本文聚焦于2025年春分论坛合成生物学创新与发展大会,深入探讨了合成生物学在白酒行业尤其是茅台集团发展中的重要作用。介绍了茅台集团领导对合成生物学的看法,以及如何利用该技术推动白酒产业升级、实现绿色转型和产业链价值共创等内容。
在大众的普遍认知里,白酒常常被简单地定义为“粮食酿造”的食品。然而,白酒酿造背后所蕴含的科学奥秘,却远未得到广泛的了解。实际上,在白酒的酿造过程中,大量微生物扮演着至关重要的角色,它们就像一群技艺精湛的“酿酒师”,共同造就了白酒独特的风味和典型的风格。
近年来,合成生物学这一新兴的前沿交叉学科异军突起。它被誉为“解码生命规律的钥匙”,如今已成为推动白酒行业可持续发展、实现绿色跃迁的重要引擎,更是连接传统白酒酿造与未来科技发展的“共生密码”。
3月20日,在2025年春分论坛合成生物学创新与发展大会上,茅台集团党委书记、董事长张德芹谈到合成生物学技术时指出,这项技术肩负着双重使命:一方面,要用科技的力量守护千年酿造的基因密码;另一方面,要凭借创新智慧探索传统产业的未来发展赛道。
那么,如何利用合成生物学助力白酒行业发展新质生产力呢?茅台集团党委副书记、总经理王莉从自然生态、人文生态和微生态,以及“时空法”匠心质量管理模式等多个方面,系统地分析了茅台传统生产力的构成。她强调,处理好“科学与技术”“传承与创新”“科技创新和产业创新的融合”这三组关系,是发展茅台新质生产力的关键所在,并表达了茅台将充分利用合成生物学,实现“为我所用”“我为其用”的坚定决心和积极态度。
中国科学院院士邓子新在论坛上表示:“茅台聚焦合成生物学的延伸,凭借其优质的资源和人才优势,不仅有助于推动贵州当地合成生物学的发展,还将带动新兴健康产业向更深入、更广泛的方向拓展。”
图为2025年春分论坛合成生物学创新与发展大会现场。 企业供图
解码自然,以科技助推产业升级
春分论坛已经成功举办到第四届。今年,茅台以“生物智造 合创未来”为主题,邀请了众多专家学者共同开启传统产业与现代科技的对话,为白酒行业的发展注入了全新的活力与灵感。
合成生物学被视为继“DNA双螺旋结构的发现”和“人类基因组测序计划”之后的第三次生物技术革命。作为生命科学的前沿领域,相关技术正在为酿酒产业开辟一条创新之路。
中国酒业协会秘书长何勇在论坛上表示:“通过合成生物学技术,酒业能够更深入地了解微生物的生长和代谢规律,从而更好地遵循自然法则。未来酒业的核心竞争力,必然是传统基因与现代科技的深度融合。”
中国轻工业联合会党委副书记王世成认为,酒业需要运用科学化、规范化的研究方法,不断巩固酿造基础,精准解析白酒酿造过程中微生物群落的动态变化以及风味物质的复杂构成。利用合成生物学优化菌群,提升产品品质,推动新品研发,以满足消费者对美酒日益多样化的需求。
早在20世纪50年代末,茅台就开始对茅台酒的生产工艺进行全面、科学的总结。到了60年代,“两期试点”拉开了茅台酒厂对茅台酒酿造微生物研究的序幕,并首次运用现代生物工程理论解析茅台工艺的科学原理,推动传统酿造工艺步入科学化发展阶段。近十多年来,茅台持续以科技赋能传统酿造,不断深化酿造微生物科学研究,加大对合成生物学等前沿技术的探索力度,为企业的高质量发展提供了强大的驱动力。
图为茅台集团党委书记、董事长张德芹致辞。 企业供图
“一瓶茅台酒的勾兑至少需要180支不同轮次、不同酒龄、不同典型体的基酒样品,这些样品大约来源于4万个生态位,最终才能成就产品的典型性和独特性。”这组数据背后,充分揭示了茅台酿造生态体系的丰富多样性。
王莉表示:“生态是茅台的核心竞争力。”茅台拥有的自然生态、人文生态以及在此基础上形成的微生态,共同构成了茅台独特的酿造生态体系,“顺天应时、因地制宜、循法而成。这正是茅台所拥有的传统生产力”。
如今,茅台对微生物的科学认知水平不断提高。在茅台的酿造过程中,已经发现了3000余种微生物,呈现出显著的生物多样性特征;不同厂区具有独特的酿酒酵母进化分支,体现出鲜明的独特性;微生物之间通过立体拓扑网络结构相互协作,以确保微生物能够稳定地发挥作用;而不同微生物代谢出不同的风味物质,目前已经大致解析出1200余种重要风味物质的代谢途径,这充分展现了微生态的功能性。
王莉的阐述,深刻地揭示了白酒与微生物之间的复杂关系。从更深远的意义上来说,只有深刻认识到“三个生态”所构筑的茅台传统生产力,才能更好地发展茅台新质生产力,实现产业的提档升级,迈向高质量发展的新台阶。
图为茅台集团党委副书记、总经理王莉作报告。 企业供图
张德芹在谈及合成生物学对白酒行业的意义时表示:“对酿造微生物多样性的研究和保护,是茅台持续传承和创新的关键所在。”茅台以现代科技为支撑,深入探索传统酿造工艺中的微生物密码,形成了协同、配合、平衡的“时空法”体系。茅台还持续探究“黑箱”条件下酿造微生物的多元互作关系,以及酿造微生物体系间的互作平衡与代谢流向,使得茅台酒的工艺在规范化、科学化和专业化方面日益完善。
绿色智造,以创新赋能产业之基
