第五届食品科学与人类健康国际研讨会-分会场五∣综合报告五

会议主持人

刘东红教授

浙江大学生物系统工程与食品科学学院 副院长

马爱进教授

北京工商大学食品与健康学院

会议报告

报告一

“信息+”食品安全交叉研究探索

王小艺 教授

中国音乐学院 副校长

报告简介：

食品安全是关系人民生命健康的重要主题，利用信息技术解决食品安全风险分析领域的研究难点是信息赋能食品安全保障的重要手段。本研究以机器学习、区块链技术、知识图谱等新一代信息技术为驱动，提出结合系统工程方法与食品安全风险分析的交叉融合体系。首先，对传统食品安全研究范式以及信息技术在重点专项申报的占比进行分析，提出信息技术与食品安全交叉融合研究方法。然后，针对食品安全全链条中风险因子复杂非线性规律不清等瓶颈问题，建立食品全程全息风险传导行为复杂网络模型，形成食品风险预警分析技术。其次，针对目前食品安全风险因子靶向查检程度不高的问题，基于因果推理等探求风险信息行为发生规律与关键风险环节和重点风险因子之间的内在联系，构建食品风险知识推理模型，实现食品安全风险的精准靶向引导查检。最后，基于区块链和联邦学习构建食品全程全息信息安全管理与共享模型，进行系统化实现与应用。并对研究趋势进行综合研判，提出从单一链式到网格立体化转变的全国“一张网，一盘棋”的风险预警理念。

本研究是新一代信息技术在食品安全领域高效协同和数据流转方面的创新应用，研究内容符合我国食品行业信息化交叉融合发展需求，具有重要的理论意义和工程价值。

报告二

食品制造数智化的研究进展与展望

刘东红 教授

浙江大学生物系统工程与食品科学学院 副院长

报告简介：

本研究深入探讨了食品制造领域数智化技术的研究进展及其未来发展方向。首先分析了未来食品制造面临的人口、环境等挑战，强调了发展新质生产力的重要性，特别是智能制造、互联网＋、数字孪生和精益生产等新技术的应用。随后详细介绍了食品制造数智化的关键技术，包括工艺数字化、系统柔性化和装备智能化。在工艺数字化方面，通过数字化设计与制造，实现了工艺设计从经验试错向科学推理的转变，显著缩短了原型测试时间和整体上市时间，减少了研发费用和原材料消耗量。智能制造作为数智化的核心，利用先进的信息技术和智能化设备，实现了制造过程中的智能活动，如分析、推理、判断和决策等。系统柔性化方面，讨论了智能决策与管控技术，包括基于数据＋算法的决策过程，以及生产调度、制造过程、设备运维和质量控制的智能化。本研究还展示了基于数字孪生的柔性智能提取中试线，通过数字孪生系统，提高了生产线的运行效率和产品质量，提升了食品加工的精度和效率。最后，对未来食品制造数智化的研究方向进行了展望。综上所述，本研究为食品制造数智化技术的研究和应用提供了全面的综述和前瞻性的展望，对于推动食品工业的技术创新和可持续发展具有重要的指导意义。

报告三

人工智能技术在营养健康中的研究进展及应用探索

杨信廷 研究员

北京市农林科学院信息技术研究中心

农产品质量安全追溯技术及应用国家工程研究中心常务副主任

农业农村部农产品冷链物流技术重点实验室（北京）主任

报告简介：

随着人们对健康生活追求的不断提升，个性化精准营养的需求变得愈加迫切。近年来，人工智能（artificial intelligence，AI）技术的快速发展，使其在营养健康领域展现出巨大潜力，不仅加速了对大规模营养数据的处理，如食物成分分析及营养素摄入监测等，还促进了营养与健康关联性的深入探究。通过AI技术分析个体体质、遗传背景、饮食习惯、生理指标等综合数据，为不同人群提供量身定制的饮食建议及营养补充方案，从而有效提升了营养管理的精准度，实现了从大众化营养指导到个性化健康管理的转变。在实际应用中，通过智能图像识别技术，可以快捷地了解食物组成和营养含量，进而做出合理健康的饮食选择。此外，AI技术在为糖尿病患者提供定制化营养方案，为运动员制定膳食计划以及结合肠道菌群基因组测序，为个体提供个性化的益生菌补充方案中也发挥了重要作用。

