從種子到貨架——IBM用科技助力食品供應(yīng)

近日，IBM有一顆橙子火了。其實(shí)，那顆橙子只是今年5in5(IBM未來(lái)五年五大創(chuàng)新趨勢(shì)發(fā)布)其中之一而已。5in5是IBM每年都要發(fā)布的未來(lái)五年五大創(chuàng)新趨勢(shì)，今年已是第13年，五大發(fā)布由IBM不同領(lǐng)域的科學(xué)家圍繞食品的生產(chǎn)、供應(yīng)鏈、安全、檢測(cè)、包裝回收等五大方面展開(kāi)，揭秘背后所運(yùn)用到的科技。

1.數(shù)字孿生子：人工智能助力農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

農(nóng)場(chǎng)主與銀行系統(tǒng)如何建立起聯(lián)系？首先，獲得貸款需要相應(yīng)的評(píng)估數(shù)據(jù)，而傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)運(yùn)作中極少有人會(huì)兼顧生產(chǎn)與信息社會(huì)的數(shù)據(jù)對(duì)接。IBM的科學(xué)家洞察到這一點(diǎn)，與HelloTractor公司合作，采用數(shù)字化以及對(duì)農(nóng)業(yè)全方位數(shù)據(jù)的采集，模擬出虛擬農(nóng)場(chǎng)，并將之稱為數(shù)字孿生子(DigitalTwin)。

在未來(lái)五年內(nèi)，借助人工智能技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)對(duì)行業(yè)全方位滲透、刻畫(huà)、塑造，就像創(chuàng)造了“數(shù)字孿生子”(DigitalTwin)。利用收集到的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)作物產(chǎn)量，反之為銀行和金融機(jī)構(gòu)提供授予信貸所需的數(shù)據(jù)，從而幫助農(nóng)民實(shí)現(xiàn)拓展。

2.信息透明預(yù)警：打造一個(gè)我們可以信賴的食品供應(yīng)鏈

據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年全球有三分之一的食物，近一半的水果、蔬菜被浪費(fèi)，其中絕大部分的損耗發(fā)生在運(yùn)輸、包裝、儲(chǔ)存、分銷、零售等環(huán)節(jié)。導(dǎo)致這種局面的原因是食物供應(yīng)鏈異常復(fù)雜，可視性極低。未來(lái)五年可以通過(guò)一些強(qiáng)有力的技術(shù)，如區(qū)塊鏈來(lái)解決這些問(wèn)題。

IBMFoodTrustNetwork(IBM食品信任網(wǎng)絡(luò))能把食品供應(yīng)鏈中的相關(guān)方聯(lián)系在一起，共享幾百萬(wàn)種食品供應(yīng)鏈的環(huán)節(jié)，而物聯(lián)網(wǎng)(IoT)和人工智能(AI)技術(shù)的運(yùn)用，讓運(yùn)輸、溫度、濕度、地點(diǎn)等重要信息能被及時(shí)監(jiān)測(cè)，甚至企業(yè)可將交易數(shù)據(jù)直接寫(xiě)入?yún)^(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中。

信息透明預(yù)警機(jī)制建立后，食品安全、食品保鮮，減少浪費(fèi)等問(wèn)題均能被合理解決。通過(guò)IBMFoodTrustAPI庫(kù)、硬件、軟件及技術(shù)，或許還有更具價(jià)值的洞察產(chǎn)生。

3．繪制微生物組基因圖譜：給微生物“上戶口”

微生物與人類一直共處并且無(wú)處不在，有一些是對(duì)人體有害的，但其中也不乏對(duì)人類健康有益的微生物，所以，如何來(lái)辨別它們，并利用它們來(lái)為人類服務(wù)？而要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，必須先了解它們與人類健康的關(guān)系。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年因誤食受過(guò)污染的食物而生病的人數(shù)多達(dá)6億。因此，繪制微生物組基因圖譜的意義重大，但微生物種類數(shù)量多達(dá)數(shù)百萬(wàn)，使得這一工程更加任重道遠(yuǎn)。

未來(lái)五年，數(shù)百萬(wàn)種微生物將會(huì)在農(nóng)場(chǎng)、工廠，以及食品商店中使用。只需要檢測(cè)食物中的微生物的種群信息，各種微生物的存活情況將會(huì)告訴我們很多關(guān)于我們所購(gòu)買食物的安全信息。

4.AI傳感器：食品界的“超級(jí)偵探”

所有的物品和物質(zhì)都有自己獨(dú)特的光學(xué)圖案，借助光譜儀識(shí)別光學(xué)圖案，便能知悉這些物品與物質(zhì)。但光譜儀非常龐大且昂貴，因此無(wú)法被用作日常使用。為此，IBMResearch開(kāi)發(fā)了一款功能強(qiáng)大、小巧便攜的光學(xué)分析儀，可與手機(jī)攝像頭配合使用。與此同時(shí)，通過(guò)訓(xùn)練AI，我們能夠得知所呈現(xiàn)的物質(zhì)的材料或成分。當(dāng)這兩個(gè)技術(shù)結(jié)合在一起時(shí)，它們就構(gòu)成了IBMCryptoAnchorVerifier，它可以掃描物質(zhì)或物體以捕獲其光學(xué)圖案，并且為消費(fèi)者和企業(yè)所應(yīng)用。

IBM研究人員正在開(kāi)發(fā)功能強(qiáng)大的便攜式AI傳感器，它可以在任何可能出現(xiàn)食源性病原體的地方進(jìn)行檢測(cè)，可將病原體檢測(cè)的速度從幾天時(shí)間縮短到幾秒鐘，讓食品供應(yīng)鏈上下游的人們可檢測(cè)有害的大腸桿菌(E.coli)或沙門(mén)氏菌(Salmonella)，以避免細(xì)菌的爆發(fā)。

所以，當(dāng)AI與光學(xué)完美結(jié)合，食源性致病菌將“無(wú)處遁行”，讓我們拭目以待。

5.塑料回收：探索“白色污染終結(jié)者”

目前，全球每年生產(chǎn)超過(guò)2.72億噸塑料，其中四分之一是由PET制成。IBM發(fā)明了一種壓力反應(yīng)器用于解決塑料回收問(wèn)題。該反應(yīng)器采用一種名為“Volcat”的新回收方法。Volcat是一種催化化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，它可“選擇性地將”聚酯分解成一種物質(zhì)，該物質(zhì)可直接在塑料生產(chǎn)裝備中進(jìn)行處理，用于生產(chǎn)新產(chǎn)品。

在未來(lái)五年，垃圾處理和塑料制品生產(chǎn)的方式將徹底改變，牛奶盒、餅干盒、購(gòu)物袋和奶酪包裝袋等所有東西都能被制造商回收，并將其變成有用之物。這將徹底改變未來(lái)人們丟棄和制造塑料的方式。

未來(lái)五年，垃圾處理和塑料制品生產(chǎn)的方式將會(huì)徹底改變。聚酯制造商將能回收垃圾并將其變成有用之物。VolCat等創(chuàng)新技術(shù)將推動(dòng)這種轉(zhuǎn)變，某些塑料(聚酯,Polyesters)分解成為可直接送入塑料制造機(jī)器，用于生產(chǎn)新產(chǎn)品的物質(zhì)。