馬海樂

（江蘇大學(xué)食品與生物工程學(xué)院 江蘇鎮(zhèn)江212013）

1 生物的啟示

遠(yuǎn)在古代，人類以食用生獸野果為主。在恐怖的山火過后， 灰燼里散發(fā)著燒熟的野獸和堅(jiān)果的撲鼻焦香， 它強(qiáng)烈地震憾了人類從未蘇醒的嗅神經(jīng)， 這就成了人類結(jié)束茹毛飲血時(shí)代的第一個(gè)信號(hào)。經(jīng)過無數(shù)次驚險(xiǎn)的嘗試和失敗，原始人群終于懂得利用自然火，控制火種，走上了熟食的道路。燒、烤、煮、熬，人類光輝的食品加工業(yè)從此開始了。 隨著時(shí)間的推移，人類不斷在進(jìn)化，人們?cè)诼L(zhǎng)的與大自然和疾病的斗爭(zhēng)中， 不斷提高食品加工水平。熟食熱食不會(huì)致病——人們學(xué)會(huì)了殺菌；干果干菜能抗腐敗——人們學(xué)會(huì)了脫水； 將食物存入地窖不會(huì)變質(zhì)——人們學(xué)會(huì)了冷藏。 經(jīng)過失敗的教訓(xùn)和成功的探索，人們創(chuàng)造了破碎、磨粉、制漿、過濾乃至發(fā)酵做酒、焙烤制餅等技術(shù)。 經(jīng)過一代代人艱辛的摸索， 才形成了現(xiàn)代食品工業(yè)的雛形。隨著營(yíng)養(yǎng)學(xué)的問世，對(duì)食品品質(zhì)目標(biāo)的設(shè)計(jì)更加清晰；隨著生物工程技術(shù)、過程控制技術(shù)的引入，食品加工在工藝優(yōu)化、品質(zhì)提升、成本控制、污染降低等方面取得巨大的成就。然而，人們?cè)谛列量嗫嗦耦^探索之余可曾想到， 在宇宙間另有一種存在， 一種巨大的最為科學(xué)嚴(yán)密的食品加工體系的客觀存在，即人體。 不難想象，人體確實(shí)是一座典型的最高級(jí)的食品加工廠。 要把肉、魚、谷物和蔬菜從原來的形式變成氨基酸、葡萄糖、果酸、脂肪酸和甘油等各種營(yíng)養(yǎng)成分， 對(duì)現(xiàn)存的食品加工業(yè)來說談何容易，不借助于龐大復(fù)雜的機(jī)器系統(tǒng)，進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的高溫、高壓作業(yè)，消耗大量能量，產(chǎn)生較多的有可能嚴(yán)重污染環(huán)境的廢棄物， 是無法完成的。 然而，對(duì)人體消化系統(tǒng)來說，此事簡(jiǎn)直易如反掌，只經(jīng)過物理和化學(xué)的改造即可實(shí)現(xiàn)?？芍^曲曲九米腸道，功能無與倫比。不僅人體如此，牛、羊、 豬等動(dòng)物同樣有著功能驚人的改造食物的消化系統(tǒng)， 甚至豬籠草等植物也能利用分泌的鹽酸和酶分解獵物，具有類似于人胃的功能[1]。 在生命科學(xué)已取得巨大成就的當(dāng)下， 要把食品加工技術(shù)推入一個(gè)更新的高度， 就必須想到主動(dòng)地模擬生命進(jìn)化的這些成就。

其實(shí)自古以來，人類就在模仿生物，增加自己勞動(dòng)的本領(lǐng)[2]。 例如，人們模仿魚類的形體創(chuàng)造了船只，并以木漿仿鰭。 魯班在一次上山找樹時(shí)，手指被茅草劃破，受此啟發(fā)發(fā)明了第一把木鋸。早在400 多年前， 意大利的達(dá)芬奇在仔細(xì)觀察了鳥類的飛行并研究了鳥體的結(jié)構(gòu)后，設(shè)計(jì)、制造了一架撲翼飛機(jī)，為人類在天空獲得自由打下了基礎(chǔ)。這些早期的模仿生物的結(jié)構(gòu)和功能的嘗試和發(fā)明，可以認(rèn)為是人類仿生的前驅(qū)，也是仿生學(xué)的萌芽。

