粮食不仅代表盘子里味道吸引的一些卡路里，它还与人类健康和地球健康息息相关。例如，粮食供应链对环境带来了巨大的影响 — 产生温室气体排放占全球的 20% 以上，消耗全球 70% 的可用水源。未来为了能够养活全世界，不仅必须提高农业产量，我们的粮食足迹也需要有所减少。

消费习惯正在改变

粮食是优化人类健康和地球环境可持续性的一个最有力的杠杆。粮食消费习惯正在改变，尤其是在发达国家。素食主义和纯素食主义正在兴起，对本地和有机种植粮食的需求与日俱增，人们普遍更关心自己的健康以及营养对健康的影响。 除了健康之外，有关动物福利的道德问题和气候变化关切也促使个人将消费转向动物产品替代品。植物性肉类承诺提供类似的口感体验，同时只占环境足迹的一小部分。实验室培育的肉类可能意味着不需要改变饮食习惯，同时也无需宰杀动物。

尽管大众对健康和环境因素的认知日渐增强，驱使西方国家的人均粮食消费量趋于稳定，但要注意的是未来粮食消费量增长约 70% 将集中在发展中国家。随着这些国家的资源强度不断攀升，许多国家最终将面临以粮食安全换取经济增长的两难抉择。通常，水是一种有限的资源。

粮食科学和技术的进步

农业技术的进步、全球化及生活水平的提高继续增加了粮食的供应。随着经济的发展，人们对制备简单、高能量加工食品的需求正在取代基本主食。这种趋势是导致植物油、糖和肉类等原料大量增长的原因，它们在过去五十年均有超过 100%的增长。

结合种子技术和肥料，灌溉一直是提高农业生产率的关键因素。在过去的一个世纪，全球用水量的增长是人口增长率的两倍，现在灌溉用水已占总用水量的 70%。在许多地区，地下水的过度开采以及农业、工业和社会之间对日益稀缺的水资源的争夺正不断加剧。水资源及其他资源的有限性正在推动农业生产达到更高的生产率和提升效率。

除了在生物技术方面的突破，精细耕作及改进耕作方式、虚拟水的概念对于寻找养活全世界的可持续解决方案亦将非常重要。随着水资源压力的增加，进口而非种植灌溉密集型农产品将使宝贵的水资源重新分配给更高附加值的工业、环境或社会用途。因此，农业生产将越来越多地转向自然资源丰富的国家。