用AI和食用植物創(chuàng)造“人工肉食”不再是夢(mèng)想

編輯| 慕柳

據(jù)BBC報(bào)道，我們吃的肉和動(dòng)物制品越多，消耗地球資源的速度就越快，人工智能（AI）是否能找到新的方法讓素食嘗起來(lái)也很美味，幫助打造“無(wú)肉世界”呢？你還記得最喜歡的牛肉漢堡是啥味道嗎？試著在你的頭腦中喚起它豐富而多汁的味道，以及它那嚼起來(lái)柔軟而脆脆的質(zhì)地。

試著回憶一下，當(dāng)你咬一口時(shí)，鮮美的味道是如何充斥在你口腔中的。記住這個(gè)味道，記住它是多么令人感到滿(mǎn)足?，F(xiàn)在想想，如果漢堡中沒(méi)有肉，它會(huì)是什么味道？制作牛肉漢堡對(duì)全球環(huán)境造成了巨大的影響，但是你會(huì)對(duì)素食者喜歡的素肉感到滿(mǎn)意嗎？如果有其他方法可以重現(xiàn)漢堡帶來(lái)的感官盛宴呢？

現(xiàn)在，一群企業(yè)家正寄希望于人工智能來(lái)尋找答案。他們想要生產(chǎn)與真牛肉的味道和質(zhì)地相同的東西，這樣你就不可能分辨出是否有活生生的動(dòng)物被制作成了漢堡。肉類(lèi)并非他們唯一的目標(biāo)：蛋黃醬、曲奇餅、奶酪、巧克力，以及其他所有使用動(dòng)物原料生產(chǎn)的食品都在他們的視線(xiàn)范圍之內(nèi)。他們的夢(mèng)想是在默認(rèn)情況下讓世界飲食都變成素食，使植物性食物選擇成為菜單上最簡(jiǎn)單、最便宜、最方便的選擇。

當(dāng)然，取代動(dòng)物性食物的想法并不新鮮，但AI提供了一種更有力、更有前途的方法。它允許食品科學(xué)家探索新的原料，開(kāi)發(fā)令人驚訝的新食譜，并尋找創(chuàng)新的方法來(lái)復(fù)制雞蛋、牛奶和肉類(lèi)中的美味脂肪和蛋白質(zhì)。

瘋狂的食物

食品初創(chuàng)企業(yè)Hampton Creek的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官喬?！さ偬乩锟?Josh Tetrick)就是利用AI開(kāi)發(fā)新食品的人之一，他說(shuō)：“我們今天的飲食方式大多是令人感到瘋狂的，60億人正吃著糟糕的食物?！北M管?chē)?yán)格的素食主義者更喜歡甘藍(lán)沙拉而不是松餅，但蒂特里克堅(jiān)信，如今“健康和可持續(xù)的食物只適用于一小部分人”。他想象未來(lái)，選擇素食或成為嚴(yán)格的素食主義者的人不只是希望社會(huì)變得更好的人，他更想接觸那些沒(méi)有選擇的人。

蒂特里克的追求以一種非常不成熟的方式開(kāi)始：他只是尋找植物性食物，并將它們添加到基本的數(shù)據(jù)庫(kù)中。他說(shuō)：“我不知道機(jī)器學(xué)習(xí)是什么，也不知道計(jì)算生物學(xué)的概念?！彪S后，有朋友向他介紹了AI。強(qiáng)大的機(jī)器學(xué)習(xí)算法允許他系統(tǒng)性地尋找新的成分或配方，以替代動(dòng)物性產(chǎn)品。

蒂特里克并不是唯一一個(gè)在從事這些工作的人。在智利的圣地亞哥，卡利姆·皮查拉（Karim Pichara）、馬蒂亞斯·穆奇尼克（Matias Muchnick）以及帕布羅·薩莫拉（Pablo Zamora）正在嘗試?yán)盟麄兊男鹿綨otCo開(kāi)發(fā)類(lèi)似的東西。他們希望人們以更有營(yíng)養(yǎng)、更環(huán)保的方式進(jìn)食。

穆奇尼克表示：“如果我們必須故意用最壞的方法來(lái)養(yǎng)活自己，那就是我們今天在做的事情?！眲?dòng)物性食物對(duì)我們星球上的資源造成了巨大損失。正如BBC Future的文章所述，從人類(lèi)飲食中剔除肉類(lèi)將會(huì)減少60%的與食物有關(guān)的溫室氣體排放，并節(jié)約大量飼養(yǎng)牲畜所用的淡水和農(nóng)業(yè)用地資源。

圍繞著大型肉類(lèi)加工廠(chǎng)還有許多倫理、勞動(dòng)力、土地和垃圾處理問(wèn)題?！度獾膯?wèn)題》（What's the Matter with Meat）一書(shū)作者凱蒂·基弗(Katy Keiffer)說(shuō)：“人類(lèi)付出的代價(jià)是巨大的，那些為人類(lèi)生產(chǎn)肉類(lèi)的公司最終可能會(huì)讓人們餓死。”

