IBM連貫性發(fā)布五項(xiàng)被認(rèn)為會(huì)在接下來五年中改變?nèi)祟惿畹?a href="http://m.youqingtian.cn" target="_blank">科技（“5 in 5”）， 從2006年開始已經(jīng)推出的55項(xiàng)預(yù)測(cè)中，很多已經(jīng)變成了現(xiàn)實(shí)，例如遠(yuǎn)程醫(yī)療、可降解塑料以及智能手機(jī)等，這些技術(shù)深刻的改變了我們的生活和工作方式，而今年的5in5預(yù)測(cè)則是聚焦在食品安全，還有農(nóng)業(yè)、環(huán)境以及人類可持續(xù)發(fā)展的家園，因?yàn)檫@些與我們的生活密切相關(guān)。

在接下來五年內(nèi)，地球人口將首次突破80億大關(guān)，人類復(fù)雜的食品供應(yīng)鏈已經(jīng)在面臨氣候變化和水源短缺的巨大壓力，今后還將接受進(jìn)一步考驗(yàn)。為滿足未來龐大人口的需求，研究人員們正在探索各項(xiàng)新技術(shù)、新設(shè)備和科學(xué)突破，努力以全新的方式思考食品安全與保障問題。

數(shù)字農(nóng)業(yè)：“數(shù)字孿生子”用更少的資源養(yǎng)活更多的人口

到本世紀(jì)末時(shí)，地球人口將增加45%，而可耕種的土地面積則會(huì)減少20%，此外，這些可耕種土地的利用效率可能并不高，由于種植方法不當(dāng)，全世界有一半的農(nóng)民在收割后都會(huì)面臨一定的損失，隨著食物需求量不斷增加，目前的耕種模式必須加以改進(jìn)才能滿足需求。

用一杯咖啡舉例，它來自于咖啡農(nóng)場(chǎng)主辛勤的耕耘，在信息科技還沒有滲透到農(nóng)場(chǎng)的時(shí)代，咖啡農(nóng)場(chǎng)主與農(nóng)村合作社或其他農(nóng)場(chǎng)主交換信息十分不便，如果去銀行貸款也要經(jīng)過很長(zhǎng)的周期和很多的審查，為此，IBM認(rèn)為，為全球農(nóng)場(chǎng)打造一個(gè)“數(shù)字孿生體”或“虛擬模型”，將能夠幫助農(nóng)業(yè)應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)。這一技術(shù)可將農(nóng)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行共享，讓農(nóng)業(yè)各參與方分享想法、研究和材料，交流全球農(nóng)場(chǎng)和作物生長(zhǎng)相關(guān)數(shù)據(jù)，并與食品供應(yīng)鏈相互聯(lián)結(jié)。

IBM中國研究院院長(zhǎng)林詠華介紹，IBM研究人員通過對(duì)農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行全方位的數(shù)據(jù)采集，構(gòu)建出農(nóng)業(yè)決策平臺(tái)，針對(duì)農(nóng)業(yè)構(gòu)建的虛擬模型——數(shù)字孿生子——它實(shí)際是對(duì)真正耕作的農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行數(shù)字復(fù)制，進(jìn)行360度的數(shù)字呈現(xiàn)，在融合高精度的衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行多方位的深度學(xué)習(xí)后，決策平臺(tái)可以在10平方米的范圍內(nèi)預(yù)測(cè)農(nóng)業(yè)收成，進(jìn)行農(nóng)作物的健康管理。

例如IBM在肯尼亞正在研發(fā)相關(guān)技術(shù)，力圖利用傳感器、根據(jù)地下水開采數(shù)據(jù)分析當(dāng)?shù)刈魑锏墓?yīng)與需求規(guī)律，在把衛(wèi)星圖像、全球氣候數(shù)據(jù)以及全球上千萬個(gè)大氣壓傳感器以及物理模型綜合的建模，不僅可以幫助農(nóng)民去預(yù)測(cè)土壤里面的濕度，進(jìn)行灌溉的管理以及預(yù)防干旱，還可以幫助政府更好的做出決策，幫助食品供應(yīng)商預(yù)測(cè)收成，讓衛(wèi)生部門盡早進(jìn)行可能的病蟲害預(yù)防。

