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东北农业大学食品学院:基于人工智能的食品系统个性化:从精准营养到气候适应型供应链

  • 2026-10-19 17:41:44
东北农业大学食品学院:基于人工智能的食品系统个性化:从精准营养到气候适应型供应链

科研图文来源于作者团队,欢迎投稿。

编辑:陈敏/  主编:张大川、蒋羽鸽/  学术顾问:寇兴然

东北农业大学食品学院:基于人工智能的食品系统个性化:从精准营养到气候适应型供应链

npj Science of Food

●近日,东北农业大学食品学院的郑丽、王中江和康奈尔大学Joe M. Regenstein教授等人在Nature旗下NPJ系列子刊NPJ Science of Food(1区,IF=7.8)发表题为“AI-driven personalization of food systems: From precision nutrition to climate-resilient supply chains”的综述论文。

●(点击页面左下角阅读原文,直达文献页面)

成果介绍

传统规模化食品生产、标准化营养干预手段,无法应对人群代谢差异、气候变化、供应链断裂带来的各类风险。本文综述人工智能(AI)如何通过多维度数据整合与算法优化,协同赋能精准营养干预、打造抗气候冲击的食品供应链,摒弃以往营养学与供应链管理割裂、碎片化分析的研究模式。同时,本文提出搭建跨行业协同治理机制,推动人工智能技术升级、生态可持续发展与粮食安全三者良性循环,助力食品体系安全、可持续发展。本文以 Web of Science、Scopus、PubMed 三大数据库为检索来源,重点搜集人工智能在精准营养、抗气候供应链领域的相关文献,优先筛选同时围绕数据融合、算法优化、应用效果评估三大方向展开的研究。在精准营养领域,人工智能结合多组学与人体实时监测数据,可定制个性化膳食方案(例如血糖变化预测);在供应链领域,依托人工智能搭建气候模拟模型、动态物流调度系统、循环加工技术,能够减少食材损耗、提升供应链抗风险能力。新加坡垂直农场、IBM 食品溯源平台等案例均证实人工智能应用潜力,但数据孤岛、算法偏见、技术普及壁垒等问题制约其落地推广。

未来需研发可解释人工智能工具,搭建跨学科数据共享平台;借助配套政策出台激励机制,平衡营养供给与气候保护之间的矛盾,推动食品产业走向高度个性化、强环境适应力的全新发展阶段。

结论:后续研究可围绕四大方向开展:

一、多技术融合开发

面向全球食品供应链、全国性精准营养干预这类超大型食品体系,搭建适配的优化模型;研发融合量子计算与人工智能的混合算法,兼顾运算速度与能耗管控,用更低能耗、更高效率处理食品体系海量复杂数据,提升模型准确度与通用适配性,突破传统算法全链条协同优化的算力瓶颈,推动技术从单一环节应用,升级为全产业链一体化协同方案。

二、数据治理体系搭建

利用区块链去中心化、不可篡改、全程可追溯的特性,搭建分布式数据共享与管理平台。借鉴欧盟 GAIA-X 联邦数据空间的建设经验,制定兼顾隐私保护与数据流通价值的数据管理规则;明确数据所有权、使用权、收益分配规则,完善配套管控机制。通过数据加密、信息脱敏等技术手段,推动营养健康、供应链数据跨学科、跨行业、跨国界协同共享。在保护个人隐私、企业数据权益的同时打通数据壁垒,为全产业链联合建模提供数据支撑。

三、完善人工智能伦理规范

成立国际人工智能伦理委员会,联合各国科研机构、企业、政府部门,统一制定食品领域人工智能算法透明标准、数据主权保护规则、伦理审查流程。明确人工智能技术在食品行业应用的边界与道德底线,防范技术垄断,降低各类伦理风险,保障技术应用公平公正、可持续,推动人工智能在食品领域合规、负责任落地。

四、配套政策创新

打造“营养-气候”协同政策工具包,将人工智能技术纳入食品产业发展政策体系,完善碳标签动态管控、营养补贴、绿色供应链激励等机制。例如基于人工智能精准测算推行差异化动态碳税,依据企业供应链碳排放高低实行分级征税,倒逼企业主动减碳;建立区域膳食补贴联动机制,结合人工智能精准营养预测,优化营养补贴发放范围与分配方式。最终实现营养健康与供应链绿色发展协同推进,让优化后的食品体系同时收获经济、社会、环境三重效益。

参考文献

https://www.nature.com/articles/s41538-026-00901-9#Ack1

【食品加】汇聚了10W+行业精英,建立了50多个食品领域教师专家群、科研群(食品营养与健康科研群、食品安全与检测科研群、食品加工与贮藏科研群、食品风味与感官科研群、食品胶体与递送科研群、食品生物技术科研群、人工智能与食品科学科研群,还有更多细分领域交流群陆续建立中ing)、海外食品人才群、企业研发群、求职就业群。欢迎小伙们加入,一起交流、共同成长!

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