报告四

基于肠道菌群的饮食与疾病大数据解析

黄志强 教授

上海理工大学健康科学与工程学院

报告简介：

肠道菌群对宿主健康有着深刻影响，而特定食物、饮食模式以及不同类型营养素等是肠道菌群重要的调控因素。通过调整饮食结构可以调控肠道菌群，进而促进人体健康和预防疾病。因此，深入研究食品、肠道菌群和人体健康之间的关系，有望为某些疾病的营养干预和健康管理提供科学依据和指导。肠道菌群与疾病之间的关联已被广泛研究，包括结直肠癌、炎症性肠病、肥胖、糖尿病、非酒精性脂肪肝、帕金森病和阿尔兹海默症等。肠道菌群可以通过消化、免疫和代谢等多个途径直接或间接影响人体健康。研究发现，肠道菌群与小鼠酒精成瘾存在关联性，酒精成瘾的肠道菌群对精神状态存在消极影响。此外，还发现饮酒组和健康组的噬菌体及其宿主菌也存在显著差异。在单核细胞增生李斯特氏菌（

Listeria monocytogenes

报告五

类器官在食品领域的应用及脑类器官制备

马爱进 教授

北京工商大学食品与健康学院

报告简介：

食品营养和安全是食品工业的基石，适当的评价模式至关重要。传统的评价工具存在：二维细胞缺乏体内微环境，在体外培养中基因组不稳定；动物模型存在种属之间差异性、选择准确性、动物药效科学性等问题。类器官模型是利用组织细胞或多能干细胞进行体外三维（3D）培养形成的具有一定空间结构的组织类似物，其与对应的人类器官拥有高度相似的组织学特征，并能重现该器官的生理功能。本报告将阐述类器官在食品营养功能和安全评价方面的现状及展望，并针对类器官存在的问题，提出与多器官共培养、合成生物学、人工智能和基因编辑等前沿技术进行整合，进而为未来食品的研究和应用提供新的评价工具。同时介绍利用人诱导多能干细胞的脑类器官构建及功能鉴别。

报告六

基于人工智能的化学舌头传感阵列应用于食品的多对象并行快检

韩进松 教授

中国药科大学工学院

报告简介：

针对食品安全隐患中常见危害物，尽管已有基于大型高精密仪器的成熟检测方法，但仍存在操作专业、检测时间较长、干扰因素较多等问题。同时，随着经济全球化，食品安全领域也面临着越来越多的未知危害物鉴定的巨大挑战，食品有害分子的检测正在从单对象检测向多组分多对象高效检测方向发展，而基于特异性设计原理的免疫型检测手段难以实现多组分、多对象的高效并行检测。针对这些技术瓶颈，本团队基于最常忽视的非特异性设计原理，结合人工智能算法优化，设计多种荧光阵列传感芯片（Fluorescent Sensor Array），突破食品危害物检测的广度和精度，实现单台快检设备对不同有害分子的多应用检测全覆盖。本项目围绕食品危害物检测、食源性致病菌检测等难以突破的问题，基于3 个精心设计的多种传感元件设计了一种荧光阵列传感芯片，结合人工智能机器学习算法优化，实现数分钟内准确识别不同类型的危害因子及微生物，显示了强大的食品真实样品检测能力，也显示了荧光阵列传感芯片在环境和食品质量控制方面的巨大潜力。

报告七

个性化精准营养膳食推荐系统的开发及应用

赵月亮 教授

上海交通大学公共卫生学院

报告简介：

目前，人群水平的食物选择主要是依据基于平均人群建立的膳食指南。然而，个体之间由于性别、年龄、营养状态、遗传背景（基因型）和生理特征等多种因素的差异会导致个体对营养素的消化、吸收、转运、代谢和储存等反应存在显著差异。因此，“一刀切式”的营养方案如膳食指南并不能适用于特定个体或亚人群，基于个体生理特点的精确营养饮食方案才是有效保持身体健康和预防代谢性疾病的首选。此外，个体基因型的不同可导致个体对营养素吸收和代谢的差异，这是某些营养代谢性疾病发生的原因之一。因此，通过基因检测可以更有针对性的设计饮食方案，预防营养代谢性疾病的发生。然而，目前基于基因检测技术的精准营养膳食方案设计主要是营养师根据基因检测报告提供膳食补充剂，或者是手动进行饮食方案设计。基于上述分析，现如今缺少一种无需营养师参与的，不使用膳食补充剂的，并且能给出科学的、可量化的和便于实施的精准营养膳食方案的推荐系统。为解决上述问题，我们研发了适于不同人群的个性化精准营养膳食推荐系统，供科研工作者和大众使用。