更進(jìn)一步，決策平臺(tái)還可以與農(nóng)業(yè)創(chuàng)業(yè)公司合作，開發(fā)出數(shù)字錢包，可以讓整個(gè)農(nóng)業(yè)價(jià)值鏈中的各方隨時(shí)捕獲、追蹤和共享數(shù)據(jù)，因此農(nóng)民們可以很快的從銀行獲得貸款或其他金融服務(wù)。

除了農(nóng)業(yè)領(lǐng)域利用數(shù)字孿生子技術(shù)，其他各行業(yè)其實(shí)都可以構(gòu)建本領(lǐng)域的數(shù)字孿生子進(jìn)行更高效的數(shù)字化重塑進(jìn)之旅。

信息透明預(yù)警：利用區(qū)塊鏈減少食品浪費(fèi)

在接下來的五年之內(nèi)，我們將能夠消除食品供應(yīng)鏈中許多不為人知的浪費(fèi)現(xiàn)象。

用大家都熟悉的橙子舉例，因?yàn)槭澄锕?yīng)鏈中的問題，每年全球有超過1500億個(gè)橙子在還沒有放到餐桌之前就已經(jīng)腐爛，被浪費(fèi)的不僅僅是橙子，更有為了生產(chǎn)這些橙子所投入的人力、資金以及土地、能源、水等寶貴的自然資源。

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)，浪費(fèi)問題一部分因?yàn)闆]有辦法追蹤食物腐敗的情況，一部分因?yàn)槭称饭?yīng)鏈過程中信心不透明、信息不積極響應(yīng)，同樣農(nóng)民在決定種多少、收多少時(shí)，往往只能憑猜測(cè)行事，商販們也只能根據(jù)不完整的信息預(yù)測(cè)顧客需求和購買行為。

林詠華表示，IBM研究人員利用互聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)和人工智能，把食品供應(yīng)鏈中的相關(guān)方聯(lián)系在一起，共享幾百萬種食品供應(yīng)鏈的環(huán)節(jié)，幫助把食品供應(yīng)鏈進(jìn)行全新的優(yōu)化，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)，食品損耗可以大幅減少，最終擺上餐桌的食物也會(huì)更加新鮮。

這一技術(shù)下，區(qū)塊鏈將幫助實(shí)時(shí)記錄整個(gè)食品供應(yīng)鏈中從種植到市場(chǎng)預(yù)測(cè)再到供給的各種數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)幫助采集食物重要的信息，包括新鮮度，是否受污染甚至可能的造價(jià)，最后利用人工智能技術(shù)把整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，來預(yù)測(cè)消費(fèi)者的需求，除了整體上對(duì)種植、生產(chǎn)以及分配進(jìn)行更好的決策和預(yù)警，或許還將有更具價(jià)值的洞察產(chǎn)生。

繪制微生物組基因圖譜：保護(hù)我們免受食品中的有害細(xì)菌

微生物與人類一直共處并無處不在，其中有些對(duì)人體無害，有些則不然，如何來辨別它們，并利用它們來為人類服務(wù)，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污染的食物而生病的人數(shù)多達(dá)6億，目前，專業(yè)的食品檢測(cè)還需要特別復(fù)雜的流程和步驟，傳統(tǒng)測(cè)試要花費(fèi)數(shù)天時(shí)間，而且只能證明某一種致病細(xì)菌是否存在，因此IBM的科研人員正在研究一種新的更具預(yù)測(cè)性的方法來進(jìn)行食物檢測(cè)，希望可以幫助人類更加迅速的、更加清晰地去了解食物里是否含有病原體。

