L'académicien Chen Jian : Renforcer l'innovation originale pour rendre les aliments du futur plus sûrs, plus nutritifs, plus délicieux et plus durables

Note de l'éditeur : Le secrétaire général Xi Jinping a souligné que « la vulgarisation scientifique est un travail fondamental important pour parvenir à un développement innovant ». Pour aider à atteindre une autonomie scientifique et technologique de haut niveau, le Département de vulgarisation scientifique de l'Association chinoise pour la science et la technologie et Guangming Online ont lancé conjointement la rubrique « Popularisation scientifique de haut niveau par les universitaires », invitant les universitaires de divers domaines à donner des réponses faisant autorité aux questions scientifiques et technologiques brûlantes actuelles de mon pays, servant à guider davantage de travailleurs scientifiques et technologiques pour améliorer leurs capacités de recherche scientifique et de vulgarisation scientifique, promouvoir l'amélioration de la culture scientifique de l'ensemble du peuple et contribuer à la construction d'un pays fort en science et technologie. #10 millions de PI créent la science et la technologie

L’alimentation du futur est le développement de l’alimentation traditionnelle et de l’alimentation moderne, reflétant les changements dans les méthodes de production et les modes de vie futurs. Sa tâche principale est de résoudre des problèmes tels que l’approvisionnement et la qualité des aliments, la sécurité alimentaire et la nutrition, les habitudes alimentaires et le plaisir spirituel. Du point de vue du développement scientifique, avec la biologie synthétique, l’Internet des objets, l’intelligence artificielle, la fabrication additive, la nanotechnologie et d’autres technologies comme fondement, la nourriture du futur sera plus sûre, plus nutritive, plus délicieuse et plus durable. Avant de discuter de l’avenir de l’alimentation, nous devons comprendre le contexte mondial et les défis auxquels il est confronté.

L’une d’elles est la contradiction entre la croissance démographique et l’approvisionnement alimentaire. Selon un rapport des Nations Unies, la population mondiale atteindra environ 9,4 milliards d’ici 2050, et la demande totale en nourriture augmentera de 50 %, dont la demande en protéines augmentera de 30 à 50 %. Cela signifie que nous devons trouver de nouvelles ressources alimentaires pour augmenter notre capacité d’approvisionnement alimentaire.

Le deuxième est le lien entre la production alimentaire et le changement environnemental. La production alimentaire consomme non seulement beaucoup de ressources, mais émet également des gaz à effet de serre. On estime que la production alimentaire végétale est responsable de 25 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre et consomme un tiers de l’approvisionnement énergétique mondial. En outre, la fréquence des phénomènes météorologiques extrêmes a également entraîné des problèmes de sécurité alimentaire de plus en plus graves.

Le troisième est l’impact du gaspillage alimentaire et de la géopolitique. Chaque année, 1,3 milliard de tonnes de nourriture sont gaspillées ou perdues dans le monde, ce qui représente un tiers de la nourriture produite. Dans le même temps, les conflits géopolitiques affecteront également le commerce alimentaire mondial et la sécurité de l’approvisionnement.

Sur la base de ces défis, les objectifs de recherche sur l’alimentation du futur sont devenus très clairs : premièrement, résoudre les problèmes d’approvisionnement et de qualité des aliments ; deuxièmement, assurer la sécurité alimentaire et la nutrition ; troisièmement, améliorer les habitudes alimentaires et accroître le plaisir spirituel.

Afin d’atteindre les objectifs de recherche sur l’alimentation du futur, nous devons nous appuyer sur une série de technologies de pointe. Ces technologies comprennent principalement la biologie synthétique, l’intelligence artificielle, la fabrication intelligente, etc.

Parmi eux, la biologie synthétique est une discipline interdisciplinaire émergente qui transforme, conçoit et réorganise les micro-organismes à travers des concepts d’ingénierie pour atteindre des objectifs spécifiques. Dans mes recherches, nous utilisons des techniques de biologie synthétique pour optimiser le processus de sélection de bactéries industrielles pour la biofabrication alimentaire. Grâce à une recherche innovante sur toute la chaîne, nous avons surmonté le goulot d'étranglement de la technologie de sélection et d'optimisation efficace et obtenu une série d'excellentes souches avec des droits de propriété intellectuelle indépendants. Ces souches jouent un rôle important dans l’amélioration de la qualité et du rendement des aliments.

L’application de l’intelligence artificielle dans l’industrie alimentaire à l’avenir est également très étendue. Nous pouvons utiliser la technologie de l’intelligence artificielle pour prédire les paramètres et simuler et optimiser le processus de transformation des aliments afin d’améliorer l’efficacité de la production et la qualité des produits. Parallèlement, grâce à l’analyse des mégadonnées, nous pouvons également guider la formulation de plans nutritionnels personnalisés pour répondre aux besoins de santé des différents consommateurs.

