1、高效公平食品体系

　　在高效公平食品体系建立中，要把基础科学、数字化和大数据联系起来。基础科学包括生物学、化学、社会学、数学和工程学等，此方面问题的解决在很大程度上取决于基础科学进步提供的知识是否为其他工作奠定了坚实的基础。大数据则是在合理的时间范围内捕捉、处理、分析和可视化大数据集的技术运用，数据和区块链技术的快速发展将促进农业和食物链的数据革命，当前应当优先采取的措施是建立多部门大数据平台。

　　2、饮食营养与公共卫生

　　在应对饮食营养与公共卫生的转变中，需开展和利用科学前沿研究，包括孤儿作物和功能食品研究、消费者行为研究、肠道微生物群及个性化营养研究。

　　（1）孤儿作物和功能食品研究。利用未被充分开发利用的本土作物的营养特性开发功能食品，以增加食物系统的多样性。如高粱，因其含有各种酚类化合物、植物甾醇和十八烷醇，具有多种健康益处和促进饱腹活性，应加以开发利用。该研究主要包括两个方面，一是研究食品的健康特性，二是尝试利用食品技术开发新的功能食品。

　　（2）消费者行为研究。通过社会科学研究来理解和告知消费者饮食选择和消费行为，以减少家庭食物浪费。此外，还需研究商业模式，如农业商品补贴等对消费和健康的影响。

　　（3）肠道微生物群研究。已有研究表明，肠道微生物群对宿主发挥着重要的生化功能，而且微生物群的紊乱与多种人类疾病相关。为进一步理解食物和微生物群的互作，及肠道微生物如何将饮食成分转化为影响人类宿主的代谢产物，需要开展大量的基础和应用研究，包括微生物群产生影响的生物学、通过饮食来重塑微生物功能的可能性及评估来自微生物群的生物活性产品的安全性和有效性等。

　　（4）个性化营养研究。食品和健康之间的关系比较复杂，而且易受微生物群、环境、家庭和社会及遗传学的影响。对饮食在基因表达修饰中的作用，及基因结构如何影响饮食对生理、新陈代谢和健康的影响等研究有助于更好地理解营养与健康之间的关系，并为个性化营养奠定基础。当前，包括基因组学、蛋白质组学、代谢组学和系统生物学方法等在内的新技术有助于更精确地分析表型特征，其中代谢表型分析是新兴的个性化营养模型的核心。

　　3、农业生产率

　　在提高农业生产率方面，有4个研究主题比较重要，包括精准农业、植物育种、动物育种和饲料投入及海洋和淡水食物来源。

　　（1）精准农业。20世纪80年代早期，随着全球定位系统（GPS）在拖拉机导航中的应用，精准农业应运而生。当前，精准农业这一术语涵盖包括自动机械（如机器人技术）、农场3D打印、智能手机使用、卫星定位和其他传感器系统在内的异构技术。图像处理算法和人工智能的发展将促进精准农业的广泛应用。当前和下一代精准农业系统依赖数据（包括实时数据）收集和使用的进步。信息和通信技术因为其在快速识别病虫害及定位和传播中的重要作用而成为管理和减轻风险的一个重要工具。土壤、天气和作物适宜性等数据集的整合可以为各地的农民提供实用的信息并协助决策。

　　（2）作物育种技术。报告指出，大部分国家都建立了应对气候变化的国家育种计划，由于育种技术有赖于遗传多样性和遗传变化，因此遗传资源保护，包括对孤儿作物和其他未充分利用的作物及关键植物物种的野生种群进行收集和分类特别重要。当前植物生物技术的新进展为植物育种提供了很大的科学机遇，包括组织培养、标记辅助选择和诊断学的发展，所有这些都由生物信息学以及遗传修饰和一套较新的统称为新植物育种技术（NBTs）的工具所支持。转基因技术在各地接受程度不一，基因组编辑技术，特别是CRISPR-Cas9正在使新植物育种技术发生变革，而且基因组编辑科学进展非常快，已被用于多种作物的多个性状的培育。

　　（3）动物育种和饲料投入。家畜研究的关键目标包括提高动物福利和生产率及动物饲料系统的效率，并减少环境足迹。为此，需要研究动物饲料转化机理，同时也可以利用组合方法来满足人类营养需求，如肉-蘑菇合成物，以及采用藻类和昆虫作为食用蛋白质的替代来源等。此外，还需要加强以下两个方面的研究，一是评估一年四季不同农业生态和管理系统中牧草物种的适当组合以维持营养稳定；二是研究饲料如何在难消化成分或特定营养物的影响下提高动物生产率。这些研究有助于深入了解肠道微生物群，以及在作物育种中利用牧草的性状特征。

　　（4）海洋和淡水食物来源。获取水产食物迫切需要探究海洋和淡水中可持续捕捞和养殖的知识基础。由于有证据表明，与捕获的鱼相比，水产养殖鱼的微量营养素较差，因此需要努力增加养殖鱼类微量营养素的密度。需要开发新的模型来整合人类健康和渔业数据，以制定鱼类生产的营养敏感政策，以及在科学家、水产养殖技术专家、营养和公共卫生专家、经济学家、资助者和决策者之间建立新的跨学科合作关系。此外，需要通过遗传改良来降低水产业的环境足迹。

　　4、全球农业和营养安全

　　在解决全球农业和营养安全问题的建议中，提出要利用生物科学和其他前沿科学中的机会，在国家和区域层面上，而不是基于全球共享证据的基础上进行优先领域选择，以下是确定的若干优先领域。

　　（1）探求保护作物免受生物和非生物胁迫的新途径，促进动物健康及提高饲料转化效率。这需要致力于表征和利用遗传多样性，利用可获得的全套植物育种技术，包括利用新技术，如基因组编辑技术。

　　（2）明晰选择管理方案的证据，以方便全球范围内取得全方位的科技进步。评估新的管理方案要关注对产品的管理，而不是对所采用的技术的管理；分享新技术成功应用的经验，以激励技术创新和社会创新扩大规模或进行整合。

　　（3）将生物科学的进步与数字化和机器人技术的进步联系起来，探索高通量功能基因组学的新机遇。

　　（4）除生物科学之外，还需利用其他科学机会，如使用地球观测卫星和其他传感器监测和收集主要农艺信息和病虫害的活动信息，但需要设法让世界各地的研究人员和其他用户群体能够访问到这些信息。

　　（袁建霞）