您轻松打开冰箱门，清点从避暑别墅回到城里后的食物储备。情况并非那么糟糕：还有六个月前买的罗马生菜，看起来仍然新鲜脆嫩。一块帕尔马干酪，什么时候买的——今年是哪一年来着？还有最下层架子上：各种年份的蔬菜，以及，在那儿，那块不错的熟食、收缩包装的人造鸡肉。它在您冰箱里的时间比您的一些领带在衣柜里的时间还长。正当您意识到喉咙后部的沙哑感并没有消失时，您发现了一小瓶抗病毒沙拉酱。就它了。凯撒鸡肉沙拉就做它了。
虽然这种情况听起来可能有点奇怪，但对于我们来说，未来的高科技食品世界很可能像微波炉、冷冻食品和今天种类繁多的农产品对于仅仅 50 年前，更不用说 100 年前的厨师来说，那样奇妙。食物的味道和外观，以及包装和制备方式的许多细节，将取决于那些最难以捉摸的无形因素，消费者的口味和偏好。尽管如此，一些趋势似乎正在积聚势头，让我们得以一窥在下个世纪初我们可能会吃什么以及如何吃。
其中之一是膳食补充剂和所谓的功能性食品的销量近来呈爆炸式增长，这些食品含有赋予生理益处（超越简单营养）的添加剂。此外，美味的新型蛋白质形式——包括在培养室中而非作为动物一部分生长的牛排和鱼片——以及让农产品能够呼吸的包装，以及利用辐射或压力杀死有害细菌的处理方法，所有这些都可能成为 21 世纪餐桌的一部分。
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超级食品
近年来营养学中最引人注目的现象之一是膳食补充剂，特别是针对举重运动员和其他体力活动人群的“运动补充剂”的兴起。圣地亚哥《营养商业杂志》的编辑格兰特·费里尔表示，2005 年美国人在膳食补充剂上的花费超过 210 亿美元。其中约 22 亿美元用于运动营养。
此类补充剂可能只是蓬勃发展的超级食品市场的首批产品。“大多数运动补充剂旨在产生以控制身体成分和能量为中心的益处，”Met-Rx Engineered Nutrition 的创始人 A. 斯科特·康纳利说道，该公司总部现位于纽约州波希米亚。“人们正在意识到，简单的卡路里控制体脂理论是完全不够的。例如，在日常饮食中补充瘦肉蛋白有助于身体燃烧脂肪，”他坚持认为。
康纳利进一步指出，许多主食，如大米和土豆，维生素、矿物质和其他营养素的来源都很差。虽然营养补充剂公司长期以来已经认识到这个问题，并销售日常复合维生素和矿物质来解决这个问题，但“我可以作为一名医生告诉您，人类不喜欢吃药，”他坚持说。“可能不到 25% 的高血压患者会遵守医嘱。提高[传统食品的]营养密度必须是首要目标。”
康纳利以披萨为例，称其为“营养界的反基督”。Met-Rx 的营养学家已经试验了朴实的披萨，这种大众的典型食品。Met-Rx 重新设计的九英寸馅饼只有 650 卡路里。此外，增强型切片含有 75 克优质蛋白质——大约是通常的四倍。它还含有每日建议钙摄入量的 160% 和 300% 以上的番茄红素。这种植物色素赋予番茄红色，也是一种抗氧化剂，在一些研究中已与降低心脏病和前列腺癌的发病率联系起来。
这一切可能会走向何方？如果您正在等待营养丰富的食品药丸，这是 20 世纪 50 年代科幻小说的最爱，您将会失望的。根据康纳利的说法，食物必须“与当前的口味和质地偏好同步。试图让人们放弃对甜食和脂肪的喜好，我们不会成功的。”
增强免疫力的农产品
高科技食品时代已经开始的另一个证据是 1999 年推出的 Benecol 人造黄油。临床试验表明，如果定期食用足够量，该产品的植物甾烷醇酯可以降低有害低密度脂蛋白的水平，从而降低患心脏病的风险。这种人造黄油是功能性食品或“营养保健品”的一个例子，其添加剂除了简单的营养外，还提供一种或多种特定的健康益处。
费里尔预测，到 2020 年，此类食品可能成为一个收入达 340 亿美元的产业的基础。事实上，他补充说，它们已经在日本开辟了一个相当大的市场。降低胆固醇只是开始；专家预测，产品的功能将从增强您的免疫系统到对抗季节性过敏症。例如，对于严重超重的人来说，可能会有含有膳食激素（如胰高血糖素）的食物，胰高血糖素会导致一些人在适度进食后感到饱腹。
