硅谷的神奇生物技術(shù)+AI ：把陽光“變成”好吃的魚？！

有一個很神奇的公司：Blue Planet Ecosystems（藍色星球生態(tài)）。這家位于硅谷的公司意在通過生物技術(shù)，把陽光變成魚類。

這個想法是不是很神奇？愛吃魚的硅谷洞察小編聽到這個神奇的創(chuàng)意后，忍不住親自到硅谷最有名的生物科技加速器 IndieBio 生物加速器去探訪了這家公司的創(chuàng)始人兼執(zhí)行總裁 Paul Schmitzberger，并參觀其已經(jīng)建成的無人化生態(tài)系統(tǒng)。

Blue Planet Ecosystems 團隊主要成員 圖自公司官網(wǎng)

魚之“初體驗”

在舊金山 IndieBio 加速器的地下實驗室里，小編見到了藍色星球生態(tài)團隊親手組裝搭建起來的無人化生態(tài)系統(tǒng)模型。小魚和小蝦在里面自由游動，看起來鮮嫩美味。而綠色的藻類在燈光下生長，輔育著浮游生物，讓它們成長為魚蝦的食物。

Blue Planet Ecosystems 公司 CEO Paul Schimitzberger，圖片由硅谷洞察記者拍攝

當然，這個模型相比于藍色星球生態(tài)團隊真正要建造的產(chǎn)品來說，只是一個“微縮版”。據(jù) Schmitzberger 介紹，真正的一個無人化生態(tài)系統(tǒng)模塊，有集裝箱大??；而成百上千個無人化生態(tài)系統(tǒng)模塊將被聚集安置到一起運營，由一套AI系統(tǒng)監(jiān)控和管理。

圖片由硅谷洞察記者拍攝，經(jīng)被采訪者許可發(fā)布

Schmitzberger 來自瑞士，曾在維也納經(jīng)濟與商業(yè)大學讀學士，并在香港大學拿到了經(jīng)濟學的研究生。作為來自歐洲的創(chuàng)業(yè)者，Schmitzberger 對于食品健康這個問題可謂有著深入骨髓的關注。

他發(fā)現(xiàn)，2018 年歐洲頻繁干旱，農(nóng)業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)。對于全球來說也是一樣，氣候變化引發(fā)的干旱、極端降水等極端天氣數(shù)量不斷上升，可用農(nóng)業(yè)用地減少，預計全球農(nóng)作物產(chǎn)量將大幅波動。

此外，在接下來的五十年里，全球人口將增加到 100 億、人類每天消耗的熱量將從 2017 年的 210 億卡路里，增加到 2067 年的 380 億卡路里左右。這意味著，前所未有的食物短缺將可能發(fā)生。

隨著人類對食物消耗的增加，養(yǎng)魚業(yè)也必將面臨挑戰(zhàn) —— 特別是人類對魚類的消費需求往往隨著經(jīng)濟發(fā)展而增加。

早在 1985 年，野生魚類的捕撈量就開始停滯不前，在這種情況下，人們轉(zhuǎn)而用水產(chǎn)養(yǎng)殖用來補充對魚類日益增長的需求。但是，養(yǎng)殖魚類的飼料來源也正在枯竭。人們只好轉(zhuǎn)而用屠宰副產(chǎn)品（通常是雞，豬，牛）做成飼料養(yǎng)殖魚類。但畢竟魚類不是天生就吃陸地上的動物的，因此大多數(shù) “陸地” 蛋白質(zhì)做的飼料根本就不適合魚類，導致魚肉的健康度和營養(yǎng)度大幅降低。

考慮到全球有 30 億人依賴魚類作為蛋白質(zhì)的主要來源，這個趨勢令人不安。

Schmitzberger 告訴硅谷洞察說，一直以來，他就對用可再生資源來創(chuàng)造食品非常感興趣。他的夢想，就是建立一個自動運作的生態(tài)系統(tǒng)來解決這些問題。他希望這個生態(tài)系統(tǒng)不僅可以充分利用陸地，如沙漠地帶的土地和光能，并同時可以把這些能量轉(zhuǎn)化成正在可以滿足人們快速增長的需求的食物方案。