隨著近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展， 人們才逐漸自覺地把生物界當(dāng)作設(shè)計(jì)思想和發(fā)明創(chuàng)造的源泉，形成完整的仿生學(xué)理論，成功應(yīng)用于航空、建筑、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域[3-6]。 早在20 世紀(jì)90年代初，我國(guó)任露泉院士、陳秉聰院士[7]在農(nóng)業(yè)裝備研究過程中， 為了克服農(nóng)機(jī)具作業(yè)過程中的土壤阻力問題引入了仿生學(xué)方法， 開拓了仿生脫附減阻耐磨研究新領(lǐng)域，在土壤粘附機(jī)理與規(guī)律、生物脫附減阻耐磨原理、地面機(jī)械仿生脫附減阻理論與技術(shù)、生物表面工程仿生等領(lǐng)域進(jìn)行開拓性研究， 提出非光滑仿生、電滲仿生、柔性仿生、構(gòu)形仿生及耦合仿生，初步構(gòu)建了生物非光滑基礎(chǔ)理論、非光滑仿生理論與技術(shù)體系， 為我國(guó)機(jī)械仿生工程理論的建立作出了杰出的貢獻(xiàn)[8]。

2 食品工程仿生學(xué)的提出

生物界有許多與食品加工密切相關(guān)的功能，值得食品科學(xué)工作者深入研究。例如，生物膜在物質(zhì)的輸送、濃縮和分離上的能力是令人驚嘆的[9-10]。海帶能從海水中富集碘， 使其含量比海水中碘濃度高千倍以上，石毛（藻類）能濃縮鈾，濃縮率高達(dá)750 倍， 大腸桿菌體內(nèi)外鉀離子濃度差達(dá)3 000倍， 長(zhǎng)在回腸和空腸內(nèi)壁上的絨毛對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收從來不會(huì)因濃度極化現(xiàn)象而降低效率[11]，研究生物膜會(huì)對(duì)食品高效分離技術(shù)的研究發(fā)揮巨大的作用。 牛的瘤胃能把飼草纖維轉(zhuǎn)化成用于含乳脂和建造機(jī)體的揮發(fā)性脂肪酸[12]，白蟻能把吃下去的木質(zhì)轉(zhuǎn)化成脂肪和蛋白質(zhì)[13]，對(duì)其機(jī)理的研究可能對(duì)人工合成這些物質(zhì)， 擴(kuò)大食品資源有深刻的啟示。 響尾蛇兩眼之間有一小塊厚度只有10～15 μm 的薄膜，這是一個(gè)熱敏探測(cè)器，對(duì)外界目標(biāo)物有0.001 ℃的溫差分辨能力[14]，模仿響尾蛇的熱敏探測(cè)器， 就可以研制出高精度的溫度傳感器。

基于上述思考，早在1989年作者發(fā)表第一篇論文， 提出建立 “食品工程仿生學(xué)”（Food Engineering Bionics）的設(shè)想[15]，之后發(fā)表11 篇論文進(jìn)一步討論仿生學(xué)在食品加工中應(yīng)用的價(jià)值[16-26]，認(rèn)為可以通過模擬口腔加工、食物消化、養(yǎng)分吸收、感官評(píng)判、肝臟解毒等生命活動(dòng)，神經(jīng)元、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、生物材料等生命系統(tǒng)構(gòu)成，改進(jìn)傳統(tǒng)的食品加工技術(shù)，開拓新的食品加工方法。 因此，食品工程仿生學(xué)就是從食品加工的角度重新認(rèn)識(shí)和理解生命活動(dòng)，通過模擬其運(yùn)行過程，構(gòu)建食品工程研究新方法的一門新的邊緣學(xué)科。它不是簡(jiǎn)單的模仿，而是強(qiáng)調(diào)要在模擬自然的基礎(chǔ)上勝似自然。

3 食品工程仿生學(xué)的學(xué)科基礎(chǔ)與基本性質(zhì)

