农业科技领域五大热点技术

编译：串丽敏 北京市农林科学院农业信息与经济研究所

一位来自TechAccel科技投资公司的总裁兼首席执行官Michael Helmstetter近期表示，人工智能、云计算、大数据与基因编辑技术的整合，加上从土壤到植物、食品到药品、农场到餐桌的各种应用，正在推动农业投资。他基于科技商业投资的角度，提出了农业和动物健康领域五种最有前途的技术，以及看到的与这些技术相关的最佳创业机会。具体如下：

1. 基因编辑和云生物学

植物育种并不新鲜，但是应用于植物科学的基因编辑技术CRISPR正在基因编辑领域掀起一场新革命。

基因编辑不同于创造一种转基因生物，后者是引入另一个生物体的基因。可以把基因编辑看成文章处理中的“剪切和粘贴”功能，只是基因编辑是重新排列或删除基因组的序列。该技术已经变得非常普遍，以至于我们经常能看到基因编辑项目。

尽管CRISPR-Cas9是目前领先的基因编辑工具，但真核多重基因组工程（eMage）、锌指蛋白（Zinc Finger Proteins, ZNF）、转录激活剂样效应核酸酶（Transcription Activator-Like Effector Nucleases, TALEN）等替代技术也争取在市场上大规模运用。市场有容纳多种技术的空间，精确性、准确性和易用性方面的竞争仍在继续。到2030年全球人口预计将达到85亿，气候变化的压力使作物和动物面临病害和退化，基因编辑对开发更具耐受力的高产量作物而言变得至关重要。

另一项被称为云生物学的创新可与基因编辑联手使用。云生物学将人工智能、DNA数据、机器学习和分析结合起来，以缩短培育新作物所需的时间。正如安德森·霍罗维兹（Andreessen Horowitz）（云生物学的早期风险投资者）所指出的那样，这是像编程一样的生物学，通过软件进行实验。有了云生物学，寻找理想遗传特征的过程可以从数年缩短到几周。有了云生物学来为基因编辑过程提供信息，我们即将迎来一波新的绿色作物，来应对病害、气候变化、瘟疫以及限制粮食生产的其他因素。

2. 抗生素替代品

不仅是人类健康受到抗生素耐药菌的威胁，动物也面临着超级细菌的威胁，这些超级细菌已经进化，能够抵抗用来治疗或预防疾病的药物。随着消费者意识到抗生素耐药性已经成为一个公共卫生问题，他们的购物习惯开始发生变化，满是抗生素的家禽、鸡蛋、奶制品和肉类就不在选择之列。

人类和动物健康研究界正在研究抗生素替代品，包括各种利用动物先天免疫力的方法。抗生素是把有益和有害的细菌都摧毁了，而这种替代品是强化动物现有的免疫系统来抵御入侵的病原体。一些前景不错的技术包括噬菌体技术，在作物植株中生成蛋白质和酶来改善饲料，以及进行微生物研究来开发新疗法。

3. 土壤生物制剂

农民长期以来一直使用化学品来增加土壤养分或防治害虫和杂草。但标准的农用化学品造成了径流损失、水污染和表层土壤流失。随着对人类微生物组的理解不断深入，对土壤微生物组的研究也在不断深入。检查人类肠道细菌的器械同样可用于微调那些有利于发芽、根系生长和保护植物免受病害或干旱威胁的微生物。

与人类基因组研究的进步一样，这一切都始于土壤解码。追踪基因组（Trace Genomics）公司堪称土壤领域的一家基因测序公司，它帮助农民了解他们现有土壤微生物组的成分。这些成分因区域和作物而异，而解码是重要的第一步。下一步是使作物与土壤匹配或是调整土壤微生物种群以适应特定作物的需要。预计将会有大量生物肥料、除草剂、杀真菌剂和杀虫剂进入市场。地球微生物项目（Earth Microbiome Project）的普及可能会促成更多的初创企业和投资。

4. 水产养殖

从牡蛎捕收到罗非鱼养殖，人类通过水产养殖获得食物的历史已长达数个世纪。不过，水产养殖创新的历史还相对较短。2016年，水产养殖初创公司目标领域包括水培养技术、数据分析、鱼饲料昆虫养殖、藻类生产和供应链技术。创新重点是优化生产、减少损失和垃圾副产品，同时满足人们对健康海鲜日益增长的需求。这一领域的知名创业公司包括ShellBond、Vaksea、NovoNutrients和OneforNeptune。

开发口服疫苗或基于饲料的疫苗是一个重要的机会。目前，需要手动将每条鱼一一浸泡或接种。注射不是一个特别经济的过程，由于注射部位变色，可能会有损最终产品的质量。将免疫元素和营养物质放入饲料将大大有助于保持鱼类健康并减少损失。由于水产养殖已经落后于创新发展，因此，显著提高海产品质量和产量的变革性技术的使用时机已经成熟。

5. 收获后技术

收获后技术包括农产品在采摘、收割或采集后可能发生的所有情况。在这个领域进行创新的公司正在考虑食品安全监控器和包装，增加保质期和可追溯性，了解每种水果、蔬菜、肉类或家禽从农场到餐桌的每一步。可追溯性和透明度要求符合满足消费者和监管的需求，是区块链技术的首要应用场景。

充满希望的未来
由于科学进步正在创造上述机遇，我们现在只触及到皮毛。农业科技发展前景广阔，深入挖掘后，农业技术生态系统也将创造出各种创新产品和服务，为人类提供粮食并培育出新市场。

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