【科技．未来】新蛋白质来源助恢复生态 还能解决全球食物危机？
现时，Solar Foods推出的生物反应器只有正常咖啡杯大小，每两周仅能生产出一克蛋白质。VTT芬兰科技研究中心首席科学家Juha-Pekka Pitkanen表示，Solar Foods下一阶段的研究重心将是优化系统。“我们目前重点开发反应器技术，提高效率和控制的过程。”Pitkanen在去年一个新闻发布会上说。
Solar Foods对自己未来的生产能力毫不怀疑，研究人员估计，利用Solar Foods的这种方式，用不上一个俄亥俄州的大小（116,096平方公里），便能生产出全球目前所需的蛋白质。“只要有可再生能源，例如太阳能，任何地方都能生产这种蛋白质，不像传统农业那样对温度、湿度和土壤等条件有诸多要求。”有份参与研究的拉彭兰塔理工大学教授Jero Ahola兴奋地向外界介绍。
最平蛋白质 研火星上生产
凭着低门槛的生产原料及环境，Solar Foods于今年10月入选了欧洲太空总署（European Space Agency）的商业孵化计划，尝试开发出适宜于火星生产食物的设备和方案。欧洲太空总署商业孵化中心芬兰分部经理Kimmo Isbjörnssund解释：“在火星的大气层中，有95.32%是二氧化碳，而且光照充足，这与Solar Foods这项科技所需的条件颇为匹配。”
“Solar Foods的初衷是设计出一种更环保的蛋白质生产方式，只要有太阳能，无论是沙漠抑或太空，它都能够用低成本、高效率的方式生产食物。”Solar Foods行政总裁Pasi Vainikka回复本报记者查询时指，“以目前世界上最便宜的电费计算（即每兆瓦时15欧元），我们每生产一吨的蛋白质只需1,500欧元，这个价格堪比南美大豆，也就是目前最便宜的蛋白质来源。”
知名环保人士、英国《卫报》专栏作家George Monbiot便十分看好Solar Foods的这种生产方式，他对步步逼近的生态灾难和食物危机表示担心，认为这种不依赖动植物来合成蛋白质的方式为人类饮食的转变带来了另一种可能。
在食物链中，植物扮演着生产者的角色，它们透过光合作用利用无机物生产有机物并贮存能量。可以说，光合作用就是食物链中物质循环和能量流动的基础，人类直接或间接汲取的营养皆来源于此。然而，光合作用的能量转换率仅为6%，Monbiot在他的专栏中写道：“利用电来合成蛋白质的效率是光合作用的十倍，与其将我们的营养来源建基于后者，这难道不是一种更好的选择吗？类似的技术是否也可用于纤维素和木质素的生产，从而取代商业采伐林木呢？”
在Monbiot看来，与种植物相比，饲养牲畜为食的做法的效率更低，因为这样做等于在食物链上平添了一个环节，而这个额外环节意味着大量原有食物能量的损失。
然而，当前的食物生产系统恰恰是朝着低效的道路愈走愈远。2012年，联合国粮食及农业组织的《世界粮食展望报告》指出，随着发展中地区的人均肉食量上升，至2050年，全球将有超过一半的谷物用作饲料，而大豆产量还要再增加 80% 。事实上，这问题同样出现于芬兰，Pasi Vainikka接受当地媒体采访时就提到：“农业现在占全国土地面积的40%，而当中有80%的农作物被用来饲养牲畜。”
改变饮食方式 减温室气体
有大量证据证明，毫无节制的人类活动会导致地球生态系统全面崩塌，其中，因生产粮食而造成的生态破坏更是无远弗届。今年6月，环境科学家、牛津大学教授Joseph Poore与同事Thomas Nemecek在《科学》（Science）期刊上发表名为《通过生产者和消费者降低食物对环境影响》（Reducing food’s environmental impacts through producers and consumers）的论文，当中有不少关于食物生产的骇人数据：牲畜养殖占据了全世界83%的农地，但其提供的卡路里及蛋白质分别只占全球粮食的18%和37%。
