合成生物学是新的生命科学前沿，以工程化设计理念对生物体进行有目标的设计、改造乃至重新合成，是从理解生命规律到设计生命体系的关键技术。合成生物学成功的产业化案例是2013年美国Amyris和法国Sanofi利用合成生物学技术联合开发出能高效合成青蒿酸的酿酒酵母细胞工厂，并在此基础上通过化学合成的方法将青蒿酸转化为青蒿素，实现商业化生产。100平方米车间相当于近5万亩（3333.3公顷）种植产量，从而建立了青蒿素从植物提取到生物合成的颠覆性生产性路线。合成生物学技术在生物医药领域的成功应用促使全球合成生物学研究蓬勃兴起，世界各国迅速推进该领域发展。合成生物技术的研究和产业化应用正在重塑世界。然而，目前合成生物学研究主要集中在医药和化学品生产领域，食品领域合成生物学的基础和应用研究起步相对较晚，发展相对薄弱。率先推进食品合成生物学的技术研究并且实现食品合成生物学技术的产业化，将抢占世界的科技前沿和产业高地。

　　未来面临的挑战对未来食品供给和功能提出了新的要求，食品需要成为人类未来生产方法和生活方式改变的代表性物质；食品科技发展应该成为系统生物学、合成生物学、物联网、人工智能、增材制造、医疗健康、感知科学等技术的集成研究；未来食品在解决全球食物供给和质量、食品安全和营养等问题基础上，满足人民对美好生活的更高需要；未来食品的标签是“更安全、更营养、更方便、更美味、更持续”。植物基食物发展是未来食品技术发展的重要方向。2013—2017年全球植物蛋白、活性物质、甜味剂、药物和调料、色素的复合年增长率高达62%，未来仍将呈高速增长趋势。未来食品技术组成将更加完备，将从食品加工领域扩展到营养健康、食品生物工程、智能制造等相关领域，构成多技术体系协同推进未来食品发展，构成未来食品技术结构树，支撑未来食品领域的健康和有序发展。

　　第六，多学科交叉融合创新产业链。大数据、云计算、物联网、基因编辑等信息、工程、人工智能、生物技术等深度交叉融合正在颠覆食品传统生产方式，催生一批新产业、新模式、新业 态。

　　转自：《中国食品学报》

　　第四，加工增值和资源利用不足。美国和日本食品工业产值与农业总产值之比分别为3.7颐1和11.7颐1，而我国食品工业产值与农业总产值之比小于2颐1。我国食品工业消耗巨大资源和能源，包括年用水约100亿吨、耗电2500亿千瓦/小时、耗煤2.8亿吨、废水50亿平方米、废物4亿吨。

　　第一，食品合成生物学。构建食品细胞工厂，以可再生生物质为原料，利用细胞工厂生产肉类、牛奶、鸡蛋、油脂、糖等，颠覆传统的食品加工方式，形成新型生产模式。

　　目前，美国HamptonCreek公司将豌豆和多种豆类植物混合，研发“人造蛋”，产品营养价值和味道与真蛋相似。此类“植物蛋黄酱”已经在香港等地的超市销售。美国ClaraFoods科技公司通过酵母细胞工厂构建、发酵合成卵清蛋白，是利用生物合成技术创制动物蛋白的范例。