盡管如此，隨著人口和經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，世界上的肉類(lèi)需求依然在增加。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織(FAO)的數(shù)據(jù)顯示，全球肉類(lèi)產(chǎn)量從1986年的1.59億噸增加到2014年的近3.18億噸。即使在并不富裕的國(guó)家，肉類(lèi)消費(fèi)也居高不下。據(jù)估計(jì)，在美國(guó)和英國(guó)，素食者(更不用說(shuō)嚴(yán)格素食者)的比例僅為個(gè)位數(shù)。

正如基弗所說(shuō)：“很難告訴那些沒(méi)有吃過(guò)肉的人或者是剛開(kāi)始吃肉的人：吃肉可能帶來(lái)問(wèn)題，他們不應(yīng)該吃肉?！彼?，不管用什么代替肉，蒂特里克和穆奇尼克都需要首先嘗嘗，感受下它們是否像肉。但這些替代品也必須是可擴(kuò)大規(guī)模的，易于獲得的，而且有發(fā)展前途且更健康。那么AI如何幫助實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)？

構(gòu)建基礎(chǔ)

對(duì)于像蒂特里克和穆奇尼克這樣的人來(lái)說(shuō)，開(kāi)始的方式是改變看待食物視角。他們對(duì)松餅的看法與一般人大不相同。蒂特里克解釋說(shuō)：“松餅需要呈圓形、棕色，要有自己的紋理，并有個(gè)保質(zhì)期。”然而，他并沒(méi)有提到它到底有多好吃。他們的目標(biāo)是找到一種方法讓松餅滿(mǎn)足這些條件，但使用不同的原料。

加州大學(xué)伯克利分校的另類(lèi)肉類(lèi)實(shí)驗(yàn)室（Alternative Meat Lab）客座教授里卡多·圣·馬丁(Ricardo San Martin)說(shuō)，解決這個(gè)問(wèn)題是“非常困難的”。一方面，體驗(yàn)的每個(gè)方面（從口感和質(zhì)地到食物加熱時(shí)的變化）都是特定分子或微成分的產(chǎn)物，比如蛋白質(zhì)或脂肪。在我們目前的飲食中，很多都來(lái)自于動(dòng)物成分。

尋找肉類(lèi)替代品的第一步是確定盡可能多的候選物，這可以通過(guò)在世界各地搜尋食用植物來(lái)完成。問(wèn)題是，沒(méi)有人確切知道哪些會(huì)起作用。即使是每天吃這些食物的人，也不知道可以用它們來(lái)代替豬肉或雞蛋。然后是對(duì)食物進(jìn)行分析。研究人員必須弄清楚每種植物成分是由什么組成的，以及每種成分的比例，這需要從分子水平上進(jìn)行了解。所有這些數(shù)據(jù)都將被記錄到擁有數(shù)千甚至數(shù)百萬(wàn)個(gè)條目的數(shù)據(jù)庫(kù)中，這取決于分析的詳細(xì)程度。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，世界上有25萬(wàn)多種可食用植物，而每種植物的變體則無(wú)法計(jì)數(shù)。

如果這個(gè)問(wèn)題還不夠難，還有一個(gè)問(wèn)題就是這些不同的成分是如何相互作用的。錯(cuò)誤組合和特定組合會(huì)產(chǎn)生意想不到和不愉快的味道或不理想的反應(yīng)。正如圣·馬丁指出的那樣，問(wèn)題在于“化合物之間的相互作用非常復(fù)雜”，這意味著許多事情會(huì)在無(wú)法預(yù)見(jiàn)的情況下出錯(cuò)。

反饋如此多變量是個(gè)令人難以置信的過(guò)程，但這正是AI的用處所在。AI用的是更合乎邏輯的方法，而不是完全靠碰運(yùn)氣的人工品嘗。它是通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這一技術(shù)基本上允許計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)如何通過(guò)嘗試和失敗來(lái)解決問(wèn)題。它被用于解決許多不同的問(wèn)題，從面部識(shí)別到幫助醫(yī)生發(fā)現(xiàn)癌癥等。

雖然AI在第一次沒(méi)有得到正確的結(jié)果，但它在每次犯錯(cuò)時(shí)都能吸取教訓(xùn)并進(jìn)行改善，這通常得益于人類(lèi)的反饋。結(jié)果可能令人感到驚訝。Hampton Creek最近發(fā)現(xiàn)，一種叫作綠豆的印度豆莢分離蛋白具有類(lèi)似炒雞蛋的特性。NotCo公司最令人眼花繚亂的配方之一是它的巧克力產(chǎn)品，一個(gè)使用西蘭花、枸杞、蘑菇和堅(jiān)果的奇異組合，但他們不愿與我們分享。