由于化學(xué)工程單元操作和裝備設(shè)計(jì)理論的引進(jìn)引入， 食品加工才逐步走出了漫長(zhǎng)的作坊式發(fā)展階段，進(jìn)入工程化時(shí)代，使延續(xù)了許多世紀(jì)之久的以家庭烹調(diào)和手工方式為主的加工方法向大規(guī)模、連續(xù)化和自動(dòng)化的生產(chǎn)方向發(fā)展。隨著揭生命現(xiàn)象中物質(zhì)、 能量和信息3 個(gè)方面運(yùn)動(dòng)規(guī)律的學(xué)科——生物物理學(xué)和生物控制論等學(xué)科的發(fā)展[27-28]，以及基因組學(xué)、蛋白組學(xué)、代謝組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、脂類組學(xué)、免疫組學(xué)、糖組學(xué)、RNA 組學(xué)等現(xiàn)代組學(xué)的建立[29]，顯著增強(qiáng)了人們認(rèn)識(shí)生命現(xiàn)象、揭示生命規(guī)律的手段，極大地提高了人們對(duì)生命活動(dòng)的可解釋性、可描述性、可模擬性的研究水平。發(fā)酵技術(shù)、酶工程、細(xì)胞工程、分離工程等生物工程學(xué)科的發(fā)展， 為食品加工和制造產(chǎn)業(yè)模擬生物過程提供了重要的方法保障。計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制科學(xué)、 感知技術(shù)和現(xiàn)在分析檢測(cè)技術(shù)等提高了人們模擬生物的智能化水平。 仿生學(xué)的問世[2]，及其在軍事、 建筑和機(jī)械等方面取得的成就更加激勵(lì)了人們從生命活動(dòng)中學(xué)習(xí)生物技術(shù)的欲望。因此，生物化學(xué)、生物物理學(xué)、生物控制論、組學(xué)、生物工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制科學(xué)、仿生學(xué)等與食品科學(xué)的相互滲透促就了食品工程仿生學(xué)的建立， 構(gòu)成了食品工程仿生學(xué)發(fā)展的學(xué)科基礎(chǔ)。

食品工程仿生學(xué)具有如下兩個(gè)基本特性[18-19]：

（1）生命活動(dòng)的食品加工觀。無論是動(dòng)物還是植物， 其一切生命活動(dòng)都是進(jìn)行著用于其機(jī)體建造的營(yíng)養(yǎng)成分的合成、加工、吸收過程。一方面，營(yíng)養(yǎng)成分本身就是一種“特殊食品”；另一方面，生命活動(dòng)中（尤其是動(dòng)物的消化系統(tǒng)）營(yíng)養(yǎng)成分的合成與處理操作， 在許多方面從功能上講與目前食品加工中某些單元操作完全一致。因此，從這個(gè)意義上講，生命活動(dòng)就是一個(gè)食品加工過程。在所有生命活動(dòng)中，動(dòng)物對(duì)食物的消化吸收過程最為典型，它是一個(gè)極其完整、科學(xué)、高度復(fù)雜有序的自組織食品加工過程，如切牙的分塊，磨牙的研磨，唾液酶、 各種腸腺及胃液對(duì)食物的催化分解與對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的合成， 反芻動(dòng)物瘤胃對(duì)食物的發(fā)酵及絨毛對(duì)養(yǎng)分的吸收等等， 都完全是一個(gè)提供能量的食品加工過程。 植物葉子的光合作用（合成有機(jī)物“食品”）、植物根系對(duì)土壤養(yǎng)分的吸收和海帶對(duì)碘的濃縮（類似食品加工中的超濾和反滲析技術(shù)）都無不如此。因此，生命科學(xué)的許多理論和一些生命現(xiàn)象都可用于食品加工系統(tǒng)的功能、 操作與過程的比較分析， 這正是食品工程仿生學(xué)形成的科學(xué)依據(jù)，它會(huì)提升和擴(kuò)大食品工程分析的方法論，加速對(duì)食品加工技術(shù)及其有關(guān)理論的創(chuàng)新。

目前經(jīng)典的人體生理學(xué)、植物科學(xué)、微生物學(xué)等對(duì)人體代謝、植物生長(zhǎng)、微生物繁殖的認(rèn)識(shí)都是出于醫(yī)學(xué)、健康、生長(zhǎng)等目標(biāo)開展的研究。 現(xiàn)在需要我們從制造一個(gè)動(dòng)物、植物、微生物正常生長(zhǎng)所需“營(yíng)養(yǎng)食品”的角度，重新研究生命活動(dòng)。

