中國農(nóng)業(yè)科學院飼料研究所張泓：精準營養(yǎng)管理與3D打印

2019年9月19-21日，IAME中國（西安）國際3D打印博覽會暨高峰論壇將在西安高新國際會議中心舉辦。2019IAME旨在搭建增材制造（3D打�。┛萍紕�(chuàng)新的開放合作共享交流平臺，匯聚全球頂尖的增材制造（3D打�。╊I(lǐng)域成果及人才，促進行業(yè)各環(huán)節(jié)、產(chǎn)業(yè)鏈的銜接融合。南極熊作為戰(zhàn)略合作媒體，到西安現(xiàn)場全程報道。

2019年9月 20 日“增材制造技術(shù)與生物醫(yī)療論壇”，中國農(nóng)業(yè)科學院飼料研究所張泓做了主題是《精準營養(yǎng)管理與3D打印》的報告。

下面是現(xiàn)場速記：

張泓：尊敬的各位專家，各位企業(yè)家大家上午好！今天上午是一個醫(yī)學的專場，我今天介紹的和醫(yī)學沒有緊密的關(guān)系，是從營養(yǎng)角度來講，本來我們的領(lǐng)頭人戴小楓研究員要親自分享我們相關(guān)的成果，由于時間關(guān)系，由我代替進行。

一、精準營養(yǎng)膳食的個性化服務(wù)
剛才3D打印里面講到很多醫(yī)學器官肯定是個性化的，但營養(yǎng)應(yīng)該也是個性化的。為什么現(xiàn)在中國的慢性病呈現(xiàn)井噴式的趨勢呢？就是由于營養(yǎng)不夠精準，全國有11.6%的糖尿病病人，中國占到了三分之一，同時還有肥胖癥造成了很多高血壓、高血脂、超重異常等問題。曾經(jīng)有過一個報道，慢性病的主要原因有很多方面，但把膳食風險因素放在了第一位，我們吃飯的問題非常重要，所以2016年在習主席的倡導下，中國出臺了健康中國2030，除了醫(yī)學以外的東西，最重要的就是把營養(yǎng)健康提升到我們國家的戰(zhàn)略高度。

在座很多可能對醫(yī)學非常專業(yè)，我們知道在美國和中國都提出了精準醫(yī)療，根據(jù)你的遺傳背景，根據(jù)你所存在的環(huán)境狀況，以及你本身的營養(yǎng)健康的狀態(tài)，來給你制定一個精準的診斷方案治療疾病，但是這主要是治已病的。我們還要考慮到怎么樣能夠在沒有得病之前讓少生病、不生病或者晚生病，這里面我們開展個性化營養(yǎng)膳食，通過個人的遺傳背景，通過營養(yǎng)健康的狀況，以及通過食物的大數(shù)據(jù)，制定不同人群或者不同個性的精準營養(yǎng)的方案，讓我們能夠解決治未病的問題。

1.三大數(shù)據(jù)庫之人體健康大數(shù)據(jù)。我們研究室通過醫(yī)學的手段，不通過抽血和化驗?zāi)蚩梢钥焖贆z測到人體的方式。

2.三大數(shù)據(jù)庫之營養(yǎng)需求大數(shù)據(jù)。現(xiàn)在有的人是營養(yǎng)過剩，有的人是營養(yǎng)不足，左邊是我們常規(guī)的大眾人群不同發(fā)育階段需要的營養(yǎng)是不一樣的，右邊是我們的特殊人群，比如慢性病、軍人或者從事特殊職業(yè)的人，他所需要的營養(yǎng)也是不一樣的。

3.三大數(shù)據(jù)庫之食物營養(yǎng)大數(shù)據(jù)。我們原料營養(yǎng)素數(shù)據(jù)庫構(gòu)成了食物營養(yǎng)大數(shù)據(jù)，比如中國的八大菜系、地方菜系，大家吃的菜的品種有18000種，主食有2000余種，這里面有大量的營養(yǎng)數(shù)據(jù)，把它整理成一個數(shù)據(jù)庫。