利用DNA和RNA測(cè)序技術(shù)，研究人員也許不久便能掌握各食品生產(chǎn)地和運(yùn)輸?shù)氐奈⑸锴闆r，這些分析結(jié)果可以用來探測(cè)微生物群中是否存在異常，如某份豬肉香腸樣本中突然出現(xiàn)了一種意料之外的致病細(xì)菌、或者微生物群的整體構(gòu)成發(fā)生了變化等等。

研究人員可以隨時(shí)利用基因測(cè)試在食品的生產(chǎn)和流通的環(huán)節(jié)去描繪生物組，再通過微生物龐大的參考數(shù)據(jù)庫得到模型，在很短的時(shí)間內(nèi)去分析食物里是否存在對(duì)人類有害的微生物。IBM建立了超過500TB的食物復(fù)雜微生物群的參考數(shù)據(jù)庫，它包含過去20年里人類發(fā)現(xiàn)的所有微生物基因數(shù)據(jù)，因此，憑借TB級(jí)的龐大的基因數(shù)據(jù)，我們可以很有效區(qū)分有害與無害的微生物，同時(shí)IBM的科學(xué)家還開發(fā)了專門輔助微生物研究的云服務(wù)，可以有效的開放給各個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)家進(jìn)行研究合作。

餐盤偵探：人工智能傳感器探測(cè)病原體

在接下來五年之內(nèi)，全世界的農(nóng)民、食品加工商、零售商、以及在家做飯的人，都能不費(fèi)吹灰之力地查出食物中是否存在危險(xiǎn)污染物，食品的檢測(cè)將不再需要幾天，而是幾秒即可完成。

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，便能知悉這些物質(zhì)，但光譜儀非常龐大而且昂貴，無法被日常使用，IBM開發(fā)了一款功能強(qiáng)大、小巧便攜的光學(xué)分析儀，可以與手機(jī)攝像頭配合使用，與此同時(shí)，通過訓(xùn)練AI，我們能夠得知所呈現(xiàn)的物質(zhì)的材料或成分。

這項(xiàng)技術(shù)可以大幅減少例如大腸桿菌爆發(fā)的食品安全事件，還有一個(gè)重要因素是，實(shí)驗(yàn)室測(cè)驗(yàn)成本高、效率低，最多要48小時(shí)才能出結(jié)果，要想保護(hù)自己不受食品中的病原體傷害，我們可能沒有那么多時(shí)間，這些便攜式細(xì)菌傳感器能夠大幅提高病原體檢測(cè)的速度，將檢測(cè)時(shí)間從幾天減少到幾秒。這樣一來，食品鏈上的各位參與方都能隨時(shí)檢測(cè)出食物中是否存在有害的大腸桿菌或沙門氏菌，將大規(guī)模爆發(fā)扼殺在搖籃里。

試想一下，未來五年，就餐前那期手機(jī)拍攝美食可能不再是為了分享，而是通過手機(jī)中接入的AI傳感器檢測(cè)食物的安全，人人可以操作，既然能與手機(jī)相結(jié)合，更多的AI傳感器應(yīng)用場(chǎng)景將被不斷解鎖，并從口入的幾率將大大降低。

據(jù)IBM T.J.Watson研究中心工程師閔紅介紹， AI傳感器還有多種用途，例如遏制偽制品，全世界每年偽制品造成的經(jīng)濟(jì)損失達(dá)6000多億美元，利用AI傳感器與區(qū)塊鏈結(jié)合，可以提供在每個(gè)環(huán)節(jié)的可靠性認(rèn)證，在結(jié)合AI傳感器抓取的原生的物理指紋，就可以在供應(yīng)鏈、物流等各個(gè)環(huán)節(jié)保證各個(gè)環(huán)節(jié)驗(yàn)證物品的真?zhèn)巍?/p>

對(duì)塑料“動(dòng)手術(shù)”：新型回收利用技術(shù) 讓塑料垃圾重?zé)ㄐ律?/strong>