與yu上shang萬wan種zhong風feng味wei物wu質zhi數shu據ju庫ku形xing成cheng映ying射she矩ju陣zhen，搭da建jian基ji於yu人ren工gong智zhi能neng的de食shi品pin風feng味wei智zhi能neng設she計ji平ping台tai。利li用yong該gai平ping台tai深shen入ru解jie析xi食shi品pin複fu雜za體ti係xi中zhong的de風feng味wei形xing成cheng機ji製zhi，借jie助zhu生sheng成cheng式shiAI算法開發風味分子設計模型，結合深度遷移學習揭示風味物質形成規律。通過構建消費者味覺偏好圖譜，能夠快速、精準地開發新型風味食品，滿足消費者對食品風味的個性化需求。
熱點七
建立AI營養健康大模型——實現“營養有數、健康有據”
整合國民營養健康調查數據、臨床營養指南、食品成分等數據庫，基於知識圖譜技術係統梳理食物營養成分、人體代謝特征與健康目標的複雜關係，在此基礎上搭建全生命周期個性化營養健康大模型。通過采集不同生命階段人群基因數據、生理指標、飲食習慣等參數，生成動態化、可視化的數字人交互引擎，實現營養健康食品的AI靶向設計與精準創製，建立從健康評估到個性化、智能化膳食方案設計的完整流程，為全生命周期人群提供科學、精準的營養健康指導。
熱點八
構建自養型生物製造係統——重塑用陽光造食糧的新模式
利用微藻等光合細胞工廠與光催化-酶耦聯體係等人工自養係統，突破異養微生物依賴有機底物的局限性，構建基於CO2-H2O-光能的生物製造平台。重點攻克自養底盤細胞構建、光能驅動代謝網絡優化、細胞工廠高效穩定表達等關鍵技術，實現食品功效成分、食品配料和大宗食品原料的低碳製備，踐行“向微生物要蛋白、用陽光造食糧”的綠色製造理念。
熱點九
優化生物製造食品質量安全管理體係——實現“從源頭到餐桌”的全程守護
研發底盤細胞基因組穩定性實時監測係統，建立覆蓋序列完整性、表達穩定性、遺傳漂變風險預測的多維度風險評估方法和預警機製；針對生產過程與質量控製環節，構建融合風險因子動態識別與AI風險預測的一體化智能決策平台，基於實時采集代謝產物等關鍵數據，實現生產菌遺傳穩定性等風險預判與自動化控製；建立終產品涵蓋毒性、致敏性及內外源風險因子的係統風險評估體係，保障產品質量安全，構建覆蓋“基因組件設計-生產過程控製-終端產品安全評估”的技術規範，同步建立和完善“原料準入嚴管控-過程控製數字化-標準法規協同化”的生物製造食品質量安全管理體係。
熱點十
集成食品全鏈智慧安全防控係統——重塑傳統安全管理範式
weiraoshipinquanchanyeliananquanwenti，shuzhihuafangkongtixizhengzaizhongsuchuantongjianguanfanshi，shixiancongyuanliaojiancedaozhongduanfengxianpinggudeyizhanshizhinengfangkong。tongguodajiankuapinleishipinquanliantiaozhinengjiancewangluo，zhengheyuanliaochandihuanjingshuju、加工過程參數及流通儲運環境信息，構建食品全鏈的風險映射圖譜，實現原料篩選、加工殺菌、終(zhong)端(duan)銷(xiao)售(shou)等(deng)任(ren)意(yi)環(huan)節(jie)風(feng)險(xian)因(yin)子(zi)異(yi)常(chang)波(bo)動(dong)的(de)實(shi)時(shi)可(ke)視(shi)化(hua)。原(yuan)料(liao)端(duan)結(jie)合(he)產(chan)業(ye)監(jian)測(ce)與(yu)雲(yun)端(duan)檢(jian)索(suo)數(shu)據(ju)，實(shi)現(xian)汙(wu)染(ran)物(wu)的(de)精(jing)準(zhun)識(shi)別(bie)。加(jia)工(gong)端(duan)采(cai)用(yong)代(dai)謝(xie)組(zu)學(xue)與(yu)深(shen)度(du)學(xue)習(xi)算(suan)法(fa)，動(dong)態(tai)預(yu)測(ce)汙(wu)染(ran)風(feng)險(xian)等(deng)級(ji)。流(liu)通(tong)端(duan)通(tong)過(guo)數(shu)字(zi)孿(luan)生(sheng)技(ji)術(shu)實(shi)時(shi)融(rong)合(he)產(chan)線(xian)傳(chuan)感(gan)數(shu)據(ju)，響(xiang)應(ying)實(shi)時(shi)風(feng)險(xian)並(bing)鎖(suo)定(ding)汙(wu)染(ran)路(lu)徑(jing)，推(tui)動(dong)食(shi)品(pin)行(xing)業(ye)實(shi)現(xian)從(cong)經(jing)驗(yan)驅(qu)動(dong)到(dao)智(zhi)數(shu)驅(qu)動(dong)的(de)安(an)全(quan)管(guan)控(kong)升(sheng)級(ji)。
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