为什么美国把粮食变成能源，中国却把能源变成粮食？

近年来，中美出现了两条完全相反的技术路线，很有意思。美国还在不断扩大玉米乙醇、大豆生物柴油等生物燃料的使用。

大量玉米、大豆和油脂进入能源体系，粮食最后进了汽车油箱。而中国的另一条路线却正在加速。

人工合成淀粉已经从实验室走向中试，微生物蛋白、精准发酵蛋白等技术也在推进。它们共同指向一种过去很难想象的生产方式——未来一部分食物，未必一定从土地里长出来，也可能从工厂里"造"出来。

一个是粮食变能源，一个是能源变粮食。事实上，这样的探索并不只发生在中国。在遥远的北欧，也有科学家正在尝试把"空气"变成食物。

在赫尔辛基郊外的一间实验室里，科学家们正在研究他们希望能带来食品生产革命的技术。这一切始于自然界中发现的一种微生物。

利用电力，从空气中的水提取出氢。然后将氢与从空气中获取的二氧化碳以及氮一起提供给这种微生物。

这听起来可能很有未来感，但 Solar Foods 的创始人表示，一切始于一个古老的工艺——发酵。这个过程实际上出奇地简单。

有一个发酵罐，里面有一种微生物和它数以万亿计的"伙伴"。并不是额外添加微生物，而是在这个基本上充满水的发酵罐中提供适宜条件，让这种生物能够像人类一样延续生命。

主要的能量来源是通入的氢气和二氧化碳，是一种类似气流的方式。这些气体被该生物用来构建细胞、生长和繁殖。

液体被取出后经过干燥，最终得到一种干粉，其营养价值介于干肉、干大豆和干胡萝卜之间。该公司将这种成果称为 Solein，一种蛋白质含量达 65% 的粉末。

据称，Solein 的环境足迹仅为肉类蛋白的 1%、植物性蛋白的 10%。科学家们希望，这可能是解决当今农业系统问题的答案——现有农业系统已导致大规模森林砍伐，并贡献了全球三分之一的碳排放。

由于不需要大量土地，这种方法也非常适合像新加坡这样的城市。新加坡将农业食品科技视为实现其"到 2030 年生产 30% 营养需求"目标的替代途径。

新加坡已有多家初创企业和研究机构在研发微生物蛋白，其中包括新加坡食品与生物技术创新研究所的专家。他们正在与另一家公司合作，重点研究微生物蛋白生物质的规模化生产，将其转化为类肉结构，并运用临床营养学知识开发健康食品。

据估计，未来十年内，全球空气基食品市场的规模将达到 1 亿美元。除了融入食品之外，专家们还认为，空气基蛋白可以成为动物饲料和鱼饲料的关键组成部分。

不过，最终味道才是关键。Solein 的味道非常中性，略带一点鲜味。有人说像蘑菇，有人说像干胡萝卜。

Solar Foods 计划将 Solein 作为原料供应给其他公司，让他们开发和本地化各自偏好的食品产品。公司希望成为最早实现商业化的空气基蛋白企业之一，此前计划最早可在获批后一年内推出。

它已向欧盟和新加坡申请监管审批。（注：Solar Foods 于 2022 年 9 月获得新加坡食品局的新食品监管批准，并于 2023 年 5 月 25 日在新加坡举行了首次公开品尝会。

但获得监管批准将是一个漫长的过程，尤其是所使用的微生物必须被认定为食品级。因此，该行业必须确保这些微生物符合相关标准。

这样监管审批就会容易得多，因为有些微生物不仅会产生人们想要的东西，同时也会产生人们不想要的东西，例如毒素以及其他可能未被察觉的成分。主流市场接受度的最大挑战仍然是成本。

原料并不是免费的，因为要为微生物生长制造这种碳源，需要电力，而电力是有成本的；还需要储存供微生物使用的营养物；此外，与所有发酵工艺一样，还需要处理培养基；然后需要回收微生物生物质，并从中提取蛋白质。所有这些都需要资金投入。

因此，这个想法是好的，但在实际操作层面，需要想办法降低成本。在赫尔辛基，空气基蛋白的制造者表示，除了科学层面之外，消费者还需要能够与他们所吃的食物建立联系。

来参观生产过程，品尝产品，买一件 T 恤，自己做决定，一切都在这里。相信当亲身体验和品尝之后，它可能就不再那么陌生了。

回到中美的对比，其实用能源造粮本身也是一种储能。光伏和风电最大的问题之一，是生产存在波动，中午太阳很强时电可能用不完，晚上又不够。

电池是把电存进电池，氢能是把电转化成氢，而人工合成营养素则提供了另一种可能：把电能固化到淀粉、蛋白质等有机物的化学键里。从这个意义上说，它完成的是"电能→化学能→生物能"的转化。

它和普通储能最大的不同，是终端产品的价值更高——一块电池最终解决的是用电问题，一公斤淀粉或者蛋白质解决的却是吃饭问题。未来粮食安全，可能不只是问"有多少亩地"。

过去几千年，人类的食物生产能力主要取决于土地、水和阳光。未来可能需要再加几个变量：有多少廉价清洁能源，有多强的生物制造能力，有多高效的工业体系。

真正值得期待的，并不是哪一天工厂彻底取代农田，而是人类终于多了一种选择——粮食安全不再只能向土地要答案，也可以向能源、科技和制造能力要答案。