近日，华南理工大学现代食品工程研究中心孙大文院士团队在国际食品领域顶级期刊《Trends in Food Science & Technology》（IF2024：15.4，JCR一区，中科院一区）发表题为“Mechanism-Driven Artificial Intelligence for Food Cold-Chain Control and Governance”的综述论文（https://doi.org/10.1016/j.tifs.2026.105824）。该综述围绕食品冷链中的人工智能应用，系统提出了“机制驱动人工智能”这一核心思路，为食品冷链从经验管理、被动监测走向实时控制、质量治理和可持续决策提供了新的理论框架和发展路径。华南理工大学孙大文院士为本文唯一通讯作者，华南理工大学朱志伟副教授为论文共同作者，华南理工大学博士研究生熊思国为论文第一作者。
食品冷链看似只是“低温运输和储藏”，但真正的难点并不只是把温度降下来。对于果蔬、肉类、水产品、乳制品等易腐食品而言，品质劣变、微生物风险、货架期消耗、能耗与碳排放往往同时发生。传统冷链管理更多依赖环境温度记录、固定阈值报警和经验调度，但这些信息并不一定能够真实反映产品内部温度、包装微环境、累计热暴露以及潜在品质变化。
基于这一视角，本综述提供了以食品科学为主导的人工智能系统综合，用于食品冷链控制与治理。作者们没有将AI视为数字监控或优化的通用工具，而是关注机制知识如何嵌入感测、预测、优化和干预工作流程中，以及如何通过可验证、决策相关的干预结果来评估这些工作流程，而非仅仅依靠模型新颖性。在此过程中，本综述提出了三大主要贡献。首先，它通过区分机制驱动人工智能与纯物理建模和纯数据驱动学习，明确了其概念边界。其次，它组织了产品、工艺和物流层面的最新证据，展示了劣化机制、产品相关微环境和运营约束如何与AI驱动的预测、优化和集成相关联。第三，评估这些机制关联决策如何影响安全保障、质量保存、食品损失与废弃物、能源使用及温室气体排放，同时识别大规模负责任部署所需的数据、建模和治理条件。
文章系统总结了AI在剩余货架期预测、动态货架期管理、冷藏/冻结/解冻过程优化、物流实时调整、近产品感知、异常检测、预测性维护、监督控制、能源管理、碳减排和食品损耗控制中的应用。综述指出，食品冷链智能化的核心不只是“采集更多数据”，而是形成能够支持行动的决策级可观测性，并将AI输出转化为可执行、可追溯、可验证的质量安全干预措施。
该综述进一步提出，未来食品冷链AI的发展方向包括协同数字孪生、联邦学习和绿色AI。总体来看，本文为食品冷链从经验管理和被动监测走向机制解释、实时控制和可持续治理提供了系统框架，也为食品质量安全、低碳冷链和智能供应链研究提供了重要参考。
图1. 用于食品冷链控制与治理的机制驱动型人工智能概念框架
图2. 用于实时食品冷链控制的机制驱动型人工智能感知-执行运行闭环
图3. 食品冷链系统中人工智能驱动的异常检测与预警
图4. 将食品冷链运营与可持续发展目标联系起来的机制驱动型人工智能路径
图5. 机制驱动人工智能在食品冷链中的关键挑战与挑战导向型未来发展趋势
作者信息：
孙大文（Da-Wen Sun），男，广东省潮州人，欧洲历史上唯一的华侨华人 “六院院士” ，中国致公党第十四/十五届中央委员，中国侨联特聘专家，国务院侨务办公室专家咨询委员会委员，全国政协特邀海外列席代表和海外列席组召集人（2012）。欧洲人文和自然科学院（Academia Europaea）院士，爱尔兰皇家科学院（Royal Irish Academy）院士，波兰科学院（Polska Akademia Nauk）外籍院士，国际食品科学院（IAFoST）院士，国际农业与生物系统工程科学院（iAABE）院士，国际制冷科学院院士。