如今，气候变化、生态破坏、人口爆炸以及由此引发的粮食危机问题已然成为全球人类未来发展的重大障碍，为了应对这些挑战，业界开始探索新的可持续解决方案，其中，开发来源于植物、微生物以及细胞培养等的替代蛋白是一个重要策略，有望一举解决包括粮食危机、气候变化、可持续发展等一系列挑战。
与此同时，AI 的崛起为攻克各种科学难题带来了新的“解题思路”，AI 与科研的融合更是催生了一种新兴科技形态（AI for Science），尤其是近年来，AI 在蛋白质结构预测、新药物靶点发现等方面的研究已经成为前沿热点。比如，AI 模型 AlphaFold 2 在 2020 年的蛋白质结构预测大赛中，其对大部分蛋白质结构预测与真实结构相差只有一个原子的宽度，引起业内轰动。
围绕替代蛋白的开发，AI 将为这一领域带来助力，通过数据分析和试验模拟可以帮助研究人员更好地理解和优化替代蛋白，加速替代蛋白产品的研发和生产进程，实现从传统蛋白逐渐向替代蛋白的供应转变。
▲图｜（来源：官方网站）
近期，贝索斯地球基金（Bezos Earth Fund，BEF）发起一项“AI 气候与自然”挑战赛并提供 1 亿美元，旨在基于 AI 技术推动和加速应对全球气候变化和自然保护的解决方案的开发，其中，替代蛋白是挑战赛重点关注的领域。
为基于 AI 解决气候和自然损失挑战提供 1 亿美元资助
“贝索斯地球基金”是由亚马逊创始人杰夫·贝索斯（Jeff Bezos）于 2020 年投入 100 亿美元成立的一支专注于应对全球气候变化问题的基金，主要用于资助科学家、气候变化活动家和非政府组织等，以保护地球自然环境。
贝索斯地球基金于近期宣布了一项“AI 气候与自然”挑战赛，承诺为利用 AI 的解决方案提供高达 1 亿美元的赠款，其中，可持续替代蛋白是其重点关注的三大领域之一。
创新解决方案作为贝索斯地球基金使用 AI 应对气候和自然挑战赛的核心，旨在探索最前沿的 AI 技术如何帮助和应对气候变化及自然损失（包括森林面积减小、自然资源流失以及生物多样性减退等多个方面），并以此激发环境解决方案前沿团队与领先 AI 技术供应商之间更为深入的合作。
据官网公布的资料显示，此次贝索斯地球基金发起的挑战赛申请将于 2024 年 5 月份正式开放，来自高校、非政府组织、私营公司和全球组织的从业者、研究人员和创新者可携解决方案申请。需要注意的是，虽然此次挑战赛暂时不予考虑来自个人的申请。该基金表示，被选中的提案很可能涉及解决气候和自然问题的组织与提供 AI 专业知识的组织之间的联盟。
▲图｜贝索斯地球基金管理团队（来源：官方网站）
“现代 AI 技术能否用于帮助应对气候变化和自然损失，如果可以的话又如何去实现，这是我们期望得到的答案和解决策略。这项挑战通过汇集各个领域的杰出人才，或许能够探索和发现新的前进方向。”贝索斯地球基金执行主席杰夫·贝索斯表示。
据了解，此次挑战赛将持续三年，第一轮将推进三个重点领域解决方案，包括可持续替代蛋白质、生物多样性保护以及电网优化，同时还将包括一个“附加”类别，为重点领域之外的“强大想法”，而后续的几轮将讨论其他优先的气候问题事项。
另外，每轮融资将包括两个融资机会，在第一阶段将为解决重点领域的有前景的创新 AI 解决方案提供多达 30 笔种子赠款，获奖者将在 9 月下旬纽约气候周期间的贝索斯地球基金-TED 活动上宣布；在第二阶段，这些获奖者还将有资格申请高达 200 万美元的资助，以将其理论概念转化成为切实可行的解决方案，获得技术领导者的支持并访问计算基础设施和相关数据集等。
“AI 或许有潜力解决全球所面临的一些重大问题，这些都是复杂而紧迫的问题，我们相信现代 AI 技术会带来帮助，但我们需要解决方案。我们呼吁地球上的‘前沿创新者’将他们富有远见的想法真正付诸于实践，我们可以一起创新并解决世界所面临的这些挑战。”贝索斯地球基金副主席 Lauren Sánchez 表示。
