糧食不僅代表盤子裡味道吸引的一些卡路里，它還與人類健康和地球健康息息相關。例如，糧食供應鏈對環境帶來了巨大的影響 — 產生溫室氣體排放佔全球的 20% 以上，消耗全球 70% 的可用水源。未來為了能夠養活全世界，不僅必須提高農業產量，我們的糧食足跡也需要有所減少。

消費習慣正在改變

糧食是優化人類健康和地球環境可持續性的一個最有力的槓桿。糧食消費習慣正在改變，尤其是在發達國家。素食主義和純素食主義正在興起，對本地和有機種植糧食的需求與日俱增，人們普遍更關心自己的健康以及營養對健康的影響。 除了健康之外，有關動物福利的道德問題和氣候變化關切也促使個人將消費轉向動物產品替代品。植物性肉類承諾提供類似的口感體驗，同時只佔環境足跡的一小部分。實驗室培養的肉類可能意味著不需要改變飲食習慣，同時也無需宰殺動物。

儘管大眾對健康和環境因素的認知日漸增強，驅使西方國家的人均糧食消費量趨於穩定，但要注意的是未來糧食消費量增長約 70% 將集中在發展中國家。隨著這些國家的資源強度不斷攀升，許多國家最終將面臨以糧食安全換取經濟增長的兩難抉擇。通常，水是一種有限的資源。

糧食科學和技術的進步

農業技術的進步、全球化及生活水平的提高繼續增加了糧食的供應。隨著經濟的發展，人們對製備簡單、高能量加工食品的需求正在取代基本主食。這種趨勢是導致植物油、糖和肉類等原料大量增長的原因，它們在過去五十年均有超過 100%的增長。

結合種子技術和肥料，灌溉一直是提高農業生產率的關鍵因素。在過去的一個世紀，全球用水量的增長是人口增長率的兩倍，現在灌溉用水已佔總用水量的 70%。在許多地區，地下水的過度開採以及農業、工業和社會之間對日益稀缺的水資源的爭奪正不斷加劇。水資源及其他資源的有限性正在推動農業生產達到更高的生產率和提升效率。

除了在生物技術方面的突破，精細耕作及改進耕作方式、虛擬水的概念對於尋找養活全世界的可持續解決方案亦將非常重要。隨著水資源壓力的增加，進口而非種植灌溉密集型農產品將使寶貴的水資源重新分配給更高附加值的工業、環境或社會用途。因此，農業生產將越來越多地轉向自然資源豐富的國家。