报告八

人工智能助力基于食源蛋白质的活性肽开发

李永辉 副教授

美国堪萨斯州立大学谷物科学与工业系

报告简介：

开发用于保健食品和功能性食品的活性肽和蛋白水解物正受到越来越多的关注。基于传统湿化学方法的开发策略成本高且效率低。通过建立机器学习模型，可以降低前期试错阶段的化学实验成本，提高研发效率。然而，传统建模方法在模型搭建过程中面临复杂的方法组合和优化挑战（如多肽的向量化表达、特征选择、模型选择、以及超参优化等）。近年来，利用transformer的预训练深度学习模型用于蛋白质的向量化表达在蛋白质结构和功能预测中取得了非常好的效果。基于蛋白质语言模型，我们设计了一个统一的深度学习架构用于多种多肽及蛋白相关的下游迁移学习任务。该模型架构可以直接用于训练各种活性肽开发的下游任务模型，并且几乎都能达到前沿水平。通过结合ESM-2蛋白质模型与卷积神经网络，我们的统一架构模型在20 个样本数据集中的15 个数据集上打破了此前的最优模型性能，包括抗菌肽、抗氧化肽、抗癌肽、抗二肽基肽酶4 （抗糖尿病）肽等。本模型在准确率、马修斯相关系数和曲线下面积方面分别提高了0.7%～7.0%、1.2%～26.7%、0.3%～25.6%。在本次报告中，我将分享我们利用传统湿化学、机器学习及前沿深度学习方法在活性肽开发预测模型方面的最新研究成果。

报告九

低温鲜乳冷链物流智能配送关键技术研究与应用

肖 然 工程师

蒙牛集团鲜奶事业部营养&科学传播工程师

报告简介：

我国的冷链物流发展起步较晚，已无法满足现有食品行业的需求。本项目以低温鲜乳为研究对象，通过开展冷链物流过程中低温鲜乳品质参数变化、保鲜贮藏技术优化、物流包装与技术装备开发等研究，为生鲜食品在冷链物流过程中的品质变化及货架期预测提供理论指导，助力我国冷链物流产业的健康发展。

报告十

如何高效获取相关并且可靠的食品科学信息

桑宝安 大中华区负责人

国际食品信息服务中心

报告简介：

高效获取可靠的食品科学信息是科研和创新的基石。随着食品科学领域的不断快速发展，获取相关的可靠信息对于研究人员、教育工作者和行业专业人士越来越重要。在信息泛滥的时代，要在海量数据中找到相关并且可信的信息并不容易。该报告将探讨在获取食品科学信息时所面临的诸多挑战。这些挑战包括信息泛滥、信息碎片化、搜索引擎的局限性、科研人员面临的选择众多等等。此外，随着开放获取的发展，掠夺性期刊也悄然出现，对信息进行鉴别和批判性评估的需求从未像现在这样迫切。在此背景下，该报告将探讨一系列简化信息检索过程的有效策略和工具。通过介绍专业数据库以及《食品科学》期刊等资源，旨在帮助科研人员关注信息质量，节省获取信息的时间，从而更好地推动食品科学领域的研究工作。

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实习编辑：黑龙江八一农垦大学 刘芯；责编：张睿梅

为进一步促进动物源食品科学的发展，带动产业的技术创新，更好的保障人类身体健康和提高生活品质，北京食品科学研究院和中国食品杂志社将与陕西师范大学、新疆农业大学、浙江海洋大学、甘肃农业大学、大连民族大学、西北大学于2024年10月14-15日在陕西西安共同举办“2024年动物源食品科学与人类健康国际研讨会”。

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为加强企业主导的产学研深度融合，促进食品科研成果转化和服务地方经济产业，由全国糖酒会主办，北京食品科学研究院、中国食品杂志社和中粮会展（北京）有限公司承办的“食品科技成果交流会”将于2024年10月29-31日糖酒会期间在深圳国际会展中心举办 ，以当前食品科技发展趋势和食品产业发展的重点科技需求为导向，针对食品产业发展面临的重大科技问题，交流和借鉴国外经验，为广大食品科研工作者和生产者提供新的思路，指明发展方向。

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