贝索斯地球基金总裁兼首席执行官 Andrew Steer 博士指出，“未来的特征不太可能是直线和平缓的曲线，而是意想不到的变化和转折点，AI 的崛起可能有助于解决当前全球所面临的一系列挑战，我们希望通过这个挑战项目带来一些积极推动作用。”
“借助 AI 解决环境问题的同时也要应对 AI 本身的能源消耗”
蛋白质是人类健康饮食的重要组成部分。据统计，到 2050 年全球对食物蛋白质的需求预计将增长 32% - 78%。现阶段的食物蛋白来源主要依靠养殖业、种植业等，随着全球人口数量的攀升，这种传统蛋白质生产方式可能难以满足未来人类生活需求，而且还存在土地占用、环境污染、周期长和能源消耗多等问题。
作为现代食品科技的一个突破，替代蛋白有望能够实现更大规模、更低成本、更可持续的蛋白质供应，减轻全球对传统蛋白质生产方式的依赖，满足日益增长的人口需求，降低温室气体排放和减少土地使用，有效减轻环境负担。
发展替代蛋白产业是应对未来全球粮食挑战的一种有效且可行的解决方案。全球企业管理咨询公司 BCG 的研究报告称，15 年内替代蛋白市场规模将达到 2900 亿美元；技术创新研究与咨询机构 Lux Research 的调研报告，替代蛋白市场预计将在 2050 年前占动物蛋白市场总量的三分之一；另外，国际管理咨询公司 Roland Berger 也曾表示，替代蛋白市场将迎来黄金十年。
（来源：官方网站）
值得注意的是，上个月贝索斯地球基金宣布将投入 6000 万美元建立贝索斯可持续蛋白质中心，针对替代蛋白产业当前发展所面临的障碍，通过推进技术进步降低生产成本、增强风味以及增加替代蛋白质的营养价值等。
“如果我们继续生活在地球上，而且还需要在未来养活地球上的 100 亿人，替代蛋白是必不可少的，我们目前正在投资于替代蛋白产业，这是未来可持续发展可行的解决方案。”贝索斯地球基金未来食品科技主管 Andy Jarvis 表示。
而此次，“可持续替代蛋白”依然是贝索斯地球基金发起的挑战赛所重点关注的领域之一。“如何在不破坏环境的情况下养活不断增长的人口，AI 能否帮助筛选数百万种蛋白质组合，进而生产出与牛肉一样美味，且价格更加实惠、环境足迹更小的肉类替代品？”Lauren Sánchez 指出。
（来源：公司官网）
事实上，AI 早已对替代蛋白行业带来了深远影响。比较有代表性的案例，智利的食品科技公司 NotCo 将 AI 与食品科学相结合，开发和生产包括人造肉、蛋黄酱、冰淇淋等植物基素食产品。该公司利用其 AI 平台 Giuseppe，通过筛选植物原料数据库在分子水平上分析各种蛋白质结构，为植物基食品进行评价并提出优化建议，从而更好的复现出传统食物的色泽、质地和口感。值得注意的是，该公司由杰夫·贝索斯等人联合创立并参与投资。
再比如，美国加州初创 Climax Foods 也是一家类似的公司，利用 AI 生产植物酪蛋白，其融化和拉伸性能可以与酪蛋白相媲美；此外，新加坡的 Howw Foods 也是在 AI 技术的加持下生产纯素食蛋粉产品。
所有这些案例都是 AI 在可持续食品行业以及减缓气候变化的一个进步，并且 AI 也可以帮助企业减少排放。然而，也有一些业内人士指出，“AI 本身其实具有巨大的‘气候足迹’，是全球气候挑战的威胁之一。比如，训练 AI 语言模型 ChatGPT 在一年中消耗的能源相当于约 120 个美国家庭所需要的能源总量，而训练更先进的 GPT-4 模型消耗的能源是其的 40 倍。据国际能源署预测，AI 数据中心的能源消耗将在未来两年翻一番。因此，虽然贝索斯地球基金对基于 AI 解决方案的投资是出于善意，但更需要应对 AI 技术本身存在的气候足迹问题。”
参考资料：
1.https://www.greenqueen.com.hk/bezos-earth-fund-ai-for-climate-and-nature-grand-challenge/
2.https://www.bezosearthfund.org/
素材来源官方媒体/网络新闻
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