假设您的医生在 15 年后告诉您，您患有轻度糖尿病。您可能不必像今天那样密切监测您的食物摄入量和血糖水平，而是可以在当地超市的保健食品区找到保持健康所需的一切。不，不是那条可怕的摆满有机格兰诺拉麦片和豆芽的货架，而是一条摆放着含有添加剂的食物的通道，继续我们的例子，这些添加剂可以调节胰岛素活性并控制您的血糖水平。
诺华营养公司（位于圣路易斯）的约翰·P·特鲁普表示，为了生产有效的功能性食品，科学家必须“确定体内引起某种反应的机制”。这意味着要确定执行该过程的各个蛋白质，然后设计一个分子来增强或抑制该反应。一旦制成，这些分子就可以用作食品添加剂。
这些食物将不仅限于处方区。许多常见的蔬菜或水果可以通过基因工程改造来生产常见儿童疾病的疫苗。事实上，罗马琳达大学医学院的研究人员已经对土豆进行了基因工程改造，使其产生微量的霍乱毒素，这种毒素可以使食客免疫，帮助他们的系统抵抗霍乱细菌。
明尼苏达大学食品科学与工程学教授西奥多·P·拉布扎宣称：“超市将越来越像一家医疗保健提供商店，而不仅仅是您购买食物的地方。” 他说，“这些产品将被放在农产品区，”并补充说，“将来有一天，消费者会感到困惑——他们是在购买食物还是药物？”
早期的临床和流行病学研究报告了相互矛盾或令人困惑的结果，此类说法可能会给消费者带来困惑。拉布扎指出一项研究报告称，大量的啤酒是有益的，因为啤酒花中含有抗氧化剂。另一项研究得出结论，大量的咖啡有助于预防肝硬化。“这让我想知道我是否应该把钱投到生产小便器的公司，”拉布扎说。
但这些食物也为医生提供了一种潜在的工具。“医生降低胆固醇的处方可能是：‘每天服用这些药片一次，早餐和午餐吃一些含有甾烷醇酯的酸奶，’”拉布扎说。
尽管食物会发生变化，但我们的营养需求不会改变。人类将永远需要蛋白质，这是我们肌肉、器官和其他组织的构成物质。鸡肉、牛肉和猪肉可能继续是我们的主要来源，但许多专家预测，其他蛋白质的市场份额将会增长。
例如，蛋白质粉是前面提到的运动补充剂类别中的畅销产品之一。乳清蛋白分离物近年来变得很受欢迎，这要归功于制造方法的极大改进。基本上，乳清是牛奶的其他主要固体成分（脂肪和酪蛋白）凝结成奶酪凝乳后剩下的东西。它基本上是奶酪制作的废料，直到有人注意到它蛋白质含量极高，脂肪和乳糖含量极低，乳糖会让一些人感到胃部不适。
大豆：未来的晚餐
尽管粉末有优点，但很难想象大多数人会舍弃具有更传统质地的蛋白质。一些营养学家认为鱼类是未来的蛋白质主食。但美国烹饪学院（位于纽约州海德公园）的食品作家兼教授艾琳娜·查尔默斯押注大豆。“它可以制成任何东西：任何味道、任何质地——脆的或淡的或软烂的或粘稠的。它将是一个强大的工具，”她坚持认为。
至于动物蛋白，莫里斯·A·本杰明森有一个梦想：在没有动物的情况下生产它。本杰明森是图罗学院健康科学学院的生物学教授，也是 Zymotech Enterprises（位于纽约州海湾岸）的总裁，他希望将干细胞变成肉类。在研究一种从人类粪便中种植食用蘑菇的系统，用于长期太空任务时，他回忆说，“我突然想到，并非所有宇航员都想成为素食主义者”（更不用说吃那些蘑菇了）。货舱里的鸡舍显然是不可能的，因此他提出了另一个想法：在小室中培养动物骨骼肌组织——换句话说，鱼片或牛排。
本杰明森和他的团队从鱼胚胎中提取了干细胞，并通过电刺激、机械刺激、激素刺激和营养刺激，利用这些干细胞培养肌肉细胞。本杰明森认为，只要有足够的调整和资金，他很快就能培养出具有菲力牛排的稠度和味道的东西。到目前为止，他主要研究鱼肌肉细胞，并且在生产少量组织方面取得了一些有限的成功，这些组织看起来、闻起来和烹饪起来都像鱼片。他认为，这种技术可以大规模生产无骨鸡胸肉，其成本仅为商业养鸡场的零头，而且没有超市家禽可能存在的沙门氏菌和其他有害生物。
本杰明森并不是该领域唯一的从业者。乌得勒支大学的荷兰研究人员正在使用猪干细胞生产缸内生长的猪肉。他们希望在未来几年内创造出可用于汉堡、香肠和披萨配料的绞肉。
马里兰大学博士生杰森·马蒂尼（非营利组织 New Harvest 的负责人）设想了由动物肌肉和脂肪细胞层组成的“肉片”。他认为，使用来自植物或真菌来源的廉价营养物质可以将缸内生长肉的价格降至每磅 1 美元。甚至可以通过添加 omega-3 脂肪酸和其他有益心脏健康的成分来改善其品质。
