中央农村工作会议系列解读⑭树立大食物观 构建多元化食物供给体系******
作者:赵思诚、王国刚,中国农业科学院农业经济与发展研究所
“洪范八政,食为政首”,顺应居民食品消费结构调整趋势,保障食品供给数量充足、质量过硬、结构适配,是我国农业生产的重点任务之一。而树立“大农业”“大食物”观念,是新时期保障我国食品市场供需平衡和居民营养健康的重要抓手。2022年中央农村工作会议强调,要树立大食物观,构建多元化食物供给体系,多途径开发食物来源。未来一段时间内,在“吃得饱”“吃得好”之外进一步倡导“吃得健康”,深挖潜力构建更为全面的食品供给体系,是树立大食物观的题中之义。
随着经济发展以及居民收入提高,我国居民的食品消费结构发生显著调整,口粮消费不断下降,水果、蔬菜与畜产品消费持续增长。2021年我国人均口粮消费131.4公斤,相较于2013年下降11.3%;人均禽肉消费量26.5公斤,增长55.1%;人均蛋类消费量13.2公斤,增长61%;人均奶类消费14.4公斤,增长23.1%;人均水产品消费14.2公斤,增长38.5%;居民食品消费多元化趋势十分明显,畜禽产品消费快速增长,膳食营养水平不断提升。居民食品需求结构变化直接反映于食品进口端,2021年,我国食品进口额再创历史新高,全年进口额高达1354.6亿美元,同比增长25.4%。进口额排在前五位的食品品类分别是肉类、粮食、水产品、乳制品和水果,五项进口额均超过百亿美元。
粮食安全概念应当与居民食品消费结构调整相适应,目前我国粮食安全仍然存在“米袋子”提得多、“菜篮子”提得少,“供给端”提得多、“需求端”提得少的“两多两少”问题。未来一段时间内,粮食安全概念应当向食物安全逐步转变,除了稻谷、小麦、玉米、大豆等粮食作物之外,也需要将肉、蛋、奶、菜、果等品类纳入考虑范围,在更广泛的基础上讨论数量安全和自给能力问题,力争实现主要食品供需动态平衡。
食品消费结构调整直接影响居民营养健康情况。总体而言,我国居民营养供给快速增长,蛋白质、脂肪与能量供给充足,动物蛋白供给明显增加,居民人均每日能量供给量达到3400千卡,能够满足居民营养需求。但“吃得好”并不等同于“吃得健康”,居民营养水平提升也引发了一系列问题。
首先是膳食结构不平衡,居民营养供给存在短板。当前我国居民精加工谷物食用多而全谷物与杂粮食用少,红肉食用多而白肉食用少,蛋类食用多而奶类食用少,油、盐、糖消费过多而各类维生素与钙、铁等微量元素摄入不足,居民营养过剩与营养缺乏问题同时存在,大量居民处于“隐性饥饿”状态。
其次是膳食结构不平衡导致肥胖与慢性病患病率增长。根据《中国居民膳食指南科学研究报告(2021)》的统计结果,我国18岁及以上居民超重或肥胖比例已经超过50%,6~17岁儿童青少年超重肥胖率已经达到19.0%,而超重肥胖是引发心血管疾病、糖尿病、高血压等慢性疾病的主要诱因之一。当前我国成人高血压患病率为27.5%,糖尿病患病率为11.9%,膳食结构变化对居民营养健康的影响不容忽视。
最后是城乡居民营养供给仍有差距,老龄人口的营养健康状况需要引起关注。农村居民肉类消费以红肉为主,维生素、钙等营养素供给水平相较于城镇更低。农村居民营养不良、贫血的发生率也高于城市地区,而农村居民对高血压问题的知晓率、控制率和治疗率均显著低于城市居民。当前我国老龄化程度不断加深,部分老龄人存在能量和蛋白质摄入不足,80岁以上高龄老年人贫血率达到10%,新冠疫情背景下,老年人营养不良问题仍需高度警惕。