2018年1月，Schmitzberger 組建了自己的團隊，開始研發(fā)這個可以通過轉(zhuǎn)化光能飼養(yǎng)健康魚類的生態(tài)系統(tǒng)。

陽光變魚三部曲

現(xiàn)在就讓小編帶你看看，這個神奇的生態(tài)系統(tǒng)到底長什么樣？

第一步：將光子轉(zhuǎn)換為植物生物質(zhì)

圖自公司官網(wǎng)

無人生態(tài)系統(tǒng)的第一步是大量繁殖浮游植物。

浮游植物是微小的光合生物，能夠利用陽光產(chǎn)生的能量“制造”自己的食物。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)，如糧食和小麥生產(chǎn)，每年每公頃產(chǎn)量可達到3-7噸生物質(zhì)，而該生態(tài)系統(tǒng)每公頃可產(chǎn)生100噸生物質(zhì)。

這是為什么呢？答案藏在 AI 里。在這個系統(tǒng)中，AI 被用來來計算各種參數(shù)，以優(yōu)化光的利用率；例如，調(diào)節(jié)浮游植物接受光照的位置和方向，從而達到盡量完美的光照和溫度，可以使浮游植物在4到7天內(nèi)長成，遠遠超過傳統(tǒng)作物的生產(chǎn)力。

第二步：用微藻來繁殖浮游動物

圖自公司官網(wǎng)

無人生態(tài)系統(tǒng)的第二步，則是用植物生物質(zhì)（微藻）來繁殖浮游動物。

浮游動物是存在于海水和淡水中的無脊椎動物，它們是大多數(shù)水生食物鏈的最底層。

Schmitzberger 的團隊在這套生態(tài)系統(tǒng)中養(yǎng)殖浮游動物以取代魚粉作為魚類的飼料，從而使飼料更接近野生魚類的食物構(gòu)成。用浮游動物作為食物有個好處， 就是它們可以更有效的轉(zhuǎn)化為魚的動物蛋白，所以我們可以獲得更高質(zhì)量類似于野生魚類的養(yǎng)殖魚類。

同時，還可以避免野生魚類由于經(jīng)常來自于受重金屬，塑料等污染環(huán)境而帶來的不健康因素，可以說一舉兩得。

浮游動物如水蚤在幾天內(nèi)從卵到成蟲的生命周期很短。在自然界中，一旦環(huán)境條件合適，它們的數(shù)量就會幾何式增長 。為了達到每升高達20個水蚤的濃度，Schmitzberger 的團隊通過充足的食物供應（水藻）來改善無人生態(tài)系統(tǒng)中的環(huán)境參數(shù)。同時，他們的硬件（攝像頭系統(tǒng)）和數(shù)據(jù)分析軟件 FishPi and NeMo 會不斷監(jiān)測和分析控制浮游動物的濃度和生長動態(tài)。

第三步：用水蚤來繁殖魚類

圖自公司官網(wǎng)

無人生態(tài)系統(tǒng)的第三步，則是通過浮游生物來大量生產(chǎn)魚類。

在這個無人生態(tài)系統(tǒng)中，不同類型的微藻和浮游動物可以被組合，作為魚的食物來源。通過不同的食物組合，甚至可以控制被飼養(yǎng)的魚類的營養(yǎng)成分。此外，通過對微藻的濃度的控制，浮游動物的生長速度也可以按需調(diào)節(jié)，從而使得魚的生長速度及產(chǎn)量也可以被“定制”。

通常來說，微藻的生長需要 4 至 6 天，而魚類的生長，根據(jù)品種的不同，為三個月到六個月不等。

通過這三個步驟，無人生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成了一個完美循環(huán)：微藻、浮游動物 、魚類，每一個環(huán)節(jié)都為下一個環(huán)節(jié)提供食物，最后一個環(huán)節(jié)又會連接回到第一個環(huán)節(jié)形成循環(huán)，以魚類的廢物產(chǎn)出來“哺育” 微藻。

同時，這個系統(tǒng)由團隊自研的軟件 NeMo 精密控制，可以隨時優(yōu)化并調(diào)節(jié)如溫度、PH值、光照強度等來有效控制微藻的生長， 浮游動物的生長， 進而控制魚類的產(chǎn)出。

圖自公司官網(wǎng)