缸内生长的肉类会产生哲学难题吗？许多素食主义者出于健康原因而选择这种生活方式，但另一些人这样做是因为他们反对为食物而剥削动物。“这里没有动物受到伤害。这种东西几乎是您能得到的最无罪恶感的食物，”西雅图软件工程师兼兼职未来学家杰克·威廉·贝尔说。
他指出，这项技术可能会带来意想不到的烹饪选择。“濒危物种可能不再是禁忌，”贝尔建议。“如果我们使用来自濒危甚至灭绝物种的培养物怎么办？吃西伯利亚虎肉串可以吗？斑点猫头鹰块？您可以心安理得地享用那碗熊猫炖肉！”
显然，在一个牛排可能来自牛或试管，感冒可能用药丸或沙拉酱治疗的世界中，消费者将需要更多帮助。幸运的是，杂货店正变得更具互动性，不仅为困惑的消费者提供帮助，也为忙碌的消费者提供帮助。
保持新鲜
在未来高科技、用户友好的杂货店的货架上，更美味、更健康的商品不太可能以今天使用的同样令人窒息的包装和包裹形式提供。以罗马生菜为例。我们都见过它的神秘转变：从一种清脆、清淡的味蕾享受变成一袋令人作呕的、棕色的粘稠物，在标准的塑料袋中放置几周后。拉布扎说，未来不会这样。
用普通的塑料袋储存生菜头的麻烦在于，生菜仍然活着，从周围环境中吸入氧气，并利用氧气将储存的糖转化为能量，用于生长和新陈代谢。很快，供应就耗尽了。“当氧气水平降至一定水平以下时，[生菜死亡并]开始腐烂，”拉布扎解释说。
最好的保鲜方法是减缓呼吸作用，这样蔬菜就能更缓慢地消耗其储存物，寿命更长。这部分取决于将袋子中的氧气水平维持在最佳水平——生菜在约 3% 氧气的环境中保持脆嫩。塑料行业的目标是生产一种袋子，使其吸入氧气的速率与蔬菜或水果的呼吸速率完全相同。聚合物科学家已经在这方面取得了一些进展。位于加利福尼亚州萨利纳斯的 River Ranch Fresh Foods 向种植者销售一系列农产品袋，这些袋子对二氧化碳和氧气的渗透性可变。River Ranch 的研发经理桑奈·龚表示，根据水果或蔬菜的不同，这些袋子可以将保质期延长高达 100%。
另一种方法是一项名为 SmartFresh 的新技术。由位于宾夕法尼亚州斯普林豪斯的 AgroFresh 销售，其活性成分中和了一种名为乙烯的天然气体的作用，乙烯会促使水果成熟。通过消除乙烯的作用，SmartFresh 可以延迟成熟并显着延长水果的保质期。
但周围气体只是问题的一部分。肉在细菌存在的情况下无法长时间保存，沙门氏菌和某些菌株的大肠杆菌对消费者构成真正的危害。一种解决方案——用高能粒子照射食物——可以快速有效地杀死细菌。尽管该程序遇到了一些消费者的抵制，但康纳利预计它将成为一项重要的技术。他设想了装满放射性物质的地下金库，很像步入式 X 射线机：“您可以将整个包装好的食品产品放入其中，让它们稳定地出现，”他断言。
但如果高能粒子没有吸引力，那么高压可能更可口。拉布扎说，虽然没有人完全确定它是如何工作的，但 240 到 275 千帕斯卡（每平方英寸 35 到 40 磅）的压力可以有效地消毒包装食品，显然是通过破坏 DNA 的功能来杀死病原菌。“您取出鳄梨酱，将其放入塑料包装中，然后放入圆筒中，注入水，然后使用活塞对整个系统加压。在几分钟内，您可以杀死大多数腐败和食物中毒生物，”拉布扎说。
一旦消毒，食物可以通过收缩包装来屏蔽外界污染，收缩包装中融入了抗菌分子。 таким образом 被隔离，食物应该可以很好地防止微生物危害，但它面临着另一项挑战：氧气会渗入包装并导致其变质。为了阻止氧气渗入，包装商添加了“氧气捕捉剂”——在某些情况下只是铁——它会在氧气侵蚀包装内容物之前与其发生反应。这样做的好处是，肉类包装可以不冷藏保存数年。
无论未来会带来什么，似乎肯定会结束今天迎接大多数返乡旅客的冰箱生物项目。粘糊糊的蔬菜、变质的肉类和营养价值极低的淀粉也可能被消除。试管鸡肉可能成为主菜。
我们的味蕾会被挑逗吗？还是制造商会陷入狂热，犯下 20 世纪 70 年代大豆食品生产商所犯的错误，为了健康益处而牺牲一切——包括味道？让我们希望他们不会这样做，否则未来的食物可能是老式的外卖芝士汉堡和薯条。
作者 吉姆·克林 是华盛顿州贝灵厄姆的自由科学和技术作家。他经常撰写有关生物技术和药物发现的文章。他的大部分重点是经济、监管和政治力量如何影响生物技术产业。他有时也尝试创作科幻小说。克林对合成鱼片三明治的想法感到复杂。