說起白酒，人們的認識往往停留在“糧食釀造”的食品層面，而其背后蘊藏的科學奧秘尚未被廣泛了解。事實上，白酒釀造過程有大量微生物參與，它們如同“釀酒師”，成就獨特風味和典型風格。隨著合成生物學這一新興前沿交叉學科異軍突起，這項被認為是“解碼生命規(guī)律的鑰匙”的技術，成為推動白酒行業(yè)可持續(xù)發(fā)展、實現(xiàn)綠色躍遷的重要引擎，以及傳統(tǒng)與未來的“共生密碼”。
3月20日舉行的2025年春分論壇合成生物學創(chuàng)新與發(fā)展大會上，茅臺集團黨委書記、董事長張德芹談及合成生物學技術時表示，這項技術承載著雙重使命：以科技之力守護千年釀造的基因密碼，以創(chuàng)新之智探索傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的未來賽道。
如何利用合成生物學助力白酒行業(yè)發(fā)展新質生產(chǎn)力？茅臺集團黨委副書記、總經(jīng)理王莉從自然生態(tài)、人文生態(tài)和微生態(tài)，以及“時空法”匠心質量管理模式等方面，系統(tǒng)分析了茅臺傳統(tǒng)生產(chǎn)力之所在。她表示，處理好“科學與技術”“傳承與創(chuàng)新”“科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的融合”三組關系，是發(fā)展茅臺新質生產(chǎn)力的關鍵，并表達了茅臺將充分利用合成生物學實現(xiàn)“為我所用”“我為其用”的決心和態(tài)度。
“茅臺聚焦合成生物學的延伸，利用其優(yōu)質資源和人才優(yōu)勢，不僅有助于推動貴州當?shù)睾铣缮飳W發(fā)展，還將撬動新興健康產(chǎn)業(yè)向深度和廣度發(fā)展。”中國科學院院士鄧子新在論壇上表示。
2025年春分論壇合成生物學創(chuàng)新與發(fā)展大會現(xiàn)場。 企業(yè)供圖
解碼自然，以科技助推產(chǎn)業(yè)升級
春分論壇已經(jīng)進行到第四年，今年茅臺以“生物智造 合創(chuàng)未來”為主題，邀請專家學者開啟傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)與現(xiàn)代科技的對話，為這一領域發(fā)展注入新的活力與靈感。
合成生物學被認為是繼“DNA雙螺旋結構的發(fā)現(xiàn)”和“人類基因組測序計劃”之后的第三次生物技術革命。作為生命科學的前沿領域，相關技術也正在為釀酒產(chǎn)業(yè)開辟一條革新之路。
“通過合成生物學技術，酒業(yè)可以更深入地理解微生物的生長和代謝規(guī)律，從而更好地順應自然法則?！敝袊茦I(yè)協(xié)會秘書長何勇在論壇上表示，未來酒業(yè)的核心競爭力，必將是傳統(tǒng)基因與現(xiàn)代科技的深度融合。
中國輕工業(yè)聯(lián)合會黨委副書記王世成認為，酒業(yè)需要通過科學化、規(guī)范化的研究手段，不斷夯實釀造根基，精準解析白酒釀造過程中微生物群落的動態(tài)演變與風味物質的復雜構成。利用合成生物學優(yōu)化菌群，提升產(chǎn)品品質，推動新品研發(fā)，不斷滿足消費者對美酒的需求。
早在20世紀50年代末，茅臺開始對茅臺酒生產(chǎn)工藝進行全面科學地總結。60年代，“兩期試點”拉開茅臺酒廠對茅臺酒釀造微生物研究的帷幕，并首次用現(xiàn)代生物工程理論解析茅臺工藝的科學機理，推動傳統(tǒng)釀造工藝步入科學化發(fā)展時代。近十多年來，茅臺以科技賦能傳統(tǒng)釀造，持續(xù)深化釀造微生物科學研究，加大合成生物學等前沿技術探索，為企業(yè)高質量發(fā)展提供驅動力。
茅臺集團黨委書記、董事長張德芹致辭。 企業(yè)供圖
“一瓶茅臺酒的勾兌至少需要180支不同輪次、不同酒齡、不同典型體的基酒樣品，這些樣品大約來源于4萬個生態(tài)位，最終才能實現(xiàn)產(chǎn)品的典型性和獨特性。”這組數(shù)據(jù)背后，揭示了茅臺釀造生態(tài)體系的多樣性。