需求端,首先,树立科学的膳食营养观,倡导均衡饮食结构。宣传低油、盐饮食与粗粮的营养健康作用,降低居民精粮消费倾向,控制钠盐与脂肪摄入。推广普及禽肉、水产等白肉的健康功效与营养价值,倡导居民使用白肉消费替代猪肉消费,促进肉类消费多元化,从饮食层面降低各类慢性疾病发病率,提升居民营养健康水平。其次,开展节粮动员,树立节粮减损意识,遏制饮食铺张攀比。厉行节约,倡导科学点餐,狠抓食堂浪费,持续关注外卖行业中的点餐过量和畜禽养殖过程中的饲料粮浪费问题,多渠道“堵漏”,通过“食”端的调整,实现“农”端的节粮减损目标,降低食品供给体系的压力。
供给端,首先,多渠道构建食品供给体系。以粮食为基础,在充分考虑自然环境承载力的基础上,通过设施农业、生物技术等手段,按照宜粮则粮、宜经则经、宜牧则牧、宜渔则渔、宜林则林的原则,向山水林田湖草沙要食物,充分利用广袤的国土资源,有效缓解我国人均耕地不足的窘境。其次,重点关注蛋白饲料粮的供给问题。发展低蛋白日粮技术,着重研发大豆蛋白替代产品,推动小品种氨基酸生产核心技术突破,加大对新型限制性氨基酸生产技术的支持,满足低蛋白日粮配制需求,适度降低饲料中豆粕等蛋白原料用量,逐步降低养殖行业对进口大豆蛋白的依赖。推广大豆玉米带状复植技术,努力实现“玉米不减产、多收一季豆”的政策目标。做好玉米大豆的协同发展的研判工作,尽可能提升我国的大豆自给能力。
科学家揭示珊瑚的高温驯化适应机制 让“适者生存”加速上演,为珊瑚提供应对气候变化路径******
科学研究正在为珊瑚寻找应对气候变化的新路径。尽管科研人员在不遗余力地设法保护珊瑚,但是导致珊瑚种群生存困难的根本问题在于当前气候变化速度过快。解决根源问题,即降低碳排放,避免气候变化速度过快,才能更好地保护珊瑚。
——江雷 中国科学院南海海洋研究所助理研究员
◎本报记者 何 亮
珊瑚作为一种海洋生物,因其缤纷的色彩、特殊的生存方式而受到人们的关注。珊瑚对生存环境的变化较为敏感、对生存环境的要求较为苛刻,气候变化影响下的水温升高会导致大量珊瑚白化死亡。
近日,生态学期刊《分子生态学》在线发表了由中国科学院南海海洋研究所黄晖团队领衔完成的论文,揭示了珊瑚应对气候变暖的驯化适应及其生理和分子机制。论文共同第一作者、中国科学院南海海洋研究所助理研究员江雷在接受科技日报记者采访时表示:“这项研究有助于我们正确认识珊瑚对海水升温的适应潜力,为人类保护珊瑚礁提供了正面、积极的启示。”
孵幼型珊瑚,礁体上的“拓荒者”
长期以来,珊瑚除了因为五彩斑斓的色彩而备受人们关注,关于它还有一个问题常常令人困惑——珊瑚究竟是动物,还是植物?
事实上,珊瑚是动物,是一种较低等的刺胞动物。珊瑚之所以色彩斑斓,是因为其体内生活着一种微小的藻类——虫黄藻。虫黄藻可以通过光合作用为珊瑚提供能量,保证珊瑚的生存。如果珊瑚失去虫黄藻,就会饿肚子,最终因没有能量来源而饿死。
珊瑚与虫黄藻复杂的共生关系,不仅关乎珊瑚的生存,也是科研人员研究的重点。此次研究中,黄晖研究团队主要研究的珊瑚种类是孵幼型鹿角杯形珊瑚。
“孵幼型鹿角杯形珊瑚比较特殊,是‘先锋物种’,这也是我们选择孵幼型鹿角杯形珊瑚作为研究对象的一个原因。当一个生态系统受到破坏或者干扰的时候,‘先锋物种’是最早出现的一类生物。‘先锋物种’就像‘拓荒者’一样,率先开启了生态演替和重塑生物群落的旅程。”江雷表示,“因为发育快,繁殖能力强等原因,一旦有新的合适生存环境出现,孵幼型鹿角杯形珊瑚的幼虫会最先长到礁体上开拓生存环境,并对礁体进行相应改造。之后才会有其他的生物相继进驻这一生存环境。”
选择孵幼型鹿角杯形珊瑚作为研究对象,另一个重要的原因是其对环境的适应类型。江雷介绍,在自然界,生物对环境的适应有两种不同类型:一种类型称作表型可塑性适应,即生物的生理过程是弹性可变的,生物通过调整机能适应环境变化;另一种类型称作进化适应(又称遗传适应),即生物在许多世代中由自然选择进行演化、筛选,最终完成对环境变化的适应。
