Caleb Harper วิศวกรของ MIT อธิบายว่าทำไม “กระเพราเบาหวาน” ถึงเป็นอนาคตของอาหาร

ในหนังสือของเขา Tomatoland: เกษตรกรรมอุตสาหกรรมสมัยใหม่ทำลายผลไม้ที่น่าดึงดูดใจที่สุดของเราได้อย่างไรBarry Estabrook ให้รายละเอียดว่ามะเขือเทศในร้านขายของชำมีคุณค่าทางโภชนาการและอร่อยน้อยกว่ามะเขือเทศที่ปลูกเมื่อหลายสิบปีก่อนอย่างไร ในปัจจุบัน การทำฟาร์มเชิงอุตสาหกรรมปลูกพืชเพื่อให้ได้ผลผลิต โดยเสียสละรสชาติและวิตามินเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่ง่ายต่อการเก็บเกี่ยวและขนส่งได้ นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมแอปเปิ้ลที่ซูเปอร์มาร์เก็ตใกล้บ้านคุณถึงน่าจะเป็นเรื่องเกี่ยวกับ อายุหนึ่งปี. Caleb Harper นักวิทยาศาสตร์การวิจัยหลักของ MIT และผู้อำนวยการ OpenAg Initiative ต้องการใช้เทคโนโลยีเพื่อสร้างอาหารที่ดีต่อสุขภาพ รสชาติดีขึ้น และยั่งยืนมากขึ้น

“การเติบโตเพื่อโภชนาการและการเติบโตเพื่อรสชาติ ไม่ใช่สิ่งที่ใครๆ ก็ทำกัน” เขาบอกกับ Digital Trends ในการประชุม ReThink Food เมื่อเร็วๆ นี้ที่เมืองนาปา รัฐแคลิฟอร์เนีย

ด้วยพื้นฐานด้านสถาปัตยกรรม ฮาร์เปอร์อาจดูเหมือนไม่ใช่ตัวเลือกที่ชัดเจนที่สุดสำหรับบทบาทของผู้เขย่าระบบอาหาร เริ่มต้นในปี 2014 ด้วยถ้วย Dixie สักสองสามใบสำหรับต้นไม้ของเขา เขาพยายามเรียนรู้กลไกพื้นฐานของสิ่งที่ทำให้พวกเขาเติบโตได้ดีขึ้น สี่ปีต่อมา Harper ได้สร้างคอมพิวเตอร์อาหารส่วนบุคคลเพื่อช่วยควบคุมสภาพอากาศทุกด้านในพื้นที่ลูกบาศก์ฟุต กล่องต่างๆ มีเซ็นเซอร์ กล้อง และแผงวงจรติดตั้งอยู่ ฮาร์เปอร์และเกษตรกรเนิร์ดคนอื่นๆ ที่เขาเรียกกันว่า ทดลองปลูกโหระพาหรือหัวผักกาดด้วยวิธีต่างๆ แล้วแชร์ผลลัพธ์ที่ได้ ทุกอย่างเป็นโอเพ่นซอร์ส

“พืชไม่สนใจว่าจะมีรสชาติดีหรือไม่”

มีสวนอัจฉริยะเชิงพาณิชย์ในตลาดเช่น คลิกและเติบโต หรือ GroBox. อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์เหล่านี้มีไว้เพื่อสร้างอาหารจำนวนเล็กน้อยโดยแทบไม่ต้องอาศัยข้อมูลจากเจ้าของ ผู้ผลิตได้ป้อนพารามิเตอร์สำหรับการปลูกสตรอเบอร์รี่หรือใบโหระพา ในทางกลับกัน คอมพิวเตอร์อาหารส่วนบุคคลมีไว้เพื่อซ่อมแซม

“เนื่องจากมีประวัติศาสตร์วิวัฒนาการยาวนานถึง 10,000 ปี โรงงานจึงไม่สนใจว่าจะมีรสชาติดีหรือไม่” ฮาร์เปอร์กล่าว “พืชไม่สนใจว่ามันจะให้สารอาหารแก่มนุษย์หรือไม่”