4.精準營養(yǎng)的實現(xiàn)路徑。通過數(shù)據(jù)庫的實施和精準營養(yǎng)的要求，可以測定24小時實施監(jiān)控營養(yǎng)健康狀態(tài)和一日三餐營養(yǎng)搭配食物。

有了這樣一個數(shù)據(jù)庫以后，3D打印是最適合個性化柔性制造的顛覆性技術(shù)，這兩天大家都看到我們做器官打印，做食物打印也可以進行分層制造，我們可以打印出來適合于不同人群和不同個性的產(chǎn)品，能夠滿足個性化膳食的需求。比如過去在打印的時候，最早印刷術(shù)是雕刻的版，現(xiàn)在我們做了這么多種類的菜一樣，把不同的原料任意組合。就像我們用四種顏色可以打出不同顏色的字體，如果3D打印用在這上面，就可以產(chǎn)生很多很多不同的食品。

最典型的案例，像日本個性化的精準營養(yǎng)，這個店里面只有一個人，你進去以后輸入所有的數(shù)據(jù)，采集以后進入到它的3D打印系統(tǒng)里，根據(jù)你的營養(yǎng)狀況打印食品，或者你就餐之前把你的數(shù)據(jù)發(fā)到它的平臺上，你去了以后打出來的東西就是針對你所需要的營養(yǎng)。產(chǎn)品種類很多，形狀也非常漂亮。他們現(xiàn)在已經(jīng)把這樣一種打印方式布局到了餐廳、家庭、醫(yī)院、食堂，甚至將來計劃還要在太空中實施。這方面原料很重要，要有一個支撐系統(tǒng)，比如金屬打印的FDM熔融沉積也可以用到這上面去。比如卡拉膠通過鈣離子有不同的凝膠性，可以打印出不同的產(chǎn)品不同的框架，凝膠性天然的原料有很多。我們還要選擇健康的食材，做了很多馬鈴薯方面的工作，提取出了很多膳食纖維，做了小鼠實驗以后，對控制肥胖和控制脂肪有很好的作用。長期食用一定程度的馬鈴薯膳食纖維血糖可以降低，這樣可以用在我們3D打印里面。當然這不僅僅是馬鈴薯纖維，選擇的產(chǎn)品還有很多。打印不同的產(chǎn)品，比如適合糖尿病的適合這些配方，可以做成低GI的休閑食品。適合肥胖癥食用的高蛋白高膳食纖維3D打印代餐餅干，不容易產(chǎn)生更多的脂肪和熱量，這給人一個心理，你吃了很多東西，但實際上沒有吃那么多東西。還有高血壓人群，葛根對降血壓效果非常好，我們使用完全天然的食品來進行。這是3D打印全營養(yǎng)代餐餅干，里面六大營養(yǎng)元素按比例是非常均衡的，我們做了3D打印全營養(yǎng)粉的原料，拿這些粉就可以。還有老人的全營養(yǎng)食品。

這是我們現(xiàn)在自己開發(fā)的3D打印的裝備，開展的一些打印的東西。同時還有營養(yǎng)管理系統(tǒng)，時間關(guān)系我就不講了，研究成果在五年大型科技成就展展出，展完以后我們的裝備在國家博物館永久的珍藏，大家可以看到。去年也開展了大型的3D打印國際會議，展示了我們開展的工作，同時有一些研究的報告。

二、3D打印未來的目標
我們可以全天候24小時做服務(wù)，首先我們要把裝備做好，另外將來要家庭、餐廳、蛋糕店、學校、醫(yī)院等都能用上我們的產(chǎn)品，對每一個人都有精準營養(yǎng)配方的建議。這是我的聯(lián)系方式，如果大家有興趣可以跟我聯(lián)系。

謝謝大家！