随着世界人口的增长和新城市及其基础设施的建设，留给粮食生产的土地数量将愈来愈少。与此同时，数十亿新增人口的食物需求增加了森林砍伐和土地退化的压力，进而加剧气候变化。Poore在另一篇发表于《卫报》的文章中指出，若全球改为采用以植物性食物为基础的饮食方式，意味我们将节省出31亿公顷的农地（相当于一整个非洲大陆的面积），从而使大片土地重新野化（rewilded）。
果真如此，Poore推断温室气体每年将减少70亿吨，而当成片的森林旧地重生，大气中还有60亿吨的二氧化碳将会于二十年内被这些绿色植物吸收（carbon sink）。所有的这些意味着温室气体排放量会减少25%。除此之外，以植物性食物为基础的饮食方式还能带来食物生产方式的转变，从而解决近半的水体富营养化和四分之一的水资源短缺问题，并显著减少抗生素和农药的使用。
Poore和Nemecek虽然承认素食与否是一种个人选择，他人无从置喙，但他们在论文摘要中写道：“值得注意的是，即便是对环境产生最小影响的动物性食品，其造成的破坏仍然远超植物性替代品，上述证据无疑说明了饮食结构改变的重要性。”
鉴于眼前的事实，人类已经不得不将现有食物生产系统所产生的外部成本（externality）考虑在内。在这一点上，不依赖于动植物的工业化单细胞蛋白生产的优势更为明显。Solar Foods的投资者简报显示，以生产同样蛋白质计算，他们的土地使用效率是大豆的10倍（或以上）、猪肉的45倍、牛肉的180倍。
至于水资源的消耗，每生产一公斤的蛋白质，大豆、猪肉和牛肉分别要用去2,500公升、6,000公升和15,500公升的水， Solar Foods则仅需10公升。
从这个角度来说，单细胞蛋白的生产方式确实没有农业及畜牧业附带的污染土壤、剥削地力、浩劫生态等问题。然而，在拥抱这项新的蛋白质来源的同时，全球性的饥饿和营养不良问题依然不容乐观。
仅科技创新 难解粮食危机
联合国粮食及农业组织预测，至2050年，全球人口将由现时的76亿增至98亿，届时粮食需求将较2009年多70%；与此同时，人们对蛋白质的需求亦愈来愈多，特别是对于肉类和鱼类的需求。
面对这种处境，粮农组织自2003年便展开了关于可食用昆虫的研究，并明确建议食用这种已有千年历史的“美食”，以满足人类对蛋白质日益增长的需求。除此之外，不少初创公司透过动物细胞培植牛肉和家禽等人造肉，微软创始人盖茨（Bill Gates）亦是投资者之一。
这些“新粮食”的发明都为未来餐桌上的食物描绘出一个可能的图景。然而，单靠科技的创新和发明，就能够解决全球性的饥饿和营养不足的问题吗？答案显然是否定的。根据联合国粮农组织统计，从1969年至2008年的四十年间，无论是作为主粮的稻米及小麦，抑或被视为副食品的肉类，产量增幅均远超世界人口的增幅，然而，粮食短缺和营养不良问题却不见改善。
再看看美国——这个世界上农业水平最高的国家，那里有人挨饿吗？不仅有，而且相当多。美国食品研究和行动中心（Food Research and Action Center）2016年发表的报告指出，约六分之一美国家庭没有足够金钱购买所需食物。
事实上，这正是新兴食物科技的盲点——诚如《The Reproach of Hunger》的作者David Rieff所指，那些寻求用科技来消灭贫穷和饥饿的人，背后总是将全球性的粮食危机预设为供应的问题。然而，“这更多的是一个分配的问题。预防长期饥饿和饥荒的关键不在于科技和技术，而在于获取食物的渠道。只有通过良善和高效的治理，才能确保粮食安全。”
上文节录自第142期《香港01》周报（2018年12月17日）《水电空气作材料 颠覆食物生产》。
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