餵養未來：農產品行業概述

到 2050 年，世界人口預計將增長到 97 億，這將在未來幾年帶來一系列挑戰。 對高價值動物蛋白食品的需求將會增加，這一趨勢正受到全球城市化和收入增長的推動。

這些趨勢將不可避免地威脅到自然資源的可用性； 事實上，對 2050 年的預測表明，農業用地日益稀缺。

在這種情況下，氣候變化也有很大的影響。 長期乾旱和洪水等自然災害使農業部門損失了令人難以置信的農作物和牲畜生產損失。

因此，要實施的最重要行動是提高農業生產力並確保具有氣候適應能力的農業系統。 近年來，隨著食品行業的傳統方式正在發生根本性轉變，越來越多的企業家和技術專家加入了農業科​​技運動。 投資者也對農業食品行業及其初創公司表現出更大的興趣。 根據 AgFunder 的數據，自 2012 年以來，流入農業食品技術的資金增加了六倍多：從 30 億美元增加到近 180 億美元。

農業食品企業家正在開發廣泛的解決方案。 我們分析了一些將在未來幾年產生巨大影響的相關技術趨勢，重點關注垂直農業、精準農業、替代蛋白質和農業生物技術。 在本系列的第二部分，我們將詳細探討每項技術，並按技術研究資金趨勢和初創公司。

農業食品行業不斷變化的情景

食品行業正面臨著需要解決的各種挑戰。 最相關和最有影響力的是：（1）社會人口； (2) 自然資源稀缺； (3) 氣候變化。

社會人口變化

到 2050 年，世界人口預計將增長到 97 億。這種增長將導致對資源和原材料（包括食品）的需求增加。 特別是，與 2013 年相比，預計 2050 年對食品的需求將增加 56%。

此外，預計到 2050 年，約 68% 的人口將居住在城市。 城市化也影響食品消費模式——城市收入的增加反映在對加工食品和肉類的需求增加上，而加工食品和肉類是全球影響最大的行業之一。

自然資源稀缺

此外，不斷增長的全球人口對自然資源的供應構成威脅； 事實上，對 2050 年的預測表明自然資源日益稀缺。 在這方面，農業起著舉足輕重的作用，因為為了滿足對糧食的總需求，越來越多的資源將被開發利用，導致土地退化、森林砍伐和水資源短缺。

農業用地的擴張仍然是森林砍伐的主要驅動力，每天有多達 56,000 英畝的土地被清除。 因此，除非實施更有效的農業系統，否則對自然資源的競爭將變得更加激烈。 為此，養殖牲畜也應進行重組，以減少對環境的影響和資源的消耗。

氣候變化

資源稀缺不僅是由於人口增長； 氣候變化也有很大的影響。 據糧農組織稱，在 2005 年至 2015 年期間，長期乾旱和洪水等自然災害使農業部門損失了 960 億美元的農作物和牲畜生產損失。 此外，氣候變化將影響糧食生產的方方面面，並導致到 2050 年農作物產量下降 10/25%。由於氣候變化，海洋面臨溫度上升，最終將導致海洋魚類捕撈量減少 40 %。 如果不努力適應與氣候變化相關的危害，糧食不安全可能會大幅增加，尤其是在最不發達國家。

農產品行業面臨的緊迫挑戰

由於在不久的將來農業將面臨不斷增長的需求，需要解決的最重要挑戰是以可持續的方式提高農業生產力。

此外，人們越來越多地從農村遷移到城市或城市周邊。 這將表明他們的收入增加，從而改變了飲食習慣。 肉類產品的需求將增加，進一步危及農業滿足日益增長的食品需求的能力。 畜牧業需要大量的自然資源：從土地和消耗的水到動物飼料。 因此，將發生向替代蛋白質消費的轉變，正如 Toptal 在 Beyond Meat 中所述。

提高農業生產力，需要提高自然資源的利用效率，在投入不變的情況下擴大產量，減少糧食浪費和糧食損失。 在這方面，每年約有13 億噸糧食被浪費。 下圖顯示，在發達國家，糧食主要浪費在消費層面，而在最不發達國家和發展中國家，糧食在整個收穫和收穫後階段都被浪費。 這個問題至關重要——當食物被浪費時，水、土壤和用於生產食物的自然資源也被浪費了。 例如，在用電量方面，食品佔能源總使用量的 30%，其中 1/3 每年被浪費掉。

此外，通過實施適應措施應對氣候變化和自然災害加劇將是不可避免的。 實際上，氣候變化正在影響糧食生產的方方面面，預計農作物產量將下降。 如果不努力通過農業創新來適應氣候變化，糧食不安全可能會大幅增加。

農產品市場的投資和技術

根據 SDGs（可持續發展目標），儘管農業投資有所增加，但達到的水平仍不足以到 2030 年消除貧困和飢餓。 如果我們將這些目標的實現視為防止這種情況發生的代理，則將需要 5-7 萬億美元的額外投資。

為了有效地應對所有這些挑戰，還需要解決其他緊迫的問題。 消除極端貧困、減少不平等、消除一切形式的營養不良，以及提高糧食系統的效率、包容性和韌性，這只是可持續發展目標中的四項，它們將成為建設更美好世界的關鍵挑戰。 提高農業的盈利能力和生產力將是減少不平等和減少營養不良的驅動力。

農業食品領域的新興技術

農業食品技術開發以實現更可持續和高產的農業的需求變得更加緊迫。 近年來，越來越多的企業家和技術專家加入了農業科​​技，因為食品行業的傳統方法需要進行根本性的轉變。 例如，Root AI 是一家總部位於美國的研究公司，該公司正在開發人工智能和機器人技術，以加強室內農業部門。

