文 本刊記者 王煥現(xiàn)
民以食為天。我國已進入高質(zhì)量發(fā)展新階段,食品保障越來越重要。黨的二十大報告提出,要“樹立大食物觀”。大食物觀即向耕地、草原、森林、海洋以及植物動物微生物要熱量、要蛋白,全方位、多途徑開發(fā)食物資源。植物基食品作為未來食品的重要發(fā)展方向之一,成為當前國際食品科技開發(fā)的重要領(lǐng)域。
2022年8月,在美國完成博士后研究的操義平,被上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院作為優(yōu)秀青年人才引進回國。剛剛30歲出頭的他被聘為長聘教軌副教授,牽頭組織食品蛋白結(jié)構(gòu)與功能相關(guān)科研攻關(guān)項目?;貒蠖潭處讉€月,操義平從科研平臺建設(shè)、團隊組建,到項目申請同步展開,每周多次往返浦江兩岸,高強度的工作讓他顯得有些瘦削?!斑@種高強度也帶來高效率,體現(xiàn)出上海的國際范兒。我就是沖著這種環(huán)境和國內(nèi)的發(fā)展機會回來的。”這位“90后”學(xué)者言談中透著自信。
讀博士的時候,操義平被愛因斯坦的母校蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院選中,之后又去了科技創(chuàng)新氛圍濃厚的麻省理工學(xué)院做博士后。短短幾年,他在食品科學(xué)、高分子材料、蛋白質(zhì)工程等領(lǐng)域取得了一批重要成果,在《自然·食品》等國際權(quán)威科技期刊發(fā)表多篇高被引論文。很多人邀他一起在波士頓創(chuàng)業(yè),但他認為中國擁有更好的發(fā)展機會,也更需要他的研究成果??紤]再三,他決定回國。此前,在芯片研究領(lǐng)域耕耘的女友已先他一年回國,兩人約定相聚上海。
“現(xiàn)在國內(nèi)外的人才發(fā)展環(huán)境也發(fā)生了一些重大變化,越來越多的在外學(xué)者都想回國干一番事業(yè)。我感覺國內(nèi)對人才的渴求和人才政策的吸引力都很強。整體上,國內(nèi)的發(fā)展機會更多,前景也更好,再就是科研條件也越來越好,更適合我們這些追求高效率和價值感的年輕人。”操義平說。
回國前,操義平入選國家自然科學(xué)基金優(yōu)秀青年科學(xué)基金項目(海外),項目旨在鼓勵優(yōu)秀青年學(xué)者脫穎而出。入選該項目使操義平得以邊保持與國外工作的銜接,邊以最快的速度鋪開在國內(nèi)的工作。他還在美國時,上海交通大學(xué)就已為他準備好一些基礎(chǔ)條件。他提交的研究課題通過了專家論證,學(xué)院為他預(yù)留了招生和員工招聘名額,數(shù)百萬經(jīng)費也有了著落……這些使他回來后不必從零開始。當然,也并非沒有困難,他申請的一個國家重點課題,因新冠疫情等影響暫時受阻,一些需要從國外購置的設(shè)備交貨時間被延遲。“我會以平常心對待這些麻煩,在已有條件下讓工作盡快入軌。比如,剛剛就談好了跟醫(yī)院的一項合作。”
中國的肉類消耗量很大,牛肉和豬肉進口量占據(jù)世界總進口量的30%以上,每年進口額近2000億元。操義平說,這同樣存在著像芯片一樣被“卡脖子”的風(fēng)險。而且,如此大量的食品消耗也導(dǎo)致每天需要生產(chǎn)大量的食品包裝,既浪費資源,又污染環(huán)境,解決這些問題都有難度。
操義平認識到,國際人工食品研究前沿聚焦學(xué)科交叉,要充分利用物理、材料、生物、計算機等多個領(lǐng)域的手段?!斑@一領(lǐng)域有重大基礎(chǔ)性問題有待科學(xué)突破,相關(guān)的國際競爭不亞于芯片領(lǐng)域的博弈,我們必須爭取領(lǐng)先,以避免將來被‘卡脖子’?!辈倭x平說,這需要沉下心來,把問題看清挖透。“在自然界,動物的進化需要多少年?科研探索與實踐不是一件簡單的事情,但一旦打開‘黑盒子’,就是重大突破。到那時再去做產(chǎn)業(yè)化,我們就能在國際上處于領(lǐng)先地位,這類食品的安全性和市場競爭力也能得到保證。”