（2）食品加工的生命活動(dòng)化。以單純的冷熱和機(jī)械加工為基礎(chǔ)并滲入普通化學(xué)技術(shù)的方法來加工食品，往往會(huì)因高溫、高壓和高速搏擊導(dǎo)致大量組分變性而廢棄、營(yíng)養(yǎng)損失加重和能耗升高。通過無數(shù)次的失敗和漫長(zhǎng)的摸索， 人們逐步意識(shí)到用類似生命活動(dòng)的生物系統(tǒng)部分取代高溫高壓處理和強(qiáng)烈的機(jī)械作用在食品加工中將是一種必然的趨勢(shì)， 即未來的食品加工就是像生物系統(tǒng)那樣完全依靠生化過程和輕柔的搓動(dòng)蠕動(dòng)來進(jìn)行。 但是若不建立一套完整的具有食品制造目標(biāo)的有意識(shí)地向生物系統(tǒng)學(xué)習(xí)的科學(xué)體系， 上述目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)必將經(jīng)歷一個(gè)極其漫長(zhǎng)的歷程。 它會(huì)大大減慢食品工業(yè)對(duì)生命進(jìn)化成就的利用速度。然而，食品工程仿生學(xué)建立的宗旨正是通過系統(tǒng)地研究和模擬生命現(xiàn)象，為食品工業(yè)發(fā)展建立完整的仿生思路，加速食品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。 因此，在這個(gè)意義上，食品工程仿生學(xué)是食品工程快速、系統(tǒng)的“生命活動(dòng)化”的新生學(xué)科分支。

眾所周知，生命活動(dòng)本身的綜合性、智能化程度極高，是一個(gè)高度的自組織系統(tǒng)[11]。 在食品加工中對(duì)生命現(xiàn)象的模擬， 最理想的也應(yīng)是對(duì)主要模擬對(duì)象所在系統(tǒng)的整體模擬。因此，對(duì)生命活動(dòng)中用于營(yíng)養(yǎng)成分合成與吸收過程監(jiān)測(cè)與控制等信息加工系統(tǒng)的模擬，自然也是實(shí)現(xiàn)“食品加工生命活動(dòng)化”的重要內(nèi)容，它是進(jìn)行食品智能制造方法創(chuàng)新的源泉。當(dāng)然，生命活動(dòng)的多元性、非線性、大量性與復(fù)雜性等特點(diǎn)對(duì)真正的實(shí)現(xiàn)整體模擬增加了極大的難度。不過，伴隨著利用現(xiàn)代傳感技術(shù)和控制理論的發(fā)展，一些不完全的整體模擬成果，同樣對(duì)食品智能制造系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有極其重要的參考價(jià)值。

SuperMap建庫的核心工作是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，轉(zhuǎn)換處理的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)能直接應(yīng)用于后續(xù)數(shù)據(jù)的處理，采用的建庫模式是從臨時(shí)庫到標(biāo)準(zhǔn)庫再到調(diào)查庫。

4 食品工程仿生學(xué)的研究方法

食品工程仿生學(xué)的基本研究方法是提出模型和進(jìn)行模擬。 研究程序大概分3 步[8]：

1）首先建立“生物模型”：從生命活動(dòng)的食品加工觀出發(fā)，站在食品加工的角度，重新研究生命活動(dòng)中營(yíng)養(yǎng)成分合成、 加工和吸收等每一個(gè)重要的“單元操作”。 在將其和實(shí)際的食品加工相應(yīng)的技術(shù)作系統(tǒng)地對(duì)比之后， 選擇出研究對(duì)象（稱為“仿生元”）。將所得的研究對(duì)象的生物資料予以簡(jiǎn)化，吸收對(duì)技術(shù)要求有益的內(nèi)容，取消與生產(chǎn)技術(shù)要求無關(guān)的因素，得到一個(gè)“生物模型”。

2）其次建立“理論模型”：將生物模型提供的資料進(jìn)行數(shù)學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等分析，并使其內(nèi)在聯(lián)系抽象化，用數(shù)學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等語言把生物模型“翻譯”成為有一般意義的數(shù)學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等“理論模型”。

3）最后建立“實(shí)物模型”：采用電子、機(jī)械、化學(xué)、生物等工程技術(shù)手段，根據(jù)“理論模型”設(shè)計(jì)出可在工程上實(shí)現(xiàn)的“實(shí)物模型”，完成某個(gè)食品加工過程的仿生設(shè)計(jì)。