อย่างไรก็ตาม เกษตรกรผู้เนิร์ดสามารถทำการทดลองเพื่อดูว่าช่วงอุณหภูมิที่กำหนดจะทำให้แอปเปิลมีความกรอบมากขึ้น หรือดินชนิดใดที่ทำให้บรอกโคลีมีรสชาติมากขึ้น เพื่อให้ได้รสชาติที่น่าดึงดูดที่สุด ฮาร์เปอร์จินตนาการถึงระบบการให้คะแนน เช่น Yelp หรือ Amazon บางทีความชอบในระดับภูมิภาคก็อาจเกิดขึ้น โดยบางพื้นที่ของโลกเลือกใช้ใบโหระพาที่มีรสเปรี้ยวมากกว่า และบางพื้นที่ก็นิยมใช้พันธุ์ที่มีรสหวานมากกว่า

บริษัทต่างๆ เช่น Ferrero และ Target สนับสนุนการวิจัยของ Harper สำหรับเฟอร์เรโร ผู้ผลิตนูเทลล่า เขาได้สร้างคอมพิวเตอร์แบบต้นไม้ ในลูกบาศก์ เขาจะสร้างสภาพอากาศที่แตกต่างกัน 30 แบบ เพื่อดูว่าต้นไม้เติบโตและผลิตผลอย่างไร เฮเซลนัทคุณภาพสูงสุดที่ไม่เพียงแต่อร่อยแต่ใช้น้ำ ปุ๋ย และปริมาณน้อยที่สุด ยาฆ่าแมลง

“เราขอดูแถบข้าวโพดแล้วพูดว่า แทนที่จะมองข้าวโพดทั้งหมดซึ่งอาจมีประโยชน์ต่อโภชนาการและอย่างอื่นหรือไม่ เราจะเห็นว่ามันเป็นปากน้ำขนาดเล็ก 3,000 แห่ง?” ฮาร์เปอร์กล่าวว่า

พื้นที่ของโลกที่มีสภาพอากาศตรงกันอาจเป็นสถานที่ที่ไม่เคยปลูกต้นเฮเซลนัทมาก่อน เขากล่าว เป็นแนวคิดที่เขาเรียกว่าการสำรวจสภาพภูมิอากาศ แทนที่จะพยายามทำให้ถั่วหิมะเจริญเติบโตในสภาพอากาศที่มีกะหล่ำปลี เกษตรกรจะรู้ว่าพืชผลชนิดใดที่ปลูกในป่าได้ดีที่สุดโดยใช้ทรัพยากรน้อยที่สุด

แครอทของสหรัฐฯ กับ แครอทแคนาดา

ในทศวรรษที่ 1760 คาร์ล ลินเนียสใช้แนวทางตรงกันข้ามโดยพยายามทำ ปลูกต้นชาในสวีเดนบ้านเกิดของเขาประเทศจะได้ไม่ต้องนำเข้าจากจีนอีกต่อไป นักพฤกษศาสตร์ผู้โด่งดังรายนี้ไม่ได้กังวลเกี่ยวกับสายพันธุ์รุกรานที่แซงหน้าพันธุ์พื้นเมือง แต่เป็นสิ่งที่ฮาร์เปอร์ตระหนักดี

“ผมคิดมากว่าถ้าผมจะปลูกอะไรบางอย่างหรือสนับสนุนให้ปลูกอะไรบางอย่างที่ทำลายระบบนิเวศ เราก็ไม่ต้องการทำเช่นนั้นอย่างแน่นอน” เขากล่าว “แต่เพื่อไม่ให้ทำเช่นนั้น เราต้องได้รับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการไปและสถานที่ที่จะปลูกสิ่งต่าง ๆ และทำไมเราถึงทำที่นั่นตั้งแต่แรก”

โกโก้. กล้วย. เบียร์. ทุก ๆ สองสามเดือน จะมีเรื่องราวของพืชผลที่แตกต่างกันออกไป ทั้งจากโรคภัยไข้เจ็บ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ หรือทั้งสองอย่าง แต่พืชกลับมีความยืดหยุ่นอย่างไม่น่าเชื่อ พวกเขาจะต้องเป็น

“นักล่ามาหาพวกเขา สภาพอากาศเลวร้ายกำลังมาถึงพวกเขา โรคและแบคทีเรียมาหาพวกเขา” ฮาร์เปอร์กล่าว “พวกเขามีทั้งหมดนี้ มันเป็นมีดเพื่อความอยู่รอดของกองทัพสวิส”

ในขณะที่แบคทีเรียสามารถพัฒนาความต้านทานต่อยาโมเลกุลเดี่ยวได้อย่างง่ายดาย แต่พืชก็มีการป้องกันหลายทางต่อโรค ด้วยเหตุนี้ ฮาร์เปอร์จึงหวังที่จะปลูกผักและผลไม้ที่จะช่วยต่อสู้กับโรคเรื้อรังก่อนที่จะเริ่ม

