作者：Roger Hellens教授, 昆士兰科技大学未来环境研究所副执行主任

机器人技术和数字农业的进步有可能彻底改变食品的未来。新兴技术在食品工业中的新应用层出不穷，其性质也在不断发展。

在昆士兰科技大学未来环境研究所，我们不断致力于开发新方法，以提高农业和食品生产工业的盈利能力，质量，效率和安全性。从生产中涉及的机械步骤，到进入我们口中的食物构成，新一代机器正在彻底改变我们对食物的想象。

我们正在努力的最激动人心的项目之一是开发能够通过3D打印等方式提供营养食品的新方法。

我们开发了一个模拟器，这是一种用户自定义设计的交互式工具，可以用来在三维世界中设计水果。我们试图让这个模拟器尽可能具有互动性和趣味性，用户可以自行选择颜色，形状和纹理等元素，设计完全属于自己的新水果，然后可以生成文件，再继续将它打印成真正的可食用食品，从根本上将它从虚拟转变为现实物品。

最近，我们开始了一个小项目，看看是否可以采用两种不同的凝胶，来实际进行3D打印。我们与QUT设计学院和化学院合作，共同探讨如何结合物理设计，化学品和所需的凝胶成分，和将图像转化为真实形式。

当然，水果不仅仅由一种颜色或一种纹理组成 - 它是许多元素的复杂图像，需要能够被复制以使结果尽可能逼真。

我们可以想象，如果有不爱吃水果和蔬菜的孩子，这种技术可能会在未来改变他们的态度 -如果是他们自己设计的水果，他们还会抵触吗？

除了在视觉上吸引消费者之外，3D打印食品在营养方面的无限潜力也让我们无比期待。想象一下：完全营养均衡的香蕉，或者含有蛋白质的胡萝卜可能有一天会登上超市的货架。对这种可能性，我们感到非常兴奋。

在全世界范围内，饥饿和营养不良导致的死亡人数远远超过疟疾，艾滋病等传染病，如果我们能通过3D打印，在水果蔬菜中给消费者提供定制的营养，就可以从根本上解决这一世界性问题。

同样，细胞农业也有一个新兴的领域，食品的成分可以种植，然后可以使用自动化机器技术有效地印刷动物产品，而不伤害任何牲畜。

当然，这一技术现在还处于早期阶段，但毫无疑问，现在我们能够看到的进展是很振奋人心的。

数字农业的另一个有趣的方面是机器人在食品生产中的发展和应用，特别是在园艺方面，这种应用往往规模很小，但生产效率和产品附加值相当高。这种技术如果发展迅速，将相当省人力。

农作物到了收获季节时，需要工人们在田地或树林里手工采摘，但由于大多数农作物是季节性的，这种工作往往非常短暂，找到某些高技术工作的工人 - 例如修剪树枝 - 可能非常困难。招聘工人的另一个挑战因素可能是重复劳动力和恶劣的天气条件，这也使得机械化非常有市场。

我们在QUT开发的机器人之一Harvey，被设计用于在玻璃温室中通过计算机视觉收获水果。我们开发的另一个机器人AgBot2基本上可以通过自动化除草过程等方式进入田间，帮助进行广泛的耕作，这样就不需要使用任何化学产品。

机器人自动化的好处不仅仅是简化这些任务，而且能够每天24小时不间断，并在不适合体力劳动者工作的条件下进行。

市面上已经有一些商用设备，可以采摘水果，但是它们是否经济实惠，则是另一个问题。我认为机器人自动化实现广泛应用可能需要5到10年的时间。人们已经开发了原型，但目前最大的障碍是适应现场的许多变量 - 如不平坦的土地和不稳定的天气条件等。

我认为，第一批的机器人会被用来做一些最简单的任务，比如包装水果，比如非常稳定的环境中对蔬菜品质进行分级。然后我们可能会看到机器人在玻璃温室里采摘，特别是西红柿和辣椒等高价值作物。接下来，它们可能也会帮助授粉。我认为不久的将来，我们就会在田间看到越来越多的机器人为我们工作。

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