使用专家知识和可解释人工智能在营养研究中优先考虑被忽视的食物物种

隐藏在我们周围的食物

当我们想到食物时，多数人会联想到相同的熟悉选项：米、豆、面包、肉类以及几种水果和蔬菜。然而，自然提供的选择远比这更丰富，包括蘑菇、野生植物、昆虫、藻类以及很少进入餐桌的鲜为人知的动物。本文探讨了这些在巴西被“遗忘”的食物如何改善健康并支持更可持续的食物系统——以及专家与人工智能如何协作决定应优先研究哪些物种。

为何被忽视的食物很重要

食物生物多样性是指可食用的植物、动物和其他有机体的多样性，无论是野生的还是栽培的。以多种物种为基础的饮食往往能提供更多的维生素和矿物质，并与长期较低的死亡风险相关联。多样化的饮食还可以降低对单一作物过度依赖的风险，并有助于维护更健康的肠道微生物群。尽管如此，大部分研究和官方营养表仍集中在少数作物和畜牧产品上，使数百种潜在有价值的食物被忽略——尤其是在像巴西这样生物多样性极为丰富的热带国家。

清点被忽视的物种

研究者组织了一个由营养学和环境学专家组成的全国团队，建立了巴西被忽视食物物种的名录。他们识别出369种不同物种，包括植物、蘑菇、藻类、昆虫、鱼类及其他水生动物，以及野生陆生脊椎动物。这些物种大多为本地物种，且许多已在地方传统食谱中使用。然而，团队发现了显著的信息缺口：只有大约三分之一的物种具备任何营养数据，对于某些类别——例如藻类和昆虫——在巴西的食品表中根本不存在正式的营养信息。与此同时，团队还找到了超过36000份使用这些物种的食谱，显示日常烹饪实践与官方调查对巴西人实际饮食的描述存在很大差异。

让专家与人工智能为优先研究排序

在完成名录后，下一个挑战是选择哪些物种值得更深入研究。第二组来自营养和环境科学领域的专家对每个物种在分析其营养成分及其在人民饮食中作用的重要性进行了评分。为了解这些评分背后的驱动因素，作者使用了一种称为LightGBM的机器学习方法，并结合了一种名为SHAP的解释工具。这一方法像一个透明的决策辅助工具：它考察每个物种的多种特征——例如分布广度、是否被栽培、被多少食谱使用以及其保护状况的已知信息——并揭示哪些因素在专家的优先排序中最具影响力。

真正影响研究优先级的因素

分析显示有两个简单因素远超其他因素。首先，出现在许多食谱中的物种倾向被排在较高优先级，反映其文化重要性和实际烹饪用途。其次，分布于多个巴西州的物种也更受青睐，因为它们对不同社区更易获得。相比之下，保护状况以及某些类群（如昆虫或藻类）是否所属的影响力要小得多。营养学家倾向于更看重食谱出现次数，而环境学家则更侧重地理分布，但总体而言，两组专家使用的线索相似。该模式表明，直接的实用性与熟悉度强烈影响研究者关注哪些物种。

迈向尊重自然与文化的食物系统

作者提醒，过分关注受欢迎或分布广泛的物种可能会排除那些在生态上重要、对特定社区具有文化意义或处于濒危状态的食物。他们主张巴西——以及其他热带国家——需要一种更均衡的策略，重视传统知识、收集更好的濒危物种数据，并投入研究使用不足的类群，如藻类、野生蘑菇和昆虫。通过结合专家见解、现代人工智能工具以及来自现实烹饪实践的证据，本文提出的框架为决定应优先研究哪些被忽视的食物提供了实用路线图。用通俗的话说，这使我们更接近一个未来：自然储藏室的全部丰富性既支持人类健康，也有助于生态系统的长期健康。

引用: Jacob, M.C.M., de Carvalho, A.M., Batista, Â.G. et al. Prioritizing neglected food species in nutritional studies using expert-knowledge and explainable AI. Sci Rep 16, 11766 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-39484-6

关键词: 食物生物多样性, 被忽视的食物物种, 可持续饮食, 巴西营养, 人工智能在营养学中的应用