编者按：民以食为天，现代人对于食物种类和品质的要求已越来越极致。而农业技术的不断进步和创新也为人们吃饱吃好打下了一份牢靠的保障。面对餐桌上琳琅满目的各式佳肴，你是否想过这些食物背后都有哪些科技在支撑？未来又会有什么科技来保障我们吃的更安全更优质？我们编译了加拿大联邦政府预测与策划组织所公布的一份名为《MetaScan 3：新兴技术》的报告，看看有哪些新兴技术将为未来农业带来变化。

　　
　　基因重组：创造新的食物种类
　　
　　实现时间：2017年
　　
　　推广时间：2027年
　　
　　2013年，世界上第一个“试管汉堡”在英国首都伦敦问世，震惊世界。这个汉堡的“牛肉饼”是荷兰研究人员用牛的干细胞培育而成，成本超过32万美元。研究人员希望人造肉有助解决全球肉类紧缺问题，应对气候变化。
　　
　　这块“肉饼”由研究人员从牛的肌肉组织中分离出干细胞，放入营养液中，促进细胞生长和繁殖。这些干细胞三周后数目超过100研究人员把它们放入数个小型容器中，细胞合成大约一厘米长、几毫米厚的“肉丝”。研究人员收集“肉丝”，做成小“肉丸”冷冻起来，以便凑够一块“肉饼”的量。这个培养肉的研究所使用的就是一项食品基因技术，也被称为是试管肉，它指的是并非来自活体动物的肉制品。目前已有不少科研项目正在进行培养肉的试验，但迄今为止还没有生产出能够供大众消费的培养肉。预计到2017年才能在科研中实现，到2024年才能成为主流技术，到2027年才能普遍推广。基因食品也是未来人类对于餐桌食品研究的一个重点，基因技术可以创造出全新的动物和植物食材，以更好地满足生物学和生理学的需求。
　　
　　实际上，制造出这些未来高技术食物的最大挑战根本就不是技术问题本身，而是全世界各地的消费者们对此的态度，正如全世界各国的食品科学家们所说的那样，即消费者们的那种“排斥情绪”。这种来自消费者一端的消极反馈当然也会影响到食品公司的态度，让他们在这方面变得愈发谨慎。


　　
　　家畜识别：避免人畜传染病的传播
　　
　　实现时间：2018年
　　
　　推广时间：2019年
　　
　　近年来，一系列食品安全事件的发生以及人畜共患传染病的爆发给人们带来极大的恐慌，世界各国对食品安全越来越关注，很多企业开始试图降低生产过程中的风险，消费者也更关注于家畜产品在食品供应链中的流动情况，以进行跟踪和追溯，家畜个体识别就成了关键的环节。
　　
　　家畜个体识别技术从种类上属于感应器的研究范畴。感应器可以实现农业生产过程的实时可追溯性，并且协助分析农作物、家畜和农业机械设备的状态。例如土壤与空气感应器可实时了解农林或水源的现状；设备远程信息处理让机械设备即将出现故障时提前向机械师发出警报；农作物感应器不管土地肥沃程度如何，都可以检测出需要施肥的数量等等，这些感应设备都给农业生产带来了保障。
　　
　　现在我们更关注的可能就是家畜来源问题。家畜生物识别技术主要整合GPS、RFID和生物识别技术，可以自动识别和实时传输关于家畜的重要信息。其中，RFID技术是指利用射频信号传递的信息达到识别目的。
　　
　　生物特征识别是利用生物自身的独特的、不易改变的特征进行识别，一些生物特征识别技术被提出来用于家畜个体识别，如DNA、自体免疫性抗体标签、鼻纹、视网膜、虹膜、面部识别。
　　
　　这样一来，改进了传统身份识别易丢失、易伪造、易被破解的局限性，对于建立家畜数据库完善管理、追踪家畜疾病等提供了很大便利，为消费者的肉食食品安全提供了一定的保障。据悉，家畜生物识别技术到2018年才能成为主流技术，到2019年才能普遍推广。


　　
　　自动化技术：机器人帮你选择优质食物
　　
　　实现时间：2020年
　　
　　推广时间：2021年
　　
　　自动化技术也对农业有很大帮助，它可以通过大规模机器人和微型机器人对农作物进行工厂级检查和维护，这样一来，对我们食用的农作物的质量提供了很大保障。
　　
　　说到自动化技术，变速收割控制、快速迭代选择育种是目前正在热议的话题，它们可以做到根据需要播种的土地的形状、生产力水平制定出具体的播种方案，然后就可以利用拖拉机在土地的不同位置因地制宜地进行播种，甚至可以对育种的最终结果进行量化分析，然后从算法角度提供改良建议。这都将成为未来自动化农业的主流技术。
　　
　　但在实现农业自动化的同时，农业机器人的普及似乎更为人类所关注，它将彻底改变传统的农业劳动方式降低农民的劳动力。农业机器人常被用于自动化农业生产，比如收获、摘果、犁地、土壤养护、除草、耕种、灌溉等。
　　
　　目前，已有一些国家对农业机器人的研究做出了贡献。美国一家农业机械公司的研究人员推出的机器人别具一格，它会从不同土壤的实际情况出发，适量施肥，它的准确计算合理地减少了施肥的总量，降低了农业成本，由于施肥科学，使地下水质也得到了改善；德国农业专家采用计算机、全球定位系统(GPS)和灵巧的多用途拖拉机综合技术，研制出可准确施用除草剂除草的机器人，由农业工人领着机器人在田间行走，在到达杂草多的地块时，它身上的GPS接收器便会显示出杂草位置的坐标定位图。此外，还有一些国家研制出的采摘机器人，不仅可以分辨农产品的成熟度将其分级，还能以最快速度灵活采摘，减轻了不少劳动力，还可以让我们食用到经过机器精准辨别出的最新鲜的农产品。
　　
　　但农业机器人预计可能要到2020年才能成为主流技术，到2021年才能普遍推广。


　　
　　垂直农业：实现城市食物自给自足
　　
　　实现时间：2023年
　　
　　推广时间：2027年
　　
　　农业中的工程技术包含各种与农业有关的新技术、新工具和经济新领域。目前，比较“火热”的就要数对垂直农业的研究了。垂直农业这是现代农业的自然发展方向之一。“垂直农业”这一概念最早由美国哥伦比亚大学教授迪克逊德斯帕米尔提出，德斯帕米尔希望在由玻璃和钢筋组成的光线充足的建筑物里能够出产人们所需的食物。比如：在1楼喂养罗非鱼，在12楼种植西红柿……。在建筑物内，所有的水都被循环利用；植物不使用堆肥；产生的甲烷等气体被收集起来变成热量；牲畜的排泄物成为能源的来源等。
　　
　　“垂直农业”，是一种获取食物、处理废弃物的新途径。比方说，水槽里可以养鱼和其他水产品。同时利用现代科技最大限度地减少浪费和能源使用，促进回收利用。为此，这些农场将装上玻璃墙、大型太阳能电池板、高科技灌溉系统和用于焚烧垃圾生产能源的焚烧炉。农场还将配备各种监测系统，确保能源和水都在正确的地方发挥作用，温度也得到适当控制。
　　
　　垂直农业可以在专用或多功能摩天大楼里种植植物或养动物。利用类似于温室的技术，垂直农业可以利用节能灯模拟自然光。垂直农业有很多的优势，包括全年种植农作物、不受天气影响、实现城市食物自给自足和降低运输成本。预计到2023年才能在科研中实现，到2027年才能成为主流技术和普遍推广。