“我们选择表型可塑性适应来进行研究,是因为对这种适应类型的研究时间周期较短,容易捕获研究结果,显现成果差异。”江雷表示。孵幼型鹿角杯形珊瑚的繁殖方式是体内受精,幼体在母体内发育,发育成为幼虫之后,再由母体排出体外。孵幼型鹿角杯形珊瑚排放出来的幼虫发育周期在1个月左右,是卵生型珊瑚的十分之一。
开展对比实验,揭示生理调节机制
在中科院南海海洋研究所的实验室里,一排排灯光格外显眼。光线照射下,颜色各异的珊瑚生活在人工营造的生态系统里。江雷等科研人员对孵幼型鹿角杯形珊瑚的驯化实验也正是在这里进行。
“在野外,珊瑚生存的正常水温是29摄氏度。我们通过温控系统,将珊瑚缸中的水温以每天约0.5摄氏度的速度进行提升。大约一个星期后,珊瑚缸中的水温会升至32摄氏度,并保持此温度。此次研究中的孵幼型鹿角杯形珊瑚幼虫,正是在上述高温环境中完成在母体珊瑚体内的发育和出生。”江雷说。
在长达1个月的研究中,科研人员观察到了很多现象。经过高温驯化后,孵幼型鹿角杯形珊瑚母体的代谢受到了不利影响,不仅光合作用降低,还发生了白化现象。可是,驯化组子代幼虫的表现却不一样,与对照组子代幼虫相比,经过高温驯化的子代幼虫能适应更高的水温,其最适生存温度有了明显提升,对高温的适应性得到了增强。江雷表示:“这说明,仅仅一个月的驯化就对子代幼虫的表型产生了较为明显的影响。”
仅凭一组数据,尚不足以得出定论。接下来,科研人员又进行了交叉移植实验。科研人员分别将经历了驯化组的幼虫和对照组的幼虫置于对照温度与高温环境。对比的结果与此前的结论较好地吻合,证明珊瑚母体的热驯化缓解了高温对子代幼虫的不利影响。
“上述现象背后,是珊瑚幼虫生理状态的调整。”江雷表示,在驯化之后,幼虫的虫黄藻的光合活性与光合速率得到了提高。幼虫的虫黄藻变得更强大,对高温的适应能力也更好。与此同时,幼虫的呼吸消耗降低了。这就意味着,幼虫能在获得更多营养物质的同时,支出更少的能量消耗。
“这一生理调节机制对珊瑚幼虫来说,可谓是大有裨益。”江雷表示,处于浮游阶段的幼虫,能量物质的补充全部依赖于虫黄藻的光合作用。如果生产得多且消耗得少,幼虫的能量储备就会更加充足,也会利于其生存。
此次研究中,科研人员还发现,驯化后的珊瑚幼虫中负责从虫黄藻转移脂类、糖类和氨基酸等营养物质的宿主转运蛋白基因表达也发生了显著上调,与此前发现的相关生理机制相符。
发挥科技力量,提供更多拯救路径
在气候变化影响导致水温升高、威胁珊瑚种群生存的当下,我们能否利用科技找到更多拯救珊瑚种群的路径?
“在气候变化越发明显的当下,每一次海洋热浪事件都相当于对珊瑚的一次驯化。”江雷表示,在未来,野外环境中的驯化事件及其引发的适应效应将会越来越多。
在我国,珊瑚修复工作正在如火如荼地展开。借助中国南海相对于其他珊瑚生活海域位置偏北的地理位置优势,我国科研人员在三亚、西沙等潮间带浅水区的极端生境中寻找能够存活下来的珊瑚,并将它们移植到实验室进行选育扩繁,最终把这些珊瑚再次回植到天然的生境中。
“此次研究的孵幼型鹿角杯形珊瑚,也来自生境恶劣的潮间带。”江雷表示,在海底种珊瑚与在陆地上植树造林有一定的相似之处,却比在陆地上植树造林辛苦得多。科研人员要背着数十斤重的装备在水底打桩固定,水下失重的环境也让工作难度大大提升。
此次研究的论文通讯作者、中国科学院南海海洋研究所热带海洋生物资源与生态重点实验室研究员黄晖介绍,截至目前,南海海洋研究所共建设了40亩苗圃,一年可产出约7万株珊瑚苗;还建设了300亩的修复区,扭转了实验依靠野外采苗的现状。目前,科研人员播种到海床的珊瑚苗均出自人工培育。
“尽管科研人员在不遗余力地设法保护珊瑚,但是导致珊瑚种群生存困难的根本问题在于当前气候变化速度过快。”江雷表示,科学研究正在为珊瑚寻找应对气候变化的新路径,而解决根源问题,即降低碳排放,避免气候变化速度过快,才能更好地保护珊瑚。