全球人口將在 5 年內突破 80 億大關，IBM 混合雲資深副總裁 Arvind Krishna 認為：「受到氣候變遷、有限水資源的影響，我們的食物供給，只會面臨越來越多的考驗，」他說：「要能夠面對這樣未來，我們會需要新的科技、科學、設備上的突破。」
正因為如此，每年 IBM 研究院都會針對全球的趨勢、市場走向，提出未來 5 年五大創新科技預測報告「5 in 5」，今年（2019）的重點，聚焦在食品安全，以及減少污染及浪費。
數位身分模擬，讓農民用更少資源養活更多人口
IBM 指出，本世紀結束時，世界人口將增加 45%，同時種植食物的土地也會減少 20%，農夫必須用更少的資源，養活更多的人口。
因此，可以透過數位化記錄作物的品質、土壤狀況、市場上的售價，以及物流的狀況，也就是我們常說的數位分身（Digital twins），意思是把物理世界跟數位世界連接在一起，透過感測器做出真實物件的模型，再搭配 AI、機器學習、軟體分析，做出只存在於虛擬空間中數位生產模型，這些模型就像是一個虛擬的雙胞胎，可以用來幫助設備預防性維護、設計生產流程等。
▲ 透過數位身分（Digital twins），能幫助農夫利用所蒐集到的數據，更有效率地預測農作物產量，就能在有限的資源下，擴大生產的規模。
透過數位身分（Digital twins），能幫助農夫利用所蒐集到的數據，更有效率地預測農作物產量，在有限的資源下，擴大生產的規模，同時這些系統模擬真實情況，也能變成提供銀行借貸所需的資料，讓農民更有能力拓展自己的事業。
區塊鏈結合 AI，減少蔬果浪費
根據統計，農民種植的蔬果，有高達 45% 是浪費掉的。IBM 認為，從農民到食品供應商，供應鏈中的每個參與者，都必須清楚知道需要種植、訂購以及出貨的數量。
IBM 認為，當區塊鏈、物聯網（IoT）、AI 演算法整合在一起，便能解決這類問題。簡單來說，IoT 裝置可以追蹤蔬果從採收到販賣的過程，AI 演算法透過數據分析，幫零售商找出消費者的飲食消費習慣，以便在對的時間下訂對的蔬果，避免進貨過多浪費，消費者買到的蔬果也相對新鮮。
▲ 透過分散式帳本，記錄整個蔬果供應鏈的狀態，當資訊安全、透明後，能減少生產端、銷售端的資訊落差，以降低蔬果浪費。（Source：IBM）
上下游資訊的串接，靠的是區塊鏈技術，透過分散式帳本，記錄整個蔬果供應鏈狀態，資訊安全、透明後，能減少生產端、銷售端的資訊落差，以降低蔬果浪費。
食品安全監督將更有效率
食品安全也是一大重點，以美國來說，受污染的食品每年會產生 90 億美元的醫療費用，以及 750 億美元的食品銷毀損失，更導致 3,000 多人因此死亡。
▲ 以大數據分析的方式，分析微生物的基因組成，可以提早發現病原菌生長，讓食品安全變得具有預測性。
IBM 認為，未來 5 年全球的食品安全檢測人員，將能透過微生物來保護我們所吃的食物。事實上，有些微生物對人體是有益的，有些則是有害的，研究人員會從 DNA 及 RNA（核糖核酸）中，找到微生物組，透過核酸定序技術次世代定序（Next Generation Sequencing），以大數據分析的方式，分析微生物的基因組成，可以提早發現病原菌生長，讓食品安全變得具有預測性。
人人都能自己把關食物安全
當然，如果可以靠手機驗出食物中的污染物質，對所有人來說將更便利，IBM 正在研發一款可攜帶的 AI 感測器，可以偵測出比人類頭髮還小 75 倍的細菌。
▲ 細菌感測器技術可提升病原體檢測的速度，從幾天縮短到幾秒鐘的時間。
除了手機，未來這款感測器也可能裝在流理台、沾板，甚至是叉子，可以在食物吃進嘴巴前，分析食品是否有污染物質；在工業應用端，也能將這類微型感測器裝在工廠的輸送帶中。一旦這技術成真，細菌感測器技術可提升病原體檢測的速度，從幾天縮短到幾秒鐘的時間，讓人們自己就能檢測食物是否含有大腸桿菌或沙門氏桿菌。
塑膠變成可再利用
無法回收的塑膠容器，成為地球生態的一大負擔。IBM 認為，5 年內可以大幅改變垃圾處理的方式，提出一種叫 Volcat 的技術。
▲ Volcat 可將聚酯纖維轉成可再生資源，目標是把這些聚酯廢料，轉化成新的可再生材料。
Volcat 可將聚酯纖維轉成可再生資源，目標是把這些聚酯廢料，轉化成新的可再生材料，也就是說從牛奶盒、餅乾容器、塑膠袋都變得可以回收，企業也能用這些再生資源重新製造新的產品，以減少塑膠用品的數量。