另一個有趣的例子是以色列初創公司 Taranis，它開發了一種科學引擎，可以分析與作物生產週期和天氣相關的現場數據，並指出部署農用化學品的最佳時間和地點。

在過去的 40 年裡，由於現代耕作方式，穀物產量增加了 300% 以上。 無論如何，效率收益現在正在下降，農業必鬚麵對未來幾年的挑戰。 必須實施新技術不僅是為了創新，而且是為了改善和解決消費者的實際需求並重新設計供應鏈。

農業將不再依賴於施用水、化肥和殺蟲劑。 農民將使用最少的數量，甚至將它們從供應鏈中移除，例如利用海水。 這將在溫室氣體排放和資源開發方面對環境產生總體積極影響。

農業技術初創公司已經成長為滿足這些需求和挑戰，投資者對農業食品公司表現出更大的興趣。 自 2012 年以來，流入農業食品技術的資金增加了六倍多，如下所示：

特別是，根據 AgFunder 的一份報告，歐洲農業食品初創公司在 2018 年吸引了約 16 億美元的投資，其中 9 億美元用於從農業到食品加工的初創公司，比上一年增長了 200%。

在美國，農業食品初創公司在 2018 年獲得了 80 億美元的風險投資，幾乎佔全球總投資的一半。 大多數交易位於加利福尼亞，佔 50 億美元，占美國總投資的 63%，其次是馬薩諸塞州，為 7.99 億美元，紐約為 5.39 億美元。

農業食品技術趨勢可分為與農業和食品加工相關的上游和與食品配送和消費相關的下游。 上游技術趨勢是未來幾年面臨的主要農業挑戰，它們包括新的農業系統、精準農業、替代蛋白質、農業生物技術等：

上游技術在 2018 年獲得了 69 億美元的投資，同比增長 44%，其中最相關的是農業生物技術，該技術在 2018 年吸引了 15 億美元的投資，其次是精準農業，為 14 億美元，中游為 13 億美元。

上游技術正在以一種可以提高生產力和效率的方式加強農業，同時也在製定氣候變化適應措施。 沿著這條道路，將為人口增長趨勢和糧食需求增加提供有效答案，解決資源稀缺問題。 在這方面，尤其可以認為四個技術領域更相關：農業生物技術、垂直農業、精準農業和替代蛋白質。

農業生物技術基於基因組編輯的新方法（如 CRISPR），它允許更大的選擇性並減少機會因素。 這些技術不僅可以培育出對不利條件具有高度抵抗力的品種，而且還可以用來繁殖含有維生素和營養物質的品種。

農業生物技術的領導者之一是 Indigo Ag，這是一家成立於 2016 年的美國初創公司，它通過全年合作、微生物組治療和支持優化再生系統來支持種植者向再生農業實踐的過渡。 它總共籌集了8.09億美元的資金。

垂直農業是在垂直堆疊的層中種植食物的過程，在沒有可耕地的環境中工作。 因此，在不佔用其他土地的情況下提供優質食品是一個簡單的答案。 與城市農業相結合，它採用土壤、水培或氣培種植方法，提供種植機會，例如，在市中心種植蔬菜，用水、肥料和土壤減少 95% 。

採用垂直農業的一個有趣現實是 Bowery Farming Inc，這是一家成立於 2014 年的美國初創公司，該公司在其內部技術平台內結合了傳感器、控制系統、計算機視覺、機器人技術和機器學習來優化周圍的許多流程農場。 該公司已經籌集了 1.725 億美元。

精準農業涵蓋了在種植作物和飼養牲畜時使農業實踐更加準確和可控的一切。 這種做法的一個關鍵驅動因素是使用信息技術和廣泛的項目，如 GPS 導航、控制系統、傳感器、機器人、無人機、自動駕駛汽車、自動化硬件和軟件。

2015 年成立的以色列初創公司 CropX 代表了精準農業的一個有希望的現實，該公司開發了一種用於土壤濕度監測的可充電無線傳感器解決方案。 它已經籌集了 2290 萬美元用於優化和自動化農場管理。

替代性可持續蛋白質初創公司正在用新的食品技術重塑該行業，允許生產在味道和質地上與傳統肉類非常相似的無肉和基於細胞的產品，而不會提高最終價格。 使用這些技術可以顯著減少所使用的投入，提高食物鏈的效率。

Impossible Foods 是最成熟的植物性肉類初創公司之一。 這家總部位於美國的公司成立於 2011 年，設計的素食漢堡在質地和味道上都類似於傳統肉類。 它總共籌集了6.875億美元。

所有這些技術都確保更智能地使用資源並減少資源數量，從而提高農業過程的生產力和可持續性。

另一方面，下游包括店內零售和餐廳技術、餐廳市場、電子雜貨以及家庭和烹飪技術。 2018 年交易額增加至 100 億美元，與 2017 年相比增長 41.8%。

這些解決方案更多的是關於重塑我們選擇和消費食物的方式，而不是面對主要的農業食品挑戰——即使一些解決方案可能有助於減少食物損失。

結論

糧食安全、氣候變化和可持續性正日益影響個人消費選擇，並成為政策和社會層面的重要主題。 因此，農業食品行業越來越受到企業家和投資者的關注。 一批有潛力重塑農業的新的、有前途的技術正在出現。

本系列的下一篇文章將進一步詳細介紹所介紹的技術，並考慮它們如何應對新興的全球挑戰。 它還將關注開發它們的主要參與者以及引起投資者註意的因素。

閱讀本系列的第二部分：餵養未來：農業食品技術概述。