2022年11月,在中國食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會主辦的第二屆植物基食品創(chuàng)新發(fā)展論壇上,中國工程院院士、中國食品科學(xué)技術(shù)學(xué)會副理事長陳堅表示,盡管中國在產(chǎn)業(yè)方面與國外相比還有一定差距,但科研有領(lǐng)先的機會,新型植物基食品目前在全球范圍仍處于起步階段,中國可以通過不同學(xué)科的技術(shù)集成,在設(shè)計與制造技術(shù)方面取得突破。
油凝膠與水凝膠用于替代不健康脂肪
操義平對躋身國際前沿信心滿滿?!拔覀冎?,凝膠有水凝膠、油凝膠、氣凝膠。我們可以加以利用,設(shè)計出各種替代食品,如利用水凝膠可以生產(chǎn)不同口感的瘦肉;油凝膠可用來生產(chǎn)肥肉,還可以生產(chǎn)奶酪、冰淇淋;氣溶膠可以做出非油炸的蓬松食品。從科學(xué)設(shè)計角度來看,這一路徑是可行的。技術(shù)一旦成功,可用于所有蛋白食品的重新制造?!辈倭x平設(shè)想,在關(guān)鍵技術(shù)突破之后,就可以通過做數(shù)學(xué)模型,設(shè)計各種各樣的健康食品,然后系列生產(chǎn)。
操義平也坦言,做食品科學(xué)有時會有一種總摸不到底的感覺,其實癥結(jié)就在于沒有摸透深層次的科學(xué)問題,這是目前制約蛋白食品發(fā)展的一個瓶頸。為此,他做了一項長期規(guī)劃,并得到學(xué)校的充分認可。他說,芯片產(chǎn)業(yè)被“卡脖子”的根本原因是我們的基礎(chǔ)研究總量不足,蛋白食品產(chǎn)業(yè)同樣如此?!拔乙媚贻p的優(yōu)勢,從長計議,相信假以時日,終能得到回報。”
操義平還把滿足國人口味作為蛋白食品的攻關(guān)目標?!袄贤獬詵|西不怎么講口感,我們在中國還是要突出中國特色?!眿寢寣λ南敕ê懿焕斫猓弘y道我的博士兒子是要當廚師嗎?他告訴媽媽,自己做的是科學(xué)的食品?!皟鹤右龅牡鞍资称窌袢庖粯雍贸?,所有這些,廚師做不到,但科技可以做到?!背床藶槭裁聪悖渴且驗槌床诉^程中的美拉德反應(yīng),但傳統(tǒng)炒菜過程中會產(chǎn)生一些致毒致癌的物質(zhì),自己的工作就是要有效抑制致癌物質(zhì)的產(chǎn)生,同時又讓香味充分釋放。
吃得健康,是如今人們的普遍追求。外國人吃的食品因為油脂含量高,肥胖癥十分普遍。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,肥胖人群的全因死亡風(fēng)險增加了32%。中國隨著經(jīng)濟水平的提高,也面臨同樣的問題。如何既飽口福,又能消除美食中的健康隱患,解決辦法就是做健康美味的替代食品?!翱茖W(xué)設(shè)計出來的肥肉好吃,又不會危害健康,甚至有益于人體健康。如果中國人吃得更健康,都能活到100歲,能比別人多20年的壽命,就可以創(chuàng)造更多美好的事物?!?/p>
在美國時,操義平和當?shù)匾恍┢髽I(yè)合作,針對國外社會對健康食品的需求已經(jīng)做出一些成功的探索,這也增添了他在中國做出更健康食品的信心。他還發(fā)現(xiàn),新型食品設(shè)計可以服務(wù)于綠色環(huán)保,“我們完全可以用可食用的天然蛋白質(zhì)來做飲料瓶,這在環(huán)保方面有很大潛力?!痹诿绹鴷r他就與企業(yè)合作過類似的包裝,效果非常好。
