未來農(nóng)業(yè)科技突破點

  春天，無人駕駛的農(nóng)機和機器人在田野里協(xié)同作業(yè)，在翻整土地的同時精準(zhǔn)施用根據(jù)土壤成分和作物需要而制備的肥料，多機聯(lián)動完成播種和育苗的各個步驟。通過無人機和各類傳感器、攝像頭來監(jiān)測和掌握農(nóng)田的水、肥、溫度、作物長勢、病蟲害等信息，經(jīng)過“大腦”處理后，針對不同的地點、農(nóng)作物、甚至不同的植株，形成特異的工作方案，通過遠程控制實現(xiàn)按需灌溉、準(zhǔn)確施肥以及病蟲害精準(zhǔn)生物防治。

  秋天，到了收獲的季節(jié)，自動化設(shè)備可以提前噴施落葉劑，并在采收的同時加以生物保鮮處理并打包，轉(zhuǎn)入流通環(huán)節(jié)，進入農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，使優(yōu)質(zhì)、安全、綠色的農(nóng)產(chǎn)品及時出現(xiàn)在人們的餐桌上。

  和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比，以數(shù)字科技為支撐的未來農(nóng)業(yè)將是集約化、規(guī)模化、環(huán)境友好型的高效農(nóng)業(yè)，是一場翻天覆地的生產(chǎn)方式變革。因此，農(nóng)業(yè)成了蓬勃向上的朝陽產(chǎn)業(yè)，未來的農(nóng)場是無污染綠色生態(tài)農(nóng)場，農(nóng)民也將成為人人羨慕的職業(yè)。

  功能食品

  隨著人民生活水平的提高，人們不再滿足于吃飽肚子，而更注重于攝取綠色、健康的食品。生物技術(shù)的發(fā)展促進了農(nóng)業(yè)和健康產(chǎn)業(yè)的結(jié)合，一來科學(xué)技術(shù)不斷解析食品成分、膳食結(jié)構(gòu)和營養(yǎng)條件與人體健康的關(guān)系，使人們了解怎樣通過“吃”來增強體質(zhì)、提高免疫力;二來現(xiàn)代生物技術(shù)使培育具有特殊功能的植物成為可能，育種技術(shù)和栽培技術(shù)的提高，可以實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品定量富集某些營養(yǎng)成分或功能性物質(zhì)，引領(lǐng)未來農(nóng)業(yè)向功能性農(nóng)業(yè)發(fā)展，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、營養(yǎng)和具有某些特殊功能的食品，也常被稱為功能農(nóng)產(chǎn)品。

  根據(jù)功能食品的消費群體，可以把功能食品分為一般性功能食品和特殊性功能食品。

  一般性功能食品的著眼點是營養(yǎng)和保健，針對健康消費群體。促進營養(yǎng)均衡、增加膳食纖維、調(diào)節(jié)機體生理狀態(tài)、提高免疫力等，往往通過食用一般性功能食品而實現(xiàn)。比如α-亞麻酸(ALA)屬于Omega-3系列多不飽和脂肪酸，是機體必需的生命活性因子二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)的合成前體，對健康至關(guān)重要，但是人體不能自身合成α-亞麻酸，α-亞麻酸在我們的日常食物中含量也很低。

  因此科學(xué)家將目光投向一些特殊植物資源，比如牡丹。牡丹一共有9個野生種，全部起源于中國。牡丹花國色天香，被視為我們的國花，但是你也許不知道，某些油用牡丹品種的種子含有大量的油脂，其中α-亞麻酸的含量尤為可觀。據(jù)測算，油用牡丹籽畝產(chǎn)200kg左右，含油率20%以上，其中不飽和脂肪酸含量高達92%，特別是α-亞麻酸的含量達43%。因此，牡丹油即是一類可以預(yù)防心血管疾病的保健食用油。

  再比如被稱為“糧食之母”的藜麥，是唯一一種單體植物即可大體滿足人體基本營養(yǎng)需求的食物。鋅和硒是人體必需的微量元素，可以增強免疫力、改善視力、提高注意力，并減少疲勞感，目前已經(jīng)用傳統(tǒng)育種或生物工程的方法培育出了富含鋅和硒的大米，可供腦力勞動者食用。

  我國植物資源豐富，枸杞、蓮子、人參等藥用資源種類繁多，這些植物不僅具有很高的藥用價值，而且還可以直接拿來或者經(jīng)過選育和改造后作為“藥食同源”的保健食品服務(wù)于大眾。為特殊人群生產(chǎn)特異功能食品一直是科學(xué)家們努力的方向。有數(shù)據(jù)顯示，中國人的平均體重超過了其他很多國家，中國也成為世界上“最胖”的國家之一。肥胖癥、糖尿病、高血壓、高血脂等“富貴病”也越來越常見，為此大家總在問，有沒有讓人吃了不發(fā)胖的食物?可不可以給糖尿病患者生產(chǎn)特殊的糧食?富含高抗性淀粉的谷物是一個有效的解決途徑，也是國內(nèi)外作物育種和功能食品研究的熱點。

  我們知道，大米、面粉、玉米面的主要成分是淀粉，比如在小麥種子中，淀粉含量占胚乳重量的80%以上。我們吃的淀粉首先被淀粉酶水解，逐級消化產(chǎn)生寡糖、葡萄糖，直接被人體利用或者以糖原的形式存儲在肝臟。而抗性淀粉主要存在于高直鏈、低支鏈淀粉顆粒中，被稱為“抗酶解淀粉”或“難消化淀粉”，人吃下后難以快速消化，有助于保持血糖水平的恒定，還具有膳食纖維的功能，促進腸胃蠕動，增加鋅、鈣、鎂離子的吸收，不僅可以促進人體健康，還是糖尿病和肥胖癥患者的理想口糧。

  基因組學(xué)研究、分子設(shè)計育種、基因編輯技術(shù)、合成生物學(xué)技術(shù)、野生種質(zhì)資源挖掘和植物栽培技術(shù)的飛速發(fā)展，已經(jīng)為科學(xué)家們提供了制造更健康的食品和培育更多功能農(nóng)產(chǎn)品的技術(shù)、方法和材料。

  隨著對基因和分子模塊功能的深入研究，某些農(nóng)作物的育種過程也越來越像模塊玩具的“插件拼裝”過程，而合成生物學(xué)和基因編輯技術(shù)，不僅可以將植物體原本不存在的合成代謝途徑導(dǎo)入植物，還可以實現(xiàn)野生資源的快速馴化，因此，在多種分子生物研究技術(shù)的加持下，將不同的優(yōu)良性狀結(jié)合起來，培育出高產(chǎn)、抗逆、綠色、營養(yǎng)、具有特種功能的新品種，滿足不同消費者需要，已慢慢成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)狀。

  人們常說，沒有做不到，只有想不到。試問，你想要什么樣的高顏值、富營養(yǎng)、口感佳的農(nóng)產(chǎn)品?