“生態(tài)是茅臺核心競爭力?！蓖趵虮硎荆┡_擁有的自然生態(tài)、人文生態(tài)以及在此基礎上形成的微生態(tài)，三個生態(tài)共同形成茅臺的釀造生態(tài)體系，“順天應時、因地制宜、循法而成。這也是茅臺擁有的傳統(tǒng)生產(chǎn)力”。
如今，茅臺對微生物的科學認知不斷提升。茅臺釀造過程中已發(fā)現(xiàn)3000余種微生物，呈現(xiàn)生物多樣性特征；不同廠區(qū)具有獨特的釀酒酵母進化分支，呈現(xiàn)獨特性；微生物之間通過立體拓撲網(wǎng)絡結構的協(xié)作，才能保證微生物以穩(wěn)定狀態(tài)工作；而不同微生物代謝出不同風味物質，已經(jīng)大概解析1200余種重要風味物質的代謝途徑，這是微生態(tài)的功能性。
王莉的這番闡述，道出白酒與微生物之間的深奧關系。從更深層意義上看，唯有深刻認識“三個生態(tài)”構筑的茅臺傳統(tǒng)生產(chǎn)力，才能更好發(fā)展茅臺新質生產(chǎn)力，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)提檔升級，向高質量發(fā)展邁進。
茅臺集團黨委副書記、總經(jīng)理王莉作報告。 企業(yè)供圖
“對釀造微生物多樣性的研究和保護，是茅臺持續(xù)傳承和創(chuàng)新的關鍵所在。”談及合成生物學之于白酒行業(yè)的意義時，張德芹說，茅臺以現(xiàn)代科技為支撐，深入探索傳統(tǒng)釀造工藝中的微生物密碼，形成協(xié)同、配合、平衡的“時空法”體系。茅臺持續(xù)探索“黑箱”條件下釀造微生物的多元互作關系，探究釀造微生物體系間的互作平衡與代謝流向，使得茅臺酒工藝規(guī)范化、科學化和專業(yè)化日臻完善。
綠色智造，以創(chuàng)新賦能產(chǎn)業(yè)之基
此次春分論壇上，多位與會專家談到合成生物學對白酒行業(yè)轉型升級的重要意義?！耙院铣缮飳W為突破口，推動產(chǎn)業(yè)升級轉型，從經(jīng)驗驅動向數(shù)據(jù)驅動轉型，從規(guī)模擴張向價值提升轉型，從產(chǎn)業(yè)競爭向生態(tài)共贏轉型，這是酒行業(yè)的轉型之路?！焙斡卤硎尽?/p>
在傳統(tǒng)行業(yè)轉型升級的過程中，首先要做好發(fā)展新質生產(chǎn)力。王莉認為，發(fā)展新質生產(chǎn)力的核心是要處理好“科學與技術，傳承與創(chuàng)新，科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新”三組關系，做好科學之道與技術之器的辯證統(tǒng)一，把握好傳承之路與創(chuàng)新之途的平衡藝術，還要找到科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的融合之法。
對于傳承與創(chuàng)新背后的“變和不變”，她認為，“影響微生物多樣性的工藝工序，都不可以隨便更改，會影響基酒的多樣性和穩(wěn)定性。而一些非生物學關聯(lián)的工序，如包裝智能化，可以提升生產(chǎn)效率，未來還可以利用四足機器人開展夜間酒庫安全巡檢，這都是創(chuàng)新嘗試的方向。”
茅臺作為中國傳統(tǒng)發(fā)酵食品的典型代表，近年來堅持利用合成生物學技術解碼微生物奧秘，衍生相關產(chǎn)品，提升生產(chǎn)效率，促進綠色轉型。
談及科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新融合時，王莉坦言，茅臺通過十年的努力，讓釀造副產(chǎn)物實現(xiàn)“從土里來，到土里去”，但仍只是實現(xiàn)資源化、綠色化，還有較大提升空間，這也是未來利用合成生物學進行突破的方向。
據(jù)茅臺科學與技術研究院釀造環(huán)境生態(tài)研究中心主任陳筆介紹，茅臺聚焦核心產(chǎn)品貴州茅臺酒包裝材料覆膜及酒瓶底座的化石基材料替代研究，利用合成生物學技術，探索具備耐候性能與機械強度的新型環(huán)保包裝材料，助力白酒行業(yè)供應鏈綠色轉型升級。
同時，茅臺構建的“微生物工廠+酒業(yè)副產(chǎn)物”低碳產(chǎn)業(yè)鏈，推動著茅臺產(chǎn)業(yè)鏈的綠色轉型。