食品工程仿生學(xué)研究的特點(diǎn)包括：

1）功能仿生：目前關(guān)于仿生學(xué)研究，主要集中在對(duì)生物體形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能、色彩、表面質(zhì)感、意象等內(nèi)容的模擬，但是，食品加工技術(shù)創(chuàng)新的目標(biāo)是建立一些在功能上更為科學(xué)、 高效的加工新技術(shù)，因此，就食品工程仿生學(xué)而言，功能仿生是重點(diǎn)。

2）耦合仿生： 生物體對(duì)一個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)，一般是多個(gè)途徑或者手段同步執(zhí)行的結(jié)果。例如，對(duì)一個(gè)桃子成熟度的識(shí)別，是通過觀其色、聞其味、觸其皮之后，做出綜合判斷。人體對(duì)食物加工是一個(gè)極其復(fù)雜的系統(tǒng)，因此，食品工程仿生學(xué)中對(duì)某一功能的模擬， 絕大多數(shù)是通過對(duì)多個(gè)途徑或者手段的耦合仿生去完成的。

3）創(chuàng)新仿生：在模擬一個(gè)生物過程時(shí)，切忌簡(jiǎn)單不走樣的照搬照抄，僵化的為了仿生而仿生。重要的是應(yīng)當(dāng)從生物界獲得一些啟迪， 將其應(yīng)用于食品加工的方法設(shè)計(jì)， 發(fā)揮工業(yè)機(jī)器系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)， 使得最終建成的食品加工系統(tǒng)思路源于生物系統(tǒng)，功能有可能超過生物原型。

5 食品工程仿生學(xué)主要研究任務(wù)

生命過程、生物系統(tǒng)經(jīng)歷了20 多億年的“物競(jìng)天擇”，具有最佳結(jié)構(gòu)、功能、控制和信息處理系統(tǒng)， 食品工程仿生學(xué)的目的就在于從中尋求新原理、新材料、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)，通過分析研究，用于食品工業(yè)新裝備、新儀器的設(shè)計(jì)，新技術(shù)和新型食品的開發(fā)，是一個(gè)取之不盡、學(xué)之不完的寶藏。 食品工程仿生學(xué)擬開展的主要研究工作包括：

1）模擬食物消化，進(jìn)行食品分解技術(shù)的仿生設(shè)計(jì)[30]。 胃與腸是食物分解的重要場(chǎng)所，食物中的蛋白質(zhì)在胃黏膜分泌胃酸和胃蛋白酶原的共同作用下，被初步分解消化；經(jīng)過小腸化學(xué)性消化及小腸運(yùn)動(dòng)的機(jī)械性消化后， 被進(jìn)一步分解成為人體容易吸收的營(yíng)養(yǎng)物。 人體的食物消化與工業(yè)的食品酶解方法完全一樣， 但是就合理性而言遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于工業(yè)食品酶解，因此有可能通過模擬，形成全新的食品分解技術(shù)。

2）模擬養(yǎng)分吸收，進(jìn)行食品分離技術(shù)的仿生設(shè)計(jì)[10]。 人體腸道通過轉(zhuǎn)運(yùn)細(xì)胞將食物中降解得到的小分子營(yíng)養(yǎng)成分高效快速地吸收進(jìn)入血液，食品工業(yè)與之對(duì)應(yīng)的微濾、超濾、納濾、電滲析、反滲透等膜分離技術(shù)，卻長(zhǎng)期以來為膜污染、濃度極化等影響分離效率的難題不得其解， 因此有可能通過模擬，找到突破口。

3）模擬口腔加工，進(jìn)行食品預(yù)加工技術(shù)的仿生設(shè)計(jì)[31]。 食物進(jìn)入口腔后，經(jīng)過牙齒切分、研磨，唾液酶的預(yù)分解、殺菌，為進(jìn)入胃之后能夠迅速酶解做好了準(zhǔn)備。因此可以受其啟發(fā)，進(jìn)行相應(yīng)的食品加工溫和預(yù)處理技術(shù)的創(chuàng)新。

4）模擬感官評(píng)判，進(jìn)行食品品質(zhì)評(píng)價(jià)技術(shù)的仿生設(shè)計(jì)[32]。 人類通過五官進(jìn)行食物品質(zhì)優(yōu)劣的識(shí)別，因此近些年來，用于食品品質(zhì)無損檢測(cè)的電子眼、電子鼻、電子舌發(fā)展迅速，通過多技術(shù)聯(lián)用，進(jìn)行耦合仿生的研究也越來越多。