在此次春分论坛上,多位与会专家都强调了合成生物学对白酒行业转型升级的重要意义。何勇指出:“以合成生物学为突破口,推动产业升级转型,实现从经验驱动向数据驱动、从规模扩张向价值提升、从产业竞争向生态共赢的转变,这是酒行业的转型之路。”
在传统行业转型升级的进程中,发展新质生产力是首要任务。王莉认为,发展新质生产力的核心在于处理好“科学与技术,传承与创新,科技创新与产业创新”这三组关系,要实现科学之道与技术之器的辩证统一,把握好传承之路与创新之途的平衡艺术,同时找到科技创新和产业创新的融合方法。
对于传承与创新背后的“变和不变”,王莉有着深刻的见解。她认为,“影响微生物多样性的工艺工序,绝对不可以随意更改,因为这会影响基酒的多样性和稳定性。而一些与生物学关联不大的工序,如包装智能化,可以提高生产效率,未来还可以尝试利用四足机器人开展夜间酒库安全巡检,这些都是值得探索的创新方向。”
作为中国传统发酵食品的典型代表,茅台近年来一直致力于利用合成生物学技术解码微生物的奥秘,开发相关产品,提高生产效率,促进绿色转型。
在谈到科技创新和产业创新融合时,王莉坦言,茅台通过十年的努力,实现了酿造副产物“从土里来,到土里去”,但目前仅达到了资源化、绿色化的水平,仍有很大的提升空间,这也是未来利用合成生物学进行突破的重点方向。
据茅台科学与技术研究院酿造环境生态研究中心主任陈笔介绍,茅台聚焦核心产品贵州茅台酒包装材料覆膜及酒瓶底座的化石基材料替代研究,利用合成生物学技术,探索具备耐候性能与机械强度的新型环保包装材料,助力白酒行业供应链的绿色转型升级。
同时,茅台构建的“微生物工厂 酒业副产物”低碳产业链,正在推动着茅台产业链的绿色转型。
张德芹表示,茅台将充分发挥微生物资源优势,挖掘菌种资源,开发合成模块,并积极探索产业应用场景;依托IT(信息技术)、BT(生物技术)、FT(食品科技)、MT(材料技术)的“4T”创新体系,将前沿科技深度融入ESG战略实践,通过前沿技术的突破带动产业链的绿色升级,加速自身的绿色化转型。
开放共生,实现产业链价值共创
作为传统酿造行业的领军企业,茅台对微生物的探索从未停止。在本次论坛期间,茅台发布了2024年度十大科技成果,为企业的发展提供了强大的内生动力。
其中多项成果都与微生物密切相关。“首次构建高温大曲蛋白质组解析技术体系”,为基酒风格的多样性提供了科学依据,同时创制了基于“时空法”的关键酶系调控策略,实现了高温大曲的科学管理和制酒生产的精准调节。
“多维度揭示茅台酵母菌独特性和多样性”,这是茅台酒独特风味的关键所在。研究成果进一步证实了茅台酒核心产区无法复制的科学性,所保藏的大量酵母菌株资源,为茅台探索新的发展赛道提供了丰富的底盘细胞选择。
“挖掘酿造环境极端微生物在大健康等领域的应用潜力”,为开发基于酱香白酒微生物的大健康产品提供了科学依据。
此外,这些成果还包括成功构建首张酒用高粱基因组遗传图谱,加速优良品种的培育;构建酱香型白酒制曲小麦评价与选育关键技术研发体系;成功研制白酒关键化合物快检原型机,提升了茅台酒的品质把控水平;加快推进工业互联网平台建设,推动数字化转型升级;业财一体化平台顺利上线运行;持续开发新产品,丰富多元产品矩阵;《茅台酒酿造技艺原理与实践》新书发布,致敬季克良六十年匠心。
这些成果不仅刷新了行业的技术标准,更为传统酿造行业打开了通向现代生物智造的战略通道。
王莉以“为我所用”“我为其用”两个方向,透露了未来茅台以合成生物学拓展产业带宽、打造未来增长曲线的探索计划。在“为我所用”方面,茅台将运用合成生物学的手段和工具,深入解析茅台复杂的微生物体系,进一步了解生物间的协作关系,发现更多未知的暗物质以及与风味代谢相关的功能。在“我为其用”方面,茅台拥有丰富的微生物资源库,将探索这些资源是否可以用作工业性的底盘微生物,生产一些有益健康的物质。同时,为新兴生物科技、数字科技等提供生产、包装、运输等环节的应用场景,推动这些产业更快地实现产业化、商业化,展现传统产业的责任与担当。
张德芹表示:“茅台始终以开放的姿态链接技术、资本与市场,让传统酿造与生物科技在‘双螺旋’中共生共荣。”茅台积极支持青年合成生物学创新大赛,培育跨学科人才,促进传统酿造智慧与前沿生物技术的碰撞与融合;通过产业基金战略投资合成生物创新企业,探索构建“技术攻关—成果转化—市场应用”全链条生态,实现产业链的价值共创。
本文围绕2025年春分论坛合成生物学创新与发展大会,阐述了合成生物学在茅台白酒产业发展中的重要作用。从解码自然、绿色智造、开放共生三个方面,介绍了茅台利用合成生物学推动产业升级、实现绿色转型和产业链价值共创的举措和成果。茅台通过深入研究微生物密码,处理好传承与创新的关系,构建低碳产业链,发布科技成果等方式,积极探索新的发展路径,展现了传统白酒企业在现代科技推动下的创新活力和发展潜力。
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