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由诺贝尔经济学奖得主迈克尔·克雷默 (Michael Kremer)创立的气候变化、粮食安全和农业创新委员会(Innovation Commission for Climate Change， Food Security and Agriculture)在12月份发布的一份新报告中确定了七个优先创新领域，这些领域可以帮助确保足够的粮食生产，最大限度地减少温室气体排放、扩大规模并惠及数亿人。数字农业 Insights简要整理如下：
数字农业（Digital Agriculture）
数字化服务，包括天气预报、农业实践建议以及有关新作物和技术的信息，对于在气候变化背景下的农民可能带来非常显著的好处。这些服务具有非常低的边际成本，使它们成本效益非常高。政府已经向农民提供数字服务，但数字化农业还有改进和扩大的空间。
由于气候变化导致温度、降水、害虫和农产品市场的变化，传统农业实践的有效性可能会减弱，这增加了农民对新的信息来源的需求。而大多数小型农户无法获得科学化的农业信息，部分原因是由于现场指导的成本，农民的数量往往超过推广员（1000：1）。
数字农业可以以低成本向农民提供及时的、基于科学的、可能是定制的信息，涉及天气预报、害虫爆发和控制、新种子或其他农业技术以及土壤化学等主题。除了直接向农民提供建议外，数字通信还可以帮助提高现场农业指导工作者的效果，将农民与面临相似挑战的其他人联系起来，并通过连接农民、投入品市场、合作社、合同农业组织和交易商来提高农业市场的效率。
智能手机使用率的增长可以提高数字农业的效果。 智能手机使用率在许多中低收入国家已经很高，预计在未来几年内将快速增长。
微生物肥料（Microbial Fertilizer）
微生物肥料利用细菌促使作物吸收养分，提高产量并减少对合成肥料的需求。需要进一步测试和调整微生物肥料以适应新农业生态环境，以便这些技术可以在低收入和中等收入国家推广使用。
氮肥对于在某些地区提高产量至关重要，但合成肥料是温室气体排放和环境退化的主要来源。 微生物肥料利用细菌促使植物和土壤吸收必要的养分。 不同类型的微生物肥料针对特定的作物和营养而特别制作。一些配方使用单一细菌，如根瘤菌或固氮螺菌，而其他配方则结合两种或更多种细菌。大多数微生物肥料以生物固氮为目标，尽管新的配方还促进磷和钾的吸收。
替代蛋白（Alternative proteins）
替代蛋白的创新具有助力气候缓解、缓解粮食不安全并帮助解决营养不良的潜力。
畜牧业是气候变化的关键驱动因素。它占农业年度温室气体排放量的三分之二，而肉制品通常是排放强度最高的食品。
气候变化威胁到农业生产力和粮食安全。气候变化预计会降低全球主要作物的产量(大米除外)，即使考虑到适应措施。气候变化可能导致粮食价格上涨和粮食不安全。蛋白质替代品通过减少动物饲料需求导致的粮食价格剧烈波动的风险来帮助缓解粮食不安全，2020年全球37.5%的谷物供应分配给了动物饲料。
在悲观的气候变化情景下，对粮食生产的影响可能非常严重，这为现在投资一些在必要时可解决粮食安全需求的方法创造了很高的选择价值。投资蛋白质替代品可以通过减排和提供一个抗气候变化的蛋白质来源来帮助防范最坏情景。
现在投资蛋白质替代品还可以帮助解决营养不良，而这其中关键的原因之一是缺乏可负担、高质量的蛋白质。约10亿人摄入的蛋白质不足，主要分布在中低收入国家。
不依赖传统动物农业的替代蛋白有望通过提供低成本、可靠的高质量蛋白质源，帮助解决这些问题。替代蛋白的类别包括：
- 典型植物基食品：例如豆类和豆腐。
- 新型植物基食品：例如“仿生”汉堡产品。这些植物基食品旨在与常规肉无法区分，并且通常使用植物蛋白浓缩物开发。
- 生物质发酵：例如由真菌蛋白制成的肉类替代品。生物质发酵利用微生物的高蛋白含量和快速生长在生物反应器中高效转化为食品级蛋白质。
