James F. Lowe，DVM，MS，DABVP
作為一名職業農業教師的兒子，我在美國玉米和大豆帶的中心長大。 我一直對我們如何為世界提供食物的方方面面著迷。 在專業上，我有幸探索了作為食用動物獸醫、豬肉生產商、行作物農民、科學家和教師的魅力。 在我的職業生涯中，我在食品生產、加工和分銷的整個範圍內創造並分享了想法。 在過去的 25 年中，我觀察到隨著我們應用工業流程和技術，食品供應鏈的產出和效率出現了令人難以置信的改善。 我們目前在畜牧業中的運營效率水平令人印象深刻。 我們必須調整我們目前的“柵欄到柵欄”的畜牧生產方法，以可持續地滿足未來 35 年的世界糧食供應需求。
雖然我們在談論玉米農民時通常會想到“柵欄到柵欄”這個詞，但我一直積極參與的畜牧業也採用了同樣的方法。 我們專注於通過在狹窄地理區域使用最小範圍的基因型來最大化單個牲畜物種的密度，從而實現經濟回報的短期最大化。 這種方法導致了運營效率的巨大飛躍。 而且，它創造了一個不斷增加的流行病清單，這些流行病造成了巨大的經濟損失和我們的食物供應的高度可變性。 非洲豬瘟 (ASF) 只是導致亞洲和東歐糧食短缺和獲得負擔得起的蛋白質的機會減少的最新例子。 我們目前的系統允許任何新的代理迅速傳播到整個人群。 在這個生態系統中，新病原是外來物種，限制它們的競爭壓力有限。
除了新疾病的破壞性影響外，消費者的看法還需要重新考慮我們的生產方式。 許多消費者認為，以動物為基礎的食品生產是全球變暖的重要原因，也是人類病原體對抗生素產生耐藥性的主要來源。 雖然這些看法中的任何一種都是正確的證據是有限的，但它們都對動物性蛋白質供應的增長和擴張造成了重大不利影響。 與其他物種相比，牛肉生產更受這些看法的影響。 與家禽和豬肉相比，牛面臨許多挑戰。 它們是將飼料轉化為肌肉的效率最低的轉換器，並在消化過程中產生溫室氣體甲烷 (CH4)。 此外，該行業依賴被 WHO 視為對人類高價值的抗生素（大環內酯類和第三代頭孢菌素）來實現生產效率。
作為一名科學家、臨床醫生和製片人，我對解決擺在我們面前的挑戰的製約因素有著獨特的看法。 我對工業作物生產中用於快速準確地解決這些問題的技術感到敬畏。 轉基因生物 (GMO) 技術和精密化學品的使用對作物生產者來說非常成功。 不幸的是，畜牧業將需要一種不同的方法來應對疾病壓力並提高肉類生產系統的可持續性。 我們使用新的遺傳方法來提高牛肉生產可持續性的能力是有限的。 促成因素是動物的遺傳複雜性，消費者對動物轉基因生物缺乏耐受性，以及對基因編輯等新技術的接受速度緩慢，以改變食物供應。
為了增加我們面前的挑戰，病原體的迅速出現和多樣化使得新疫苗和抗生素的開髮變得困難。 許多新型病原體不適合免疫預防，因為它們具有免疫規避性。 限制抗生素使用以延長其在人類中的有效性的社會壓力增加，限制了抗生素控制細菌製劑的範圍。
幸運的是，我們處於新技術浪潮的前沿，這將使我們能夠以更深入、更有意義的方式了解畜牧生產系統。 Advance高通量基因組學是下一波生物科學浪潮的一個例子，它將對我們提高牛肉供應鏈可持續性的能力產生重大影響。 對動物表現的整體評估可以從耦合開始 advanced 基因組學技術（針對微生物組和宿主）和細胞生物學測量，以了解基因表達和代謝。 這些新技術面臨的挑戰是動物性能的測量，特別是飼料到蛋白質的轉化。 如果沒有生物測量和表型之間的聯繫，我們擁有的和必須了解基本生物功能的新技術的影響將是有限的。 這些整體方法使我們能夠了解動物飼養系統在面對現實世界疾病挑戰時如何影響飼料利用率，從而促進管理策略的調整，從長遠來看優化生產效率。
雖然這些技術可能是革命性的，但它既需要個人的努力，也需要跨學科的新合作模式。 這種類型的合作正在發生，但傳統的學術模式和資金來源，大多數動物生產改進的歷史起源，並沒有讓自己適應這些合作研究模式。 我感到鼓舞的是，人們對在學術界和工業界建立這些多元化的團隊感到興奮。 非傳統資金來源雖然規模有限，但很高興能參與這些創新團隊。
那麼，我們每個人如何才能幫助建立一種可持續的方式來養活世界呢？ 我將專注於建立跨職能團隊，利用現有技術來解決這些複雜問題。 我們可以創建更好的動物管理系統。 從設計上講，它更能抵抗疾病，提供低成本、安全的肉類供應並保護地球。 你將如何幫助我們養活世界？