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“解碼生命規律的鑰匙”的技術，成為推動白酒行業可持續發展、實現綠色躍遷的重要引擎，以及傳統與未來的“共生密碼”。
3月20日舉行的2025年春分論壇合成生物學創新與發展大會上，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，以創新之智探索傳統產業的未來賽道。
如何利用合成生物學助力白酒行業發展新質生產力？茅臺集團黨委副書記、總經理王莉從自然生態、人文生態和微生態，以及“時空法”匠心質量管理模式等方面，系統分析了茅臺傳統生產力之所在。她表示，處理好“科學與技術”“傳承與創新”“科技創新和產業創新的融合”三組關系，是發展茅臺新質生產力的關鍵，并表達了茅臺將充分利用合成生物學實現“為我所用”“我為其用”的決心和態度。
“茅臺聚焦合成生物學的延伸，利用其優質資源和人才優勢，不僅有助于推動貴州當地合成生物學發展，還將撬動新興健康產業向深度和廣度發展。”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新與發展大會現場。 企業供圖
解碼自然，以科技助推產業升級
春分論壇已經進行到第四年，今年茅臺以“生物智造 合創未來”為主題，邀請專家學者開啟傳統產業與現代科技的對話，為這一領域發展注入新的活力與靈感。
合成生物學被認為是繼“DNA雙螺旋結構的發現”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業開辟一條革新之路。
“通過合成生物學技術，酒業可以更深入地理解微生物的生長和代謝規律，從而更好地順應自然法則。”中國酒業協會秘書長何勇在論壇上表示，未來酒業的核心競爭力，必將是傳統基因與現代科技的深度融合。
中國輕工業聯合會黨委副書記王世成認為，酒業需要通過科學化、規范化的研究手段，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演變與風味物質的復雜構成。利用合成生物學優化菌群，提升產品品質，推動新品研發，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，并首次用現代生物工程理論解析茅臺工藝的科學機理，推動傳統釀造工藝步入科學化發展時代。近十多年來，茅臺以科技賦能傳統釀造，持續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，為企業高質量發展提供驅動力。
茅臺集團黨委書記、董事長張德芹致辭。 企業供圖
“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4萬個生態位，最終才能實現產品的典型性和獨特性。”這組數據背后，揭示了茅臺釀造生態體系的多樣性。
“生態是茅臺核心競爭力。”王莉表示，茅臺擁有的自然生態、人文生態以及在此基礎上形成的微生態，三個生態共同形成茅臺的釀造生態體系，“順天應時、因地制宜、循法而成。這也是茅臺擁有的傳統生產力”。
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現3000余種微生物，呈現生物多樣性特征；不同廠區具有獨特的釀酒酵母進化分支，呈現獨特性；微生物之間通過立體拓撲網絡結構的協作，才能保證微生物以穩定狀態工作；而不同微生物代謝出不同風味物質，已經大概解析1200余種重要風味物質的代謝途徑，這是微生態的功能性。
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”構筑的茅臺傳統生產力，才能更好發展茅臺新質生產力，實現產業提檔升級，向高質量發展邁進。
茅臺集團黨委副書記、總經理王莉作報告。 企業供圖
“對釀造微生物多樣性的研究和保護，是茅臺持續傳承和創新的關鍵所在。”談及合成生物學之于白酒行業的意義時，張德芹說，茅臺以現代科技為支撐，深入探索傳統釀造工藝中的微生物密碼，形成協同、配合、平衡的“時空法”體系。茅臺持續探索“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，使得茅臺酒工藝規范化、科學化和專業化日臻完善。
綠色智造，以創新賦能產業之基
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轉型升級的重要意義。“以合成生物學為突破口，推動產業升級轉型，從經驗驅動向數據驅動轉型，從規模擴張向價值提升轉型，從產業競爭向生態共贏轉型，這是酒行業的轉型之路。”何勇表示。
在傳統行業轉型升級的過程中，首先要做好發展新質生產力。王莉認為，發展新質生產力的核心是要處理好“科學與技術，傳承與創新，科技創新與產業創新”三組關系，做好科學之道與技術之器的辯證統一，把握好傳承之路與創新之途的平衡藝術，還要找到科技創新和產業創新的融合之法。
對于傳承與創新背后的“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定性。而一些非生物學關聯的工序，如包裝智能化，可以提升生產效率，未來還可以利用四足機器人開展夜間酒庫安全巡檢，這都是創新嘗試的方向。”
茅臺作為中國傳統發酵食品的典型代表，近年來堅持利用合成生物學技術解碼微生物奧秘，衍生相關產品，提升生產效率，促進綠色轉型。
談及科技創新和產業創新融合時，王莉坦言，茅臺通過十年的努力，讓釀造副產物實現“從土里來，到土里去”，但仍只是實現資源化、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。
據茅臺科學與技術研究院釀造環境生態研究中心主任陳筆介紹，茅臺聚焦核心產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保包裝材料，助力白酒行業供應鏈綠色轉型升級。
同時，茅臺構建的“微生物工廠+酒業副產物”低碳產業鏈，推動著茅臺產業鏈的綠色轉型。
張德芹表示，茅臺將立足微生物資源優勢，挖掘菌種資源，開發合成模塊，并積極探索產業運用場景；依托IT（信息技術）、BT（生物技術）、FT（食品科技）、MT（材料技術）的“4T”創新體系，將前沿科技深度融入ESG戰略實踐，通過前沿技術突破帶動產業鏈綠色升級，加速自身綠色化轉型。
開放共生，實現產業鏈價值共創
作為傳統釀造行業的代表，茅臺對微生物的探索遠不止于此。本次論壇期間，茅臺還發布2024年度十大科技成果，為企業發展提供強勁內生動力。
其中多項成果都涉及微生物方面。“首次構建高溫大曲蛋白質組解析技術體系”，為基酒風格的多樣性提供科學依據，創制基于“時空法”的關鍵酶系調控策略，實現高溫大曲的科學管理和制酒生產的精準調節。
“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區無法復制的科學性，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。
“挖掘釀造環境極端微生物在大健康等領域的應用潛力”，為開發基于醬香白酒微生物的大健康產品提供科學依據。
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步提升；加快推進工業互聯網平臺建設，推動數字化轉型升級；業財一體化平臺順利上線運行；持續開發新產品豐富多元產品矩陣；《茅臺酒釀造技藝原理與實踐》新書發布，致敬季克良六十年匠心。
這些成果不僅刷新行業技術標準，更打開了傳統釀造走向現代生物智造的戰略通道。
“合成生物學一定是開創未來的生物技術，茅臺作為生物制造1.0版本的企業，要積極擁抱合成生物學。”王莉以“為我所用”“我為其用”兩個方向，透露未來茅臺以合成生物學拓展產業帶寬，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作關系，發現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性的底盤微生物，生產一些有益健康的物質。同時，為新興生物科技、數字科技等提供生產、包裝、運輸等環節的應用場景，助推這些產業更快步入產業化、商業化，體現傳統產業的擔當。
“茅臺始終以開放姿態鏈接技術、資本與市場，讓傳統釀造與生物科技在‘雙螺旋’中共生共榮 。”張德芹表示，茅臺積極支持 青年合成生物學創新大賽 ，培育跨學科人才，讓傳統釀造智慧與前沿生物技術碰撞出火花；通過產業基金戰略投資合成生物創新企業，探索構建“技術攻關—成果轉化—市場應用”全鏈條生態，實現產業鏈價值共創。
文/秦勝南
編輯 李嚴
校對 趙琳