到目前為止，這些公司使用了以AI為主導(dǎo)的方法來(lái)制造乳劑，即像蛋黃醬、炒蛋替代品或曲奇餅等液體食品。模仿生產(chǎn)固體食物更復(fù)雜。正如圣·馬丁所說(shuō)，這需要“緩慢釋放分子”，這就像在解決3D難題而不是2D難題。

不過(guò)NotCo公司有個(gè)計(jì)劃，薩莫拉說(shuō)：“我們正在制造一種牛奶，就像真的牛奶一樣。它不僅有與牛奶有相似或更好的營(yíng)養(yǎng)成分，而且具有相同的功能結(jié)構(gòu)。”薩莫拉的意思是，它可以像現(xiàn)在的牛奶那樣被使用，比如用于飲用、烹飪或作為制作奶酪、酸奶或冰淇淋的原料，而它卻是一種素食產(chǎn)品。

然而，更大的目標(biāo)是取代肉類(lèi)，這兩家初創(chuàng)公司都在用不同的方法解決這個(gè)肌肉問(wèn)題。Hampton Creek正在實(shí)驗(yàn)室培育肌肉和脂肪細(xì)胞，并正在研究如何用植物性營(yíng)養(yǎng)來(lái)喂養(yǎng)這些細(xì)胞。NotCo公司正在尋找只用植物性成分再造肉類(lèi)的方法。NotCo公司的AI Giuseppe是以文藝復(fù)興時(shí)期畫(huà)家朱塞佩·阿爾欽博托(Giuseppe Arcimboldo）的名字命名的，后者擅長(zhǎng)用水果和蔬菜塑造人像。穆奇尼克解釋稱(chēng)：“對(duì)我們來(lái)說(shuō)，動(dòng)物成分絕不是一種選擇?！?/p>

但即使有了AI，Hampton Creek與NotCo取得的進(jìn)步也是非常緩慢。圣·馬丁解釋說(shuō)，任何一件小事情都可能毀掉它，這有點(diǎn)兒像蓋房子或教堂。

未來(lái)的挑戰(zhàn)

然而，創(chuàng)造這些新食物只是第一個(gè)挑戰(zhàn)，說(shuō)服人們吃它們則是另一回事。倫敦帝國(guó)理工學(xué)院食品營(yíng)銷(xiāo)名譽(yù)教授大衛(wèi)·休斯（David Hughes）表示:“我們的飲食變化極其緩慢?！奔词褂懈玫倪x擇，食品消費(fèi)模式也是根深蒂固的。在市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)花大筆的錢(qián)至關(guān)重要。Hampton Creek已經(jīng)收到2.2億美元投資，而NotCo公司也融資260萬(wàn)美元，但它們還遠(yuǎn)未達(dá)到國(guó)際食品巨頭如雀巢等公司的規(guī)模。

休斯相信，未來(lái)所有這些參與者都會(huì)有機(jī)會(huì)。健康、環(huán)境和動(dòng)物福利的結(jié)合“將促使人們更容易接受這些AI產(chǎn)品”。他相信，它們可能會(huì)成為全球蛋白質(zhì)市場(chǎng)的重要組成部分。還有一個(gè)問(wèn)題可能會(huì)阻礙它們獲得渴望的全球影響力。事實(shí)證明，算法也有自己的“飲食偏好”。圣·馬丁解釋說(shuō):“在你如何訓(xùn)練它們、如何解讀數(shù)據(jù)以及如何提取數(shù)據(jù)的過(guò)程中，可能導(dǎo)致AI出現(xiàn)偏見(jiàn)。”

問(wèn)題是，食物偏好嚴(yán)重依賴(lài)文化偏好。舉例來(lái)說(shuō)，美國(guó)人和中國(guó)人對(duì)食物的偏好就不太一樣。如果這些新食品只是為了迎合那些操作AI的西方人口味而制定的，那么它們注定會(huì)失敗。蒂特里克堅(jiān)持說(shuō)，他正在試圖通過(guò)雇傭來(lái)自世界各地的團(tuán)隊(duì)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。

雖然這些公司還沒(méi)有與國(guó)家衛(wèi)生部門(mén)就其產(chǎn)品的安全性問(wèn)題進(jìn)行接觸，但如果他們使用以前未被用作食品的任何原料，這也可能造成問(wèn)題。但也許最棘手的問(wèn)題是機(jī)器可能永遠(yuǎn)無(wú)法解決的問(wèn)題。不管這些AI找到了什么奇怪的組合來(lái)代替肉、奶酪或雞蛋，它們很可能會(huì)產(chǎn)生一種以前沒(méi)人吃過(guò)的混合物。然而人類(lèi)舊習(xí)難改。

（來(lái)源：網(wǎng)易科技）