La fabrication intelligente est le moteur clé pour promouvoir le développement de haute qualité de l’industrie alimentaire. Il vise principalement une production alimentaire à haute efficacité, à faible émission de carbone et de haute qualité, et atteint des objectifs tels que le traitement flexible, l'intégration numérique et le contrôle intelligent grâce au développement de robots pour l'industrie alimentaire, de systèmes de fabrication et de traitement intelligents et de cuisines industrielles intelligentes. Notre équipe explore activement les perspectives d’application de la technologie de fabrication intelligente dans la production alimentaire future. Par exemple, nous utilisons des technologies telles que des robots intelligents et des capteurs pour réaliser l’automatisation et la surveillance intelligente de la production alimentaire, améliorant ainsi l’efficacité de la production et la qualité des produits.

Par conséquent, le contenu de la recherche sur l’alimentation du futur sera très riche, comprenant principalement l’exploitation des ressources, la perception alimentaire, la supervision intelligente, la fabrication intelligente et la nutrition spirituelle.

En termes d’exploitation des ressources, nous optimisons la structure de l’approvisionnement alimentaire et améliorons l’efficacité de l’approvisionnement en exploitant de nouvelles ressources alimentaires. Par exemple, nous pouvons utiliser la technologie de fermentation microbienne pour produire divers ingrédients alimentaires fonctionnels ; nous pouvons également développer de nouvelles protéines végétales et d’insectes pour remplacer les ressources protéiques traditionnelles du bétail et de la volaille. La technologie de détection des aliments est un outil important pour créer une vie meilleure. Il se concentre principalement sur la manière de briser l’opposition entre gourmandise et santé grâce à l’identification, au contrôle et à l’optimisation des saveurs des aliments. Dans mes recherches, nous nous engageons à améliorer la saveur et la valeur nutritive des aliments grâce à la recherche sur les voies sensorielles et la création de saveurs. Par exemple, nous pouvons utiliser la technologie de l’intelligence artificielle pour prédire et réguler avec précision les saveurs des aliments afin de répondre aux besoins personnalisés de différents consommateurs ; nous pouvons également développer de nouveaux additifs alimentaires pour améliorer le goût et la valeur nutritionnelle des aliments.

Une supervision intelligente est la garantie fondamentale pour réaliser pleinement la prévention et le contrôle proactifs de la sécurité alimentaire. Il utilise principalement des technologies telles que l’Internet des objets, le Big Data et l’intelligence artificielle pour effectuer une surveillance en temps réel et une traçabilité précise de la sécurité alimentaire. Grâce à une supervision intelligente, nous pouvons répondre efficacement aux défis de sécurité posés par diverses nouvelles formes d’entreprise et nouvelles ressources alimentaires pour assurer la santé physique et la sécurité de la vie des personnes. Par exemple, nous pouvons utiliser des moyens techniques tels que des capteurs et des caméras pour surveiller l’ensemble du processus de production, de transformation et de distribution des aliments, et identifier et traiter rapidement les risques potentiels pour la sécurité.

La fabrication intelligente est un moteur essentiel du développement de haute qualité de l’industrie alimentaire. Il joue un rôle de plus en plus important dans la production alimentaire future. Grâce à une technologie de fabrication intelligente, nous pouvons atteindre une production alimentaire à haute efficacité, à faible émission de carbone et de haute qualité et améliorer la compétitivité globale de l'industrie. Par exemple, nous pouvons utiliser des technologies telles que des robots intelligents et des lignes de production automatisées pour améliorer l’efficacité de la production et la qualité des produits ; nous pouvons également optimiser les processus de production grâce à l’analyse de Big Data pour réduire la consommation d’énergie et les émissions et atteindre les objectifs de production verte.

Outre les besoins nutritionnels au niveau matériel, la nutrition spirituelle est également l’une des directions importantes de la recherche alimentaire future. Il se concentre principalement sur la manière d’utiliser la nourriture pour réguler les émotions, le stress et d’autres états psychologiques des gens afin d’améliorer la qualité de vie et le bonheur des gens. Par exemple, nous pouvons utiliser certains ingrédients alimentaires fonctionnels pour améliorer la qualité du sommeil et soulager l’anxiété ; nous pouvons également développer des aliments santé avec des fonctions spécifiques pour répondre aux besoins de santé de différents groupes de personnes.

La « Big Food View » a clarifié la direction du développement futur de haute qualité de la technologie et de l'industrie alimentaires. Face aux nouveaux défis et aux nouvelles exigences auxquels sont confrontés l'innovation et le développement futurs de la science et de la technologie alimentaires, nous devons renforcer la recherche fondamentale, mettre en valeur l'innovation originale, promouvoir l'innovation continue et le développement durable de l'alimentation de mon pays, améliorer la compétitivité internationale, former des technologies alimentaires de haute technologie avec des droits de propriété intellectuelle indépendants, diriger le développement de l'industrie alimentaire mondiale et renforcer la participation et la voix de mon pays dans le domaine de la science et de la technologie alimentaires mondiales.

(Auteur : Chen Jian, académicien de l'Académie chinoise d'ingénierie, expert en chef de l'Association chinoise des céréales et des huiles et professeur au Centre des sciences de l'alimentation du futur de l'Université de Jiangnan ; compilé par le journaliste Song Yajuan)