施普林格国际著名期刊《食品与生物加工技术》（Food and Bioprocess Technology）创刊者和主编（2008年创刊时即被SCI收录，第二年进入SCI一区， 现影响因子=5.3）、泰勒弗朗西斯集团《现代食品工程》 (Contemporary Food Engineering) 系列丛书创始主编、国际农业工程委员会（CIGR）主席（2013-2014）和荣誉主席、国际农业与生物系统工程科学院（iAABE）创院院长。现任华南理工大学教授，博导，现代食品工程研究中心主任；广东省农产品智能冷链物流装备工程实验室主任、广东省冷链食品智能感知与过程控制工程技术研究中心主任、广东省现代食品工程国际科技合作基地主任、广州市农产品智能感知与品质控制重点实验室主任、广东省食品智能质控与过程技术装备国际暨港澳台合作创新平台主任、广东省现代农业（农产品无损检测及精深加工）产业技术研发中心主任、广东省农产品品质智能感知与精准控制现代农业科技创新中心主任、广东省农产品保鲜物流共性关键技术研发创新团队首席科学家、爱尔兰国立都柏林大学（UCD）食品和生物系统工程终身教授。
荣获国际农业与生物系统工程委员会（CIGR）杰出奖，英国皇家机械工程师学会“食品工程师年度人物”，凤凰卫视“影响世界华人大奖”，国际食品保护协会“冷冻食品基金会冷冻研究奖”，国际工程与食品协会终身成就奖，“CIGR荣誉主席”等多项国际大奖。
多次以海外华侨华人杰出代表身份受邀参加国家重大庆典活动，包括中国人民抗日战争胜利70周年、建国70周年、抗战胜利80周年等重大阅兵观礼；并自国庆63周年（2012年）起至今，经常受邀出席于人民大会堂举行的国务院国庆招待会（最高规格国庆活动，俗称“国宴”）。
在世界著名杂志和国际会议上共发表了1300多篇论文，其中，以通讯作者发表并被SCI收录的期刊论文约900篇，出版专著17部，Web of Science统计的学术h指数为139，SCOPUS统计的学术h指数为154，Google Scholar 统计的学术h指数为177。特别是在高光谱成像、计算机视觉、真空冷却、超声波辅助冷冻和CFD模拟等方面的论文已经成为其他研究者的经典参考文献。71篇论文入选ESI农学“高被引论文”，全球排名第一位（2020.01）。2015年至2024年连续十年荣获科睿唯安全球“高被引科学家”称号，并位居美国斯坦福大学“全球前2％科学家”排名中国食品科学与工程入选的三百多位学者名单的第一位。
2011年底起回到华南理工大学工作以来，迄今为止（2025年12月）在Web of Science网站上可以检索到的文章中，共有456篇是以华南理工大学食品科学与工程学院作为第一作者单位的论文，其中高被引论文33篇，JCR一区论文401篇，影响因子大于6的333篇。高被引论文数占华南理工大学全校和食品科学与工程学院的比例分别为2.6%和34.7%。其中2篇入选中国百篇最具影响国际学术论文，为华南理工大学唯一入选的两篇论文。为华南理工大学食品科学与工程 “双一流”以及食品学科专业的全球领先排名做出了主要贡献。
主持国家“十二五”科技支撑计划项目，国家“十三五”重点研发专项，国家国际科技合作专项，国家自然科学基金，东西部合作重大项目，广东省科技厅，农业农村厅，教育厅等科技计划项目，广州市科技计划项目，企业合作项目等四十多项。授权中国发明专利106件（其中第一发明人专利72件），美英日等发明专利10件，申请国际PCT专利9项。2019年至2024年共为华南理工大学培养科睿唯安全球“高被引科学家”11人次。荣获2014年度广东省科学技术奖一等奖（排名第二），2016年度教育部科技进步奖二等奖（排名第一），2016年度广东省科学技术奖三等奖（排名第一）, 2018年度中国轻工业联合会科学技术进步奖一等奖（排名第二），2018年度广东省科技进步奖一等奖（排名第一），2020年度安徽省科技进步奖二等奖（排名第三）。
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