面向可持续食物系统转型：全球倡议与创新

食物系统最初是为了应对20世纪中叶的挑战而发展起来的，旨在供应丰富、高效、不易变质的淀粉热量，以适应不断扩张的全球人口。虽然过去几十年全球粮食系统取得了重大进展，但仍有大量人口面临饥饿问题。目前，全球饥饿问题主要是指热量摄入不足。而隐性饥饿是指在能量充足的情况下，多种微量营养素缺乏的现象。当前由于优质蛋白质摄入不足导致的隐性饥饿，已产生了重大而且往往被忽视的健康危机。解决人们的隐性饥饿问题是实现联合国可持续发展目标（SDGs）的核心，特别是对于SDG2目标（消除饥饿，实现粮食安全，改善营养和促进可持续农业）。现阶段全球食物系统正处于一个关键的转折点，面临着各种挑战和机遇，亟需完成食物系统转型。

南京大学马林教授及其团队提出了一种融合多种新兴技术的“三步走”方法，分步实现食物系统转型。目前全球的首要任务是解决饥饿问题。第一步应着重满足人们对热量的需求，这是实现联合国可持续发展目标“零饥饿”的关键。在满足热量需求的同时，应通过耦合农牧系统，以减少食物生产过程中造成的环境污染。第二步应考虑人们对高质量蛋白质的需求，实现从“吃得饱”向“吃得好”的转变。在这一阶段，应引入农牧业减排技术，减少食物生产过程中的环境污染。第三步需要提高全球食物生产效率和环境可持续性，确保与食物生产相关的自然资源消耗和环境排放保持在星球边界之内。食物系统转型不仅要关注解决当前的饥饿问题，还要着眼于实现长期的可持续发展。通过农牧空间优化和贸易结构优化，食物系统可以转向以更高效、更环保的方式满足全球不断增长的人口对营养食物的需求。这种转型不仅需要科技的支持，还需要政府、企业和社会的共同参与和努力。

在第一步中，通过技术优化改进作物系统和畜牧系统的生产。对于作物系统，基于各国土壤肥力、耕地面积和灌溉能力等限制因素进行定量分析，以确定各国作物的最大产量潜力和效率潜力。随后，结合各国与粮食生产相关的政策指导方针，推荐相应的高产高效技术以增加作物产量。对于畜牧系统，各国应通过优化饲料结构和选择高产性能的畜牧品种来提高饲料转化率，从而增加畜禽食物生产。在环境方面，通过农牧耦合减少环境污染并推动农业绿色发展。在第一步中食物系统可以通过推荐的优化技术和模式实现该阶段的目标即满足人们对能量的需求并减少对环境的影响。

在第二步中，利用新型食物代替农牧食物被认为是解决隐性饥饿和减少环境影响的有效策略。新型食物包括一系列创新产品，如昆虫蛋白、藻类、水产品和人造肉。采用新型食物可以满足人们对高蛋白食物的需求，并减轻对自然生态系统的压力。例如，昆虫蛋白和人造肉是资源效率更高的替代品，可以减少对传统畜牧业的需求，从而降低温室气体排放和土地、水资源的消耗。此外，藻类和水产品作为海洋资源，在补充陆地食物生产方面潜力巨大。然而，推广新型食物也面临一些挑战，如消费者接受度、生产成本、监管政策等。因此，需要在全球范围内加强宣传和教育，提高公众对新型食物的认识和接受度。总之，通过采用新型食物作为替代品，可以实现食物系统转型过程中第二阶段的目标，即满足人们对高品质蛋白需求的同时减少对环境的影响。

在第三步中，通过优化农牧业空间布局和贸易结构，进一步提升食物生产和环境效率，确保实现全球可持续发展目标和农业绿色发展目标的双重成就。首先，基于食物生产效率、环境阈值和自然资源约束力构建各国分类标准。然后，根据这些分类标准，将全球各国划分为高食物生产效率国家和低食物生产效率国家两类。此外，还需要根据环境影响将各国分为高污染国家和低污染国家。其次，通过农牧业空间优化技术使各国在环境和自然资源阈值的限制内最大化食物生产，同时鼓励高食物生产效率国家向低食物生产效率国家出口，从而提高全球资源效率。通过鼓励高效生产国家向低效生产国家出口食物，可以实现资源的优化配置和高效利用，减少浪费和过度开发。同时，这也有助于实现食物系统转型，即将食物系统生产过程的环境排放降低到环境阈值之内并最大化生产效率。总之，食物系统的转型可为实现全球可持续发展目标和农业绿色发展目标做出重要贡献。

该研究已于2024年3月发表在《农业科学与工程前沿》（英文）期刊上，DOI: 10.15302/J-FASE-2024544。