張德芹表示，茅臺將立足微生物資源優(yōu)勢，挖掘菌種資源，開發(fā)合成模塊，并積極探索產(chǎn)業(yè)運用場景；依托IT（信息技術）、BT（生物技術）、FT（食品科技）、MT（材料技術）的“4T”創(chuàng)新體系，將前沿科技深度融入ESG戰(zhàn)略實踐，通過前沿技術突破帶動產(chǎn)業(yè)鏈綠色升級，加速自身綠色化轉型。
開放共生，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈價值共創(chuàng)
作為傳統(tǒng)釀造行業(yè)的代表，茅臺對微生物的探索遠不止于此。本次論壇期間，茅臺還發(fā)布2024年度十大科技成果，為企業(yè)發(fā)展提供強勁內生動力。
其中多項成果都涉及微生物方面?！笆状螛嫿ǜ邷卮笄鞍踪|組解析技術體系”，為基酒風格的多樣性提供科學依據(jù)，創(chuàng)制基于“時空法”的關鍵酶系調控策略，實現(xiàn)高溫大曲的科學管理和制酒生產(chǎn)的精準調節(jié)。
“多維度揭示茅臺酵母菌獨特性和多樣性”，這也是茅臺酒獨特風味的關鍵，研究成果佐證了茅臺酒核心產(chǎn)區(qū)無法復制的科學性，所保藏的大量酵母菌株資源，進一步為茅臺探索新賽道提供豐富的底盤細胞選擇。
“挖掘釀造環(huán)境極端微生物在大健康等領域的應用潛力”，為開發(fā)基于醬香白酒微生物的大健康產(chǎn)品提供科學依據(jù)。
上述成果中還包含成功構建首張酒用高粱基因組遺傳圖譜，加速優(yōu)良品種的培育；構建醬香型白酒制曲小麥評價與選育關鍵技術研發(fā)體系；成功研制白酒關鍵化合物快檢原型機，讓茅臺酒品質把控水平穩(wěn)步提升；加快推進工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺建設，推動數(shù)字化轉型升級；業(yè)財一體化平臺順利上線運行；持續(xù)開發(fā)新產(chǎn)品豐富多元產(chǎn)品矩陣；《茅臺酒釀造技藝原理與實踐》新書發(fā)布，致敬季克良六十年匠心。
這些成果不僅刷新行業(yè)技術標準，更打開了傳統(tǒng)釀造走向現(xiàn)代生物智造的戰(zhàn)略通道。
“合成生物學一定是開創(chuàng)未來的生物技術，茅臺作為生物制造1.0版本的企業(yè)，要積極擁抱合成生物學?！蓖趵蛞浴盀槲宜谩薄拔覟槠溆谩眱蓚€方向，透露未來茅臺以合成生物學拓展產(chǎn)業(yè)帶寬，打造未來增長曲線的探索。
“為我所用”方面，茅臺將通過合成生物學的手段和工具，對茅臺復雜的微生物體系進行解析，進一步了解生物間的協(xié)作關系，發(fā)現(xiàn)更多暗物質以及風味代謝相關功能。
“我為其用”方面，茅臺擁有豐富的微生物資源庫，探索是否可以用作工業(yè)性的底盤微生物，生產(chǎn)一些有益健康的物質。同時，為新興生物科技、數(shù)字科技等提供生產(chǎn)、包裝、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)的應用場景，助推這些產(chǎn)業(yè)更快步入產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化，體現(xiàn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的擔當。
“茅臺始終以開放姿態(tài)鏈接技術、資本與市場，讓傳統(tǒng)釀造與生物科技在‘雙螺旋’中共生共榮 。”張德芹表示，茅臺積極支持 青年合成生物學創(chuàng)新大賽 ，培育跨學科人才，讓傳統(tǒng)釀造智慧與前沿生物技術碰撞出火花；通過產(chǎn)業(yè)基金戰(zhàn)略投資合成生物創(chuàng)新企業(yè)，探索構建“技術攻關—成果轉化—市場應用”全鏈條生態(tài)，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈價值共創(chuàng)。
文/秦勝南
編輯 李嚴
校對 趙琳