大幅減少魚類飼料的成本

Schmitzberger 介紹道，在傳統(tǒng)的魚類養(yǎng)殖中，有近 50% 的成本來自于魚飼料的支出。并且，該系統(tǒng)可以利用陽光充沛的閑置土地，例如沙漠地帶來養(yǎng)魚，對于這樣的土地環(huán)境是一種再利用。

圖自公司官網(wǎng)

此外，AI 助力的無人化的系統(tǒng)，也可以降低人工成本。下圖的演示中的小人，其實是一個攝像頭，它被用來隨時監(jiān)視著系統(tǒng)中的魚類的生長情況。Schmitzberger 團隊通過他們研發(fā)的算法，利用攝像頭捕捉到的圖像，就可以隨時辨別不正常狀況，從而自動調(diào)節(jié)該系統(tǒng)的指數(shù)。

圖中的”小人“為監(jiān)控生態(tài)系統(tǒng)的攝像頭，配備了計算機視覺技術(shù)

圖片由硅谷洞察記者拍攝

那么，藍色星球生態(tài)計劃的商業(yè)模式是什么呢？結(jié)合與 Schmitzberger 的探討，小編認為，有兩種商業(yè)模式是最為可行的。

第一，以“軟件即服務”的模式切入市場。這套無人生態(tài)系統(tǒng)最有價值的，其實是其背后的軟件、算法。它們是藍色星球生態(tài)的核心，配合硬件的設計、安裝及運營，作為整套服務，提供給大型食品公司，并按使用量或時間收取服務費用。

而大型食品公司，則可以借助這套解決方案，降低自己的生產(chǎn)成本，使其生產(chǎn)方式更靈活，從而為利基市場提供不同類別的產(chǎn)品。例如對食品安全、健康要求度尤為高的人群，可能就是該類產(chǎn)品的第一批消費者。

而這套系統(tǒng)所涉及的硬件，雖然現(xiàn)階段由藍色星球生態(tài)計劃自己組裝和規(guī)劃生產(chǎn)，但在未來，Schmitzberger 的團隊希望由制造商合作伙伴來共同完成，而他們自身則更專注于提供軟件解決方案的部分。

目前，團隊已經(jīng)開始和新加坡某大型食品公司協(xié)商合作。Schmitzberger告訴硅谷洞察，新加坡政府已定下目標，30%的農(nóng)作物要達到自產(chǎn)，1%的食用魚要達到是有機食物。因此在這個背景下，大型食品公司面臨更新升級自己的食品生產(chǎn)方式的壓力。

第二種方向則更為宏大，可謂是想象力極高的遠期愿景。那就是 —— 藍色星球生態(tài)計劃自己成為市場平臺 （MarketPlace），聯(lián)結(jié)魚類產(chǎn)品的買方和賣方。

在未來，一旦這套無人生態(tài)系統(tǒng)被較大規(guī)模的投入實用，就可搜集大量的市場交易的實時數(shù)據(jù)。例如，魚類的生產(chǎn)者的產(chǎn)出量、產(chǎn)出時間等。并且，系統(tǒng)將可以根據(jù)當前的魚類飼養(yǎng)情況，對未來的魚的產(chǎn)量做出預測。

同時，只要下游的魚產(chǎn)品買家也通過該市場平臺，對系統(tǒng)中的產(chǎn)品下單，這套系統(tǒng)將同時對市場需求的變化非常清楚。

從而，作為市場平臺和數(shù)據(jù)擁有方，藍色星球生態(tài)計劃將可以像中間人一樣，幫助匹配與產(chǎn)品的買家和賣家，還可以通過軟件既服務來優(yōu)化效率，使買家和賣家的收益都達到最優(yōu)。

當然，作為一個復雜的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)品，藍色星球生態(tài)計劃還在非常早期的階段，他們的整套體系的“微縮版”原型機剛從實驗室誕生，還有待在外部真實環(huán)境下，制作真實尺寸的系統(tǒng)，并運行驗證。但是，他們已經(jīng)吸引了IndieBio 生物加速器 25 萬美金的入股及投資，并即將在六月下旬從 IndieBio 生物加速器“畢業(yè)”，開始其“闖世界”的旅程。

公司首席科學家 Thomas Daniele，圖由被訪者提供

怎么樣，這種方法培育出來的魚，你愿意嘗試一下嗎？