- 精准发酵：例如赋予“肉”味道的血红蛋白。精准发酵利用微生物生产特定的功能成分。精准发酵使蛋白质替代品生产商能够有效生产特定蛋白质、酶、风味分子、维生素、色素和脂肪。
- 培育肉：例如在新加坡的鸡块，尽管这项技术还处于早期阶段，目前可供商业化的产品很少。培育肉通过在富营养环境中培育动物细胞来构建肌肉和脂肪。
在中低收入国家，替代蛋白技术具有成为低成本、高质量蛋白质来源的潜力。在高收入和中高收入国家，如果替代蛋白在口味和价格上能够竞争，它们可以通过替代传统肉制品来减少温室气体排放。
降低畜牧业甲烷排放的创新（Innovations to Reduce Livestock Methane Emissions）
畜牧业是气候变化的关键驱动因素，它占据了农业年温室气体排放的三分之二。全球对畜产品的需求预计将增长， 减少甲烷排放是全球应对气候变化的重要组成部分。 农民目前缺乏足够的激励投资于减少排放的技术，因为动物农业系统未将温室气体排放纳入最终产品的定价中。因此，这些创新技术的研发的商业激励远远低于它们的社会价值。
有几项创新有望显著降低畜牧业产生的甲烷排放。其中一些创新还可以为农民提供协同效应，提高生产效率：
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通过降低畜牧动物消化系统产生的甲烷排放的饲料添加剂。这些添加剂修改瘤胃环境或干扰甲烷的生成，包括藻类、脂肪、单宁和其他合成化合物，如3-Nitrooxypropanol(3-NOP)和含有合成溴仿的化合物Rumin8。当溶解在动物饲料中时，这些添加剂可以改变动物消化过程中产生甲烷排放的化学反应。
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基因编辑技术以抑制甲烷排放并提高生产效率。 这些技术可用于改进育种策略或编辑畜牧动物的基因或其消化系统中负责产生甲烷排放的微生物的基因。
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改进低产区肉和奶制品生产效率的方法。 现有的动物管理技术可以被调整以提高新环境中的生产效率。例如，计算畜牧最佳饲料的高级喂食软件在高收入国家已经广泛使用，可以调整给中低收入国家的生产者使用。
改进的天气和季节性预测（Improved Weather and Seasonal Forecasts）
由于气候变化，低收入和中等收入国家的农民越来越容易受到气象不确定性的影响。农民需要短期、中期和长期的预测来优化他们的农业决策。目前大多数农民可以获得的预测是不足够的，大多数低收入和中等收入国家的农民目前缺乏可靠、高质量的本地预测。
新技术使得在气候变异增加的情况下，预测更加准确和及时，对农民有着巨大的好处。目前有一些公共研究机构和盈利公司提供更广泛和高质量的预测。然而，这些改进的预测目前对小农户来说并不容易获得。由于观测站有限，当前的预测通常具有有限的准确性。长期投资可能有助于提高预测准确性并加强数据共享和传递预测的系统。有必要进行公共投资以改善低收入和中等收入国家高质量预测的可用性。
适应气候变化的社会保护（Climate-Resilient Social Protection）
气候变化预计将在2030年前后使3500万至1.22亿人陷入极端贫困，这不仅是由于它对粮食安全和农业生产力的不利影响，还因为更频繁和更强烈的极端天气事件。社会保障创新可以帮助家庭摆脱极端贫困并应对极端天气事件的风险：
- (i) 气候弹性“毕业”计划可以持续帮助家庭摆脱极端贫困，其效益是成本的三倍以上;
- (ii) 在可以预测的灾害(如洪水)来临前实施的应对天气的现金转移可以解决粮食安全问题并增强韧性。
雨水收集培训（Training for Rainwater Harvesting）
在气候变化的背景下，土地退化和水资源压力对农业生产力和粮食安全构成重大威胁，尤其是在萨赫勒地区等干旱地区。农田雨水收集技术能够扭转土地退化，提高农业产量和收入，将碳固定在土壤中，抵抗荒漠化。