“เรากำลังพยายามสร้างสิ่งต่างๆ เช่น ใบโหระพาเบาหวาน หรือโรคพื้นฐานโรคหัวใจ หรือโหระพาโรคสมองเสื่อม” เขากล่าว แต่ในฐานะใครก็ตามที่พยายามคิดว่า กาแฟดีหรือไม่ดีสำหรับคุณ รู้ไหมว่ามันซับซ้อนอย่างไม่น่าเชื่อ โปรตีนอะไรจะทำให้โหระพาดีขึ้นสำหรับโรคหัวใจหรือโรคเบาหวาน นี่เป็นเหตุผลหนึ่งที่ Harper ทำงานร่วมกับมหาวิทยาลัย Northeastern Barabási Lab ในโครงการ Foodome หากคุณคิดว่าสิ่งที่ประกอบขึ้นเป็นฮอทดอกคือหนึ่งในความลึกลับที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของอาหาร ลองดูส่วนประกอบของกระเทียมดู ตามข้อมูลของ USDA กระเทียมดิบประกอบด้วย สารประกอบเคมีมากมาย. โครงการ Foodome ทำให้ตัวเลขดังกล่าวอยู่ที่มากกว่า 2,000

กรดอะมิโนและสารอาหารที่หายไปคือสิ่งที่ Peter Ruppert ที่ปรึกษาของ Barabási Lab เรียกว่าสสารมืดของโภชนาการ พวกเขาไม่ได้วัดปริมาณ ดังนั้นจึงไม่มีความชัดเจนว่าร่างกายมนุษย์เผาผลาญพวกมันอย่างไร และมีผลกระทบต่อสุขภาพอย่างไร สิ่งที่ห้องปฏิบัติการต้องการคือฐานข้อมูลอาหารขนาดยักษ์ที่แยกย่อยตามองค์ประกอบต่างๆ แต่นั่นก็ไม่ใช่เรื่องตรงไปตรงมา

“มีความแตกต่างอย่างมากระหว่างแครอทแคนาดากับแครอทในแคลิฟอร์เนีย และแครอทในแอฟริกาใต้ เนื่องจากมีสารเคมีต่างกันในดิน มียาฆ่าแมลงต่างกัน” รัพเพิร์ตกล่าว

ต้มแครอทแคนาดาหนึ่งอันแล้วอบอีกอัน ผลลัพธ์ที่ได้จะต่างกันออกไป ห้องปฏิบัติการได้ยื่นขอทุนสนับสนุนการเดินทางไปยัง 50 รัฐและทำแมสสเปกโตรเมตรีในพืช เช่น กระเทียมหรือโหระพา จากเกษตรกรในท้องถิ่นในแต่ละรัฐ สำหรับตอนนี้นักวิจัยกำลังรวบรวมข้อมูลจากสถาบันต่างๆเช่น ฐานข้อมูลองค์ประกอบอาหารของอัลเบอร์ตาแหล่งที่มาของสารประกอบของกระเทียมถึง 2,078 ชนิด

มะเขือเทศรายบุคคล

อีกชิ้นหนึ่งคือวรรณกรรมการทำเหมืองข้อมูลเกี่ยวกับผลกระทบต่อสุขภาพของสารประกอบทางเคมีที่พบในอาหารเหล่านี้ ตัวอย่างเช่น การศึกษาจากสถาบันฟรานซิส คริก พบว่าสารประกอบอินโดล-3-คาร์บินอลอาจเกิดขึ้นได้ ป้องกันมะเร็งบางชนิด. นั่นเป็นสารประกอบที่พบในบรอกโคลี กะหล่ำปลี และผักคะน้า โดยการอ้างอิงโยงชุดข้อมูลทั้งสองชุด — สารประกอบในอาหารและชุดที่มีประโยชน์ต่อสุขภาพ — Barabási Lab สามารถคาดเดาได้อย่างมีหลักการว่าทีมของ Harper ควรมุ่งเน้นโปรตีนชนิดใดเพื่อรักษาโรคเบาหวาน โหระพา.