獲得諾貝爾獎是很多科學(xué)工作者的目標,而用科學(xué)造福人類是更多科學(xué)家的理想。操義平說,他在乎的不是研究成果是否能發(fā)論文,而是有沒有真正的價值。要么創(chuàng)立的公式能寫進課本,要么設(shè)計的產(chǎn)品能進入超市。總之,做的事情要有意義。在美國大學(xué)里,創(chuàng)業(yè)是學(xué)生的普遍夢想?;貒?,哈佛、MIT的伙伴拉他去創(chuàng)業(yè),如果不是美國的發(fā)展環(huán)境越來越不確定,而中國的創(chuàng)業(yè)環(huán)境越來越好,他或許已經(jīng)在國外創(chuàng)業(yè)了。他的一位從美國回國創(chuàng)業(yè)的同學(xué),那時已經(jīng)拿到了5000萬美元的A輪融資?!盎貒笪胰匀挥X得,好的成果一定要轉(zhuǎn)化推廣,讓其實現(xiàn)價值?!辈倭x平也將這樣的理念設(shè)計到自己的教學(xué)中,希望自己的學(xué)生不僅追求科研成果,也追求成果轉(zhuǎn)化。
操義平(后排左二)與實驗室同事團建
國外的領(lǐng)先,很多體現(xiàn)在成果轉(zhuǎn)化能力上。在美國,人造肉技術(shù)做得比較好的是斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)戴維斯分校等,Impossible Foods(美國植物肉品牌)就是斯坦福大學(xué)一位教授創(chuàng)建的。操義平在瑞士和美國的指導(dǎo)老師都是蛋白質(zhì)制造產(chǎn)業(yè)中年輕有為的教授,也都參與過成果轉(zhuǎn)化?!爸袊谑称吩O(shè)計領(lǐng)域與歐美國家有差距,但也有獨特資源和后發(fā)優(yōu)勢,外國人想不到去研究和開發(fā)中國人愛吃的紅燒肉,他們現(xiàn)在做的最多的是漢堡里面的碎肉?!辈倭x平說,這樣有意義的方向,不能等到國外搶先做了再去追趕,我們要走在他們前面。
當然,在做好技術(shù)積累之前,他不會被幾個億的市場誘惑去做本末倒置的超前轉(zhuǎn)化。“全球2000多家植物基食品企業(yè),沒有一個能達到很高的市場占有率,就是因為都沒有解決好深層的技術(shù)問題,這也促使我沉下心來做原創(chuàng)性成果,核心問題解決了,再進軍產(chǎn)業(yè)才有把握。”操義平說。
強大的產(chǎn)業(yè)需要強有力的人才支撐,操義平認為,符合國家發(fā)展需要的人才,一定要在面向國家和產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要的應(yīng)用實踐中去自主培養(yǎng),不能從書本到書本,也不能圍著分數(shù)和論文轉(zhuǎn)。
“我們學(xué)?,F(xiàn)在引進了很多老師,決心改變唯論文、唯分數(shù)的科研評價導(dǎo)向。我們都在鼓勵學(xué)生結(jié)合現(xiàn)實問題去學(xué)習(xí)和研究。比如吃飯聊天時,能不能聊一聊怎么讓這個蒸蛋做得更好吃,其中有哪些科學(xué)原理。一起喝茶飲料時,能不能聊聊塑料瓶到底能不能設(shè)計成可降解甚至可食用的材料,可選用的食用原料又有哪些?!辈倭x平說,很多科技難題需要不同領(lǐng)域不同專業(yè)的科研人員交叉合作、協(xié)同解決,所以要鼓勵不同學(xué)科背景的學(xué)生多交流、多合作。
“國外尤其是歐洲國家?guī)资隂]有大的變化,社會節(jié)奏相對緩慢,相比之下,中國每天都在發(fā)生變化?!碑斎?,他也看到了差距。與歐美國家學(xué)生相比,中國學(xué)生喜歡埋頭做事,不習(xí)慣交流合作,學(xué)習(xí)研究也經(jīng)常與實際需要脫節(jié)。“我們一定要培養(yǎng)學(xué)生交流合作的習(xí)慣,這樣,無論他們將來從事什么職業(yè)都會受益?!?/p>
操義平(左)指導(dǎo)學(xué)生做實驗
操義平希望自己的學(xué)生既充滿自信,又保持清醒的頭腦。從小在農(nóng)村長大的他,聽到的都是國外如何好,但國外到底如何,直到出國后他才形成完整的認知?!坝袡C會,還是要讓學(xué)生出去看看,不是只看表象,而是要仔細觀察、深入思考、科學(xué)判斷?!彼f,西方國家曾長期領(lǐng)先世界,確實有其成熟先進的一面。但也要看到他們存在的問題,例如高工資高福利養(yǎng)活了不少不思進取的人,社會進步動力不足等??辞暹@些問題,我們就能既清醒又自信地朝著我們的目標去奮力奔跑。