本文探讨了受蓝色经济启发的创新食品和疫苗保存技术，旨在消除对冷藏和化学防腐剂的需求。全球保存食品市场超过5000亿美元，仅美国每年的冷藏成本就达69亿美元。传统方法依赖高能耗的冷链和合成添加剂，成本高且对环境有害。生物医学研究员Bruce Roser开发了一种突破性方法，使用糖类（海藻糖）制造“无冰箱”疫苗。通过将疫苗封装在糖基微球中，疫苗无需冷藏即可保持稳定，模仿了如复活蕨类植物等自然保存机制。这一创新可节省数百万疫苗运输成本并减少能源消耗。该技术的潜力不仅限于疫苗，还可应用于食品保存，为冷链和化学品提供可持续替代方案。通过采用自然启发的技术，这一方法有望彻底改变全球食品和药品保存方式，节省能源、降低成本，并改善发展中国家的可及性。
This article explores innovative food and vaccine preservation techniques inspired by the Blue Economy, aiming to eliminate the need for refrigeration and chemical preservatives. The global preserved food market exceeds 500𝑏𝑖𝑙𝑙𝑖𝑜𝑛 , 𝑤𝑖𝑡ℎ𝑟𝑒 𝑓𝑟𝑖𝑔𝑒𝑟𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛𝑐𝑜𝑠𝑡𝑠𝑟𝑒𝑎𝑐ℎ𝑖𝑛𝑔 500billion, withrefrigerationcostsreaching6.9 billion annually in the U.S. alone. Traditional methods rely heavily on energy-intensive cold chains and synthetic additives, which are costly and environmentally harmful.Biomedical researcher Bruce Roser developed a breakthrough method using sugars (trehalose) to create "fridge-free" vaccines. By encapsulating vaccines in sugar-based microspheres, they remain stable without refrigeration, mimicking natural preservation mechanisms found in plants like the resurrection fern. This innovation could save millions in vaccine delivery costs and reduce energy consumption.The potential extends beyond vaccines to food preservation, offering a sustainable alternative to cold chains and chemicals. By adopting nature-inspired techniques, this approach could revolutionize global food and medicine preservation, saving energy, reducing costs, and improving accessibility in developing regions.
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当前，全球保鲜食品市场年销售额已超过5,000亿美元。其中，加工食品市场占整个食品市场的32%。美国是该领域的主导力量，拥有超过17,000家食品与饮料制造和加工企业，占据全球保鲜食品总量的近一半。其次是中国，而在食品加工业的产量排名中，中国位列第四，印度位列第五。
为了确保食品运输过程中的安全性与质量稳定性，不断出现更先进的保鲜技术。据估计，全球约40%的食品为包装、加工和/或保鲜食品。这种转变虽使食品对低收入人群而言更为昂贵，但抗菌、防霉、防酵母与抗微生物的化学添加剂仍有巨大的市场增长空间。其中最大的细分市场包括：乳制品、烘焙制品、零食、糖果和饮料。
在美国，化学防腐剂的销售额已超过4亿美元，而随着中国、印度、巴西包装食品消费的激增，预计全球销售额将突破10亿美元。冷藏的成本约为化学防腐剂的10到12倍，因此促使食品工业倾向于化学解决方案而非投资冷链设备。据估算，美国食品加工行业在2008年用于冷藏的支出高达69亿美元。而从全球范围来看，食品保鲜环节中最大的成本来自于塑料包装材料的广泛部署与集成，其市场规模已高达1,100亿美元。
而在疫苗领域，保鲜不仅是品质问题，更是生死攸关的基础保障。一剂疫苗的最终配送成本可能高达180至340美元，而其配送全程必须依赖冷链系统。由于化学添加剂无法用于疫苗，因此控温技术仍是主流保存手段。但估计有高达50%的疫苗因冷链中断而部分或完全失效。近年来，一些致力于解决该问题的公司已在发展中国家部署了约3,000台太阳能冰箱，每台设备成本高达5,000美元。但要真正实现全球疫苗可达性，还需更具颠覆性的创新方案。
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食品与医药行业不断涌现新的保鲜技术。塑料与化工企业持续提供合成添加剂，替代天然防腐成分，包括抗菌肽、可食用涂层、抗菌酶等。然而，消费者对化学添加剂的担忧推动创新转向：调控pH值、热处理、冷冻、生物技术、膜过滤、强光、高压处理、超声波、改良气调包装、电脉冲场处理等多种非化学手段。
生物医学研究员布鲁斯·罗泽博士（Bruce Roser）开发了一种基于糖类（海藻糖，trehalose）的疫苗保鲜技术，可无需冷链。这种糖分子可形成可溶性玻璃态结构，在遇水后“复活”，从而替代传统冷链。他的疫苗被糖包裹成惰性微珠，可长期储存在医生的工具包中，数年不失效。
罗泽博士进一步优化该工艺，通过低温加热与干燥，将疫苗冻干成粉末，实质上是由玻璃态微球构成的微结构，其中封存了完整的疫苗成分。这种“缓释疫苗”技术，结合了动植物在干旱环境中自我保护的机制，以及人体修复骨骼的自然过程。例如“复活蕨”（Pleopeltis polypodioides）能在沙漠中以脱水状态存活数年，其原理正是通过固态糖保存水分。
同时，罗泽还使用了磷酸钙（骨骼的主要成分）作为载体，进入人体后可自然分解。而通过调整氨基酸的比例，可以精准控制疫苗在体内的释放速度。
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每年用于发展中国家疫苗援助的约3亿美元资金中，大量疫苗因冷链失效而无法发挥应有的免疫效力。采用这种遇水复原的糖基疫苗系统，不仅能节约能源，还可将疫苗成本减半，供应量翻倍。
布鲁斯·罗泽成功设计出一套使用丹麦 Niro 公司冷冻干燥技术的疫苗制备系统，使疫苗从生产到配送全程摆脱冷链依赖。Niro 是食品行业的高端设备供应商。
随后，罗泽成立了剑桥生物稳定公司（Cambridge Biostability Ltd., CBL），并获得多项资助。他还争取到印度投资人支持，用于模型测试。不幸的是，获得监管审批所需资金超过公司所持有现金，最终 CBL 被法院宣布破产，全部专利组合被转让给新投资者。
英国国家医疗服务体系（NHS）的衍生企业 Nova Laboratories 认为该技术具有巨大潜力，在激烈竞争中成功击败三家外国竞标者，获得该创新的技术所有权。
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虽然为贫困人口提供无需冷藏的疫苗已足够值得支持，但这项技术未来更重要的意义是：彻底重塑全球食品与医药的保鲜体系，摆脱冷链、压缩机、高能耗与化学防腐剂的依赖。
包装需求仍然存在，但冷链的取消对于发展中国家的健康保障将挽救数百万生命。同时，这一技术若可同时满足口感与质地的消费者需求，将有望迅速全球化，节省大量能源，使许多昂贵的冷链设备彻底过时。
这是一种真正的“以无取代有”的企业式解决方案：通过建立一个不依赖任何制冷或化学物质的保鲜系统。下次当你走进超市，不妨想象一下：如果没有冷柜，我们将节省多少电力、碳排放和成本？
这种技术，借鉴了动植物在自然界中数百万年的生存智慧。现在也许正是时候，我们该向这些天然系统学习了。
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