ส่วนหนึ่งของความท้าทายคือการพิจารณาว่าอินโดล-3-คาร์บินอลมีปฏิกิริยากับสารประกอบอื่นๆ อย่างไร และพวกมันส่งผลต่อความสามารถในการควบคุมการอักเสบอย่างไร ถ้ามันฟังดูซับซ้อน ลองคิดดูว่ามันยากแค่ไหนที่จะมีคนเปลี่ยนอาหารอย่างถาวร “แทนที่จะแค่ผลักดันให้ผู้คนทานอาหารที่ดีต่อสุขภาพมากขึ้น ฉันสามารถสร้างทางเลือกที่มีรสชาติเหมือนเดิม ให้ความรู้สึกแบบเดียวกัน และในทางกลับกัน ก็สามารถทำให้สุขภาพของคุณดีขึ้นได้” Ruppert กล่าว

Harper จินตนาการถึงอนาคตที่ร้านขายของชำจะเก็บมะเขือเทศธรรมดาไว้ข้างๆ กับมะเขือเทศที่มีราคาแพงกว่าซึ่งมีไลโคปีนสูงเป็นพิเศษ และมีรสชาติเหมือนมะเขือเทศที่ปลูกในสวนของเพื่อนบ้านของคุณ เนื่องจากการจัดลำดับดีเอ็นเอมีราคาไม่แพงมากขึ้น จึงไม่ใช่เรื่องก้าวกระโดดที่จะคิดถึงวันที่ไม่ใช่แค่ใบโหระพาเท่านั้น แต่ยังเป็นโรคเบาหวานของครอบครัว Smith ด้วย

“ร้านขายของชำของฉันจะไม่เก็บผักไว้เพื่อฉันโดยเฉพาะ” ฮาร์เปอร์ยอมรับ “และฉันก็เลยจะปลูกผักสองสามอย่างเหล่านี้ และยังไงก็ตาม ฉันจะต้องได้รับการสั่งจ่ายแบคทีเรียบางชนิดที่เข้าสู่ระบบเพื่อทำให้ระบบนั้นตั้งอาณานิคมเป็นผลิตภัณฑ์ที่พิเศษมากสำหรับตัวฉันเอง”

คุณจะส่งโปรไฟล์ของคุณไปที่ร้านอาหารท้องถิ่น และพวกเขาจะสามารถออกแบบสเต็กให้คุณได้ “โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าเป็นสเต็กที่ปลูกในห้องแล็บ” Ruppert กล่าว

สำหรับพวกเราที่คิดว่าไลโคปีนฟังดูเหมือนสารประกอบทางเคมีที่ป้องกันมนุษย์หมาป่า ระบบอาหารที่โปร่งใสกว่านี้อาจดูน่ากลัวเล็กน้อย นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องมีการเปลี่ยนแปลงอย่างลึกซึ้งในด้านการเกษตร ห่วงโซ่อุปทาน และการดูแลสุขภาพ วันหนึ่งแพทย์อาจสั่งจ่ายแบคทีเรียหรือสัดส่วนของสารประกอบเคมีโดยเฉพาะ แต่เรายังคงต้องพึ่งพาอุตสาหกรรมอาหารในหลายๆ ด้าน นั่นต้องอาศัยความไว้วางใจ “ฉันเกลียดที่จะพูดว่าอินเทอร์เน็ตเป็นอาหาร เพราะมันถูกใช้มากเกินไปในฉากของฉัน” ฮาร์เปอร์กล่าว แต่เขามองเห็นความคล้ายคลึงกันในอินเทอร์เน็ตที่มีการกระจายอำนาจและเป็นประชาธิปไตย เพื่อไปให้ถึงจุดนั้น บริษัทอาหารจะต้องยอมรับหลักโอเพ่นซอร์สของเขา

“ผมหวังเป็นอย่างยิ่งว่าเราจะบังคับใช้ความโปร่งใสและเราบังคับให้ความไว้วางใจเป็นประเด็นหลักของเรา” เขากล่าว

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• ของขวัญ กิซโมส และเครื่องมือเทคโนโลยีที่ดีที่สุดสำหรับผู้เนิร์ดในครัว
• Apple Music มาถึงลำโพงและจอแสดงผลของ Google Assistant แล้ว
• วิธีที่ดีที่สุดในการตอบโต้โดรนคือการทุบพวกมันด้วยโดรนตัวอื่น
• 4 เครื่องใช้ไฟฟ้าเล็กๆ ที่เปลี่ยนวิธีการปรุงอาหาร (ให้ดีขึ้น)
• ค้นหาสูตรอาหารวันวาเลนไทน์ที่สมบูรณ์แบบด้วย Date Your Dessert ของ Food Network