5）模擬肝臟解毒，進(jìn)行食品有害物降解技術(shù)的仿生設(shè)計(jì)。 肝臟對(duì)來自體內(nèi)和體外的許多非營(yíng)養(yǎng)性物質(zhì)如各種藥物、 毒物以及體內(nèi)某些代謝產(chǎn)物，具有生物轉(zhuǎn)化作用。通過新陳代謝將它們徹底分解或以原形排出體外，這種作用也被稱作“解毒功能”。因此，對(duì)于肝臟解毒的模擬，有可能會(huì)形成食品有害物降解技術(shù)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

6）模擬腸道儒動(dòng)，進(jìn)行食品成型技術(shù)的仿生設(shè)計(jì)。羊糞的大小與形狀如此一致，牛糞的造型精致至極， 而其在如此短的結(jié)腸中實(shí)現(xiàn)如此復(fù)雜的均衡分割、精致成型、完美包衣，是目前食品工業(yè)和制藥工業(yè)遙不可及之事， 應(yīng)當(dāng)對(duì)食品成型技術(shù)的創(chuàng)新有啟迪作用。

7）模擬生物機(jī)構(gòu)， 進(jìn)行食品機(jī)械的仿生設(shè)計(jì)。 許多昆蟲動(dòng)物， 由于其結(jié)構(gòu)獨(dú)特的非光滑表面，呈現(xiàn)出非常好的自潔特性。 在農(nóng)業(yè)機(jī)械中，有學(xué)者為了減小潮濕土壤對(duì)犁鏵造成的吸附阻力，模擬昆蟲的非光滑表面， 設(shè)計(jì)出一系列減粘脫附新技術(shù)[8]。在食品裝備或者廚房器具設(shè)計(jì)中也可以產(chǎn)生更多新的設(shè)計(jì)思想。

8）模擬生物材料構(gòu)成， 進(jìn)行食品機(jī)械材料的仿生設(shè)計(jì)。例如，模擬胃黏膜（液）抗鹽酸及消化液其它成分腐蝕的機(jī)理，進(jìn)行防腐材料的開發(fā)；模擬荷葉的表面結(jié)構(gòu)， 進(jìn)行食品裝備內(nèi)壁自潔涂層的設(shè)計(jì)。

9）模擬神經(jīng)元， 進(jìn)行食品制造過程智能控制技術(shù)的仿生設(shè)計(jì)。 研究神經(jīng)元對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的合成、加工與吸收等過程的識(shí)別、判斷、控制技術(shù)，建立新的算法，設(shè)計(jì)更為精巧的控制系統(tǒng)，對(duì)于加速食品智能制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有很好的價(jià)值。

10）食品和食品原料的模擬合成研究[23，33]。所有生物都直接或間接地從光合作用中獲得能量和養(yǎng)料。 仿生學(xué)的發(fā)展對(duì)人工模擬這個(gè)過程合成食物資源有很大的意義。 另外，海味食品、甜味劑等的模擬合成已逐漸得到重視。

6 結(jié)論與展望

“食品工程仿生學(xué)”的建立是生命科學(xué)以新的視角支撐工程技術(shù)發(fā)展的又一范例， 對(duì)食品工業(yè)的創(chuàng)新與發(fā)展會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的、變革性的影響，同時(shí)也會(huì)使人們對(duì)生命活動(dòng)產(chǎn)生新的認(rèn)識(shí)。 由于這是一個(gè)別開生面的新課題，其內(nèi)涵極其豐富，筆者謹(jǐn)希望此文對(duì)于該學(xué)科的形成與發(fā)展起到一個(gè)拋磚引玉的作用。

在人才培養(yǎng)上，作為一個(gè)交叉學(xué)科，針對(duì)研究生開設(shè)“食品工程仿生學(xué)”課程或者專題講座，培養(yǎng)研究生利用生命科學(xué)的研究成果、 仿生學(xué)的研究思路，進(jìn)行食品工程技術(shù)創(chuàng)新的意識(shí)和能力。

在科學(xué)研究上， 需要強(qiáng)化食品工程仿生學(xué)研究的試驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)， 支撐開展食物消化、 養(yǎng)分吸收、口腔加工、感官評(píng)判、肝臟解毒、神經(jīng)元、運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、 生物材料等生命活動(dòng)及其系統(tǒng)構(gòu)成模擬的研究工作，促進(jìn)食品工程的技術(shù)創(chuàng)新。