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
、氣(qi)候(hou)危(wei)機(ji)加(jia)劇(ju)與(yu)經(jing)濟(ji)複(fu)蘇(su)放(fang)緩(huan)等(deng)多(duo)重(zhong)壓(ya)力(li)給(gei)傳(chuan)統(tong)食(shi)品(pin)生(sheng)產(chan)係(xi)統(tong)帶(dai)來(lai)了(le)嚴(yan)峻(jun)挑(tiao)戰(zhan)。在(zai)公(gong)眾(zhong)日(ri)益(yi)關(guan)注(zhu)食(shi)物(wu)生(sheng)產(chan)係(xi)統(tong)對(dui)地(di)球(qiu)環(huan)境(jing)影(ying)響(xiang)的(de)大(da)背(bei)景(jing)下(xia)
，新(xin)資(zi)源(yuan)和(he)新(xin)技(ji)術(shu)等(deng)新(xin)生(sheng)產(chan)係(xi)統(tong)的(de)探(tan)索(suo)與(yu)應(ying)用(yong)是(shi)保(bao)障(zhang)未(wei)來(lai)食(shi)品(pin)安(an)全(quan)與(yu)健(jian)康(kang)供(gong)給(gei)
，實(shi)現(xian)可(ke)持(chi)續(xu)發(fa)展(zhan)的(de)關(guan)鍵(jian)。全(quan)球(qiu)範(fan)圍(wei)內(nei)
，生(sheng)物(wu)製(zhi)造(zao)與(yu)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)（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”。rediandefabu
，mingqueleshengwuzhizaoherengongzhinengzaiweilaishipinchanyefazhanzhonghexinyingyongfangxiang
，jiasuleerzheyushipinchanyedeshenduronghe
，yejiangweijiejueshipinchanyemianlindequanqiuxingtiaozhangongxiankejililiang。

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、huanjingbianhua
，youhuashebeicanshushixianduoyuanhuagongxianshengchandekuaisutiaozhengyuqiehuan。zhengheyonghushuju

，yunyongjiyushenduxuexidemoshishibiejishujiexishicaixingtai
，dapochuantongguimohuazhizaodedanyijuxian，congfuzatiximonidaoquanliuchengzishiying，quanfangweiqudongshipinshengchanzouxiangduoyuanhua、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

圍wei繞rao食shi品pin全quan產chan業ye鏈lian安an全quan問wen題ti，數shu智zhi化hua防fang控kong體ti係xi正zheng在zai重zhong塑su傳chuan統tong監jian管guan範fan式shi，實shi現xian從cong原yuan料liao檢jian測ce到dao終zhong端duan風feng險xian評ping估gu的de一yi站zhan式shi智zhi能neng防fang控kong。通tong過guo搭da建jian跨kua品pin類lei食shi品pin全quan鏈lian條tiao智zhi能neng監jian測ce網wang絡luo
，整zheng合he原yuan料liao產chan地di環huan境jing數shu據ju、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)。