科技日新月异,合成生物如人工智能一样,“颠覆性”的创新一波接一波,将“重塑”和“再造”这样的词汇,从科幻变为现实。基因编辑、代谢工程、生物制造、细胞工厂……技术的突破与迭代,如同一条条激流,在多学科各自奔腾又相互交叉,所到之处,令传统产业土壤松动,不断冲刷旧有的工业版图,描画出一个新时代的轮廓。
这个新时代,浓缩于茅台3月20日召开的“2025年春分论坛合成生物学创新与发展大会”中,透过权威学者及企业家的智慧碰撞,为新兴学科的发展注入活力和灵感。
技术演进,边界打破。不管你承不承认,即便是在作为传统生产力的白酒产业,合成生物技术也正渗透到生产、研发和创新中。而以茅台为代表的传统酿造企业,顺势而为,主动拥抱合成生物。茅台集团党委书记、董事长张德芹在会上就表示,“茅台正依托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,通过前沿技术突破带动产业链绿色升级,加速自身绿色化转型。”
某种意义上,当茅台酿酒技艺遇见现代科技,我们看到的不仅是技术突破,更是一个负责任、有担当的企业用新质生产力续写传统的时代选择。
合成生物让酿酒从经验走向科学
晋朝《酒诰》:“有饭不尽,委馀空桑,郁积成味,久蓄气芳。”宋朱肱《酒经》:“水泉必香,陶器必良,火候必得。”古人智慧已经言明,酿酒与自然环境、气候、水土等有密切关系,并凭借经验道出酿酒是自然发酵的结果。
以茅台酒为例,得天独厚的自然生态,按“二十四节气”组织制曲、制酒生产的工法体系和工匠精神构成的人文生态,造就了酿酒的绝佳微生态。
用茅台集团党委副书记、总经理王莉在大会上的观点:“茅台人顺应并利用自然生态要素,形成了茅台酿造生态体系,包含自然生态、人文生态和微生态。微生态是体系的核心,具有多样性、稳定性和功能性特征。”
随着茅台不断探索传统边界,以现代科技创新体系解构酿造微生态,逐步让“离开茅台镇酿不出茅台酒”的说法从经验走向科学。尤其是通过合成生物学技术手段,不断挖掘出三个生态之间的交互机理。
针对生态系统微生物组的多组学解析,探明不同季节的区域自然生态所承载的12058种水体微生物、8391种空气微生物、18501种土壤微生物及24059种植被微生物,明确水、土、气、植被等自然生态对酿造微生物的承载,初步阐明自然生态与微生态之间的相互作用。
在人文生态对微生态的影响上,高温制曲、高温发酵工艺赋予了酿造微生态以耐热、嗜热、耐低水活度为重要特征的微生物菌群结构;固态不均一的发酵方式赋予不同生态位微生态多样性;长期不间断的酿造活动有利于选育和驯化微生物。
“总的来说,自然生态和人文生态形成了时空要素,时空要素则塑造了微生态的多样性。”王莉进一步从时空要素来对茅台酿造微生态进行解析:从“时”的角度看,茅台讲时节之律、时间之则和时代需求。
不同“空间”里的微生态研究则从三个层面进行,宏观层面,茅台有15.03平方公里的酿造产区;中观层面,不同的酿造车间拥有不同的海拔;微观层面,不同的堆子和发酵仓都不相同。
基于此,茅台总结形成了以匠心为驱动的“时、空、法”质量管理模式,三者之间的相互配合、协同、平衡,是茅台传统生产力的体现,也是茅台酒酿造“顺天应时、因地制宜、循法而成”的生动诠释。
“为我所用”VS“我为其用”
于茅台而言,合成生物学技术承载着双重使命:以科技之力守护千年酿造的基因密码,以创新之智开辟传统产业的未来赛道。正如张德芹在大会上所言,“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,茅台坚持以‘科技’丈量‘传承’的厚度,将自然馈赠转化为永恒品质的科学基石。”
茅台酒作为第一代生物科技的智慧产物,构建了迄今单一发酵食品最大的遗传资源库,本身具备极大研究价值。其拥抱合成生物学,不仅让传统工业获得科学支撑,茅台还意在以合成生物探索新赛道。
王莉谈到,一方面,要通过合成生物学技术手段,助力茅台酿造过程中充分挖掘尚未被发现的物种、基因、酶等微生物,并了解其背后的协作关系和代谢功能,实现“为我所用”。另一方面,要聚焦茅台丰富的微生物资源库,挖掘高附加值产物合成潜力,实现目标产物高效生产和产品开发,探索新的增长极;同时,为生物科技、数字科技、AI等提供一些产业应用的场景,让这些新兴产业能更快的步入产业化、商业化,实现“我为其用”。
这“两用”已经行在路上。比如,茅台于大会上发布的2024年十大成果之一——构建高温大曲蛋白质组解析技术体系,精准鉴定12155种蛋白、919种游离肽,系统解析酱香型高温大曲蛋白组成、来源及功能的时空变化特性,证实制曲工法科学性。
挖掘酿造环境极端微生物在大健康等领域的应用潜力则致力于开发茅台镇丰富的极端微生物资源,该成果首次报道了一株新型极端红曲霉Meniscus pilosus YX-1125,该菌种次级代谢产物被证实具有显著抗炎症、抗衰老和抗氧化特性,为开发大健康产品提供科学依据。
实际上,自2023年以来,茅台就开始以开放合作的态度布局合成生物赛道。张德芹说,茅台始终以开放姿态链接技术、资本与市场,让传统酿造与生物科技在“双螺旋”中共生共荣。比如,茅台积极支持青年合成生物学创新大赛,培育跨学科人才;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,实现产业链价值共创。
茅台向新质生产力转变的样本价值
自2024年初“新质生产力”被写入政府工作报告,新质生产力就被广泛聚焦,尤其被传统产业奉为转型升级的圭臬。具体到白酒产业,量价博弈加剧背景下,全行业仍在深度调整周期中承压,而以茅台为代表的酒企,从传统生产力向新质生产力的转变,暗合了产业高质量发展的题中之义和未来竞争的方向。
“白酒产业的科技创新正从‘总结的科学’走向‘科学的总结’,合成生物从‘认识生命’迈向‘设计生命’,这就为酿酒产业开辟一条‘解码自我、重塑工艺’的革新之路。”中国酒业协会秘书长何勇在大会上指出,茅台作为中国传统酿造产业的代表,积极探索合成生物学的前沿理论,助力传统产业升级。在合成生物学的探索中,茅台不仅推动了自身的可持续发展,也为行业形成了宝贵的经验。
那,茅台是如何发展新质生产力的?又有怎样的参考价值?
在王莉看来,推动茅台生产力从传统向新质转变,关键在于要处理好三组关系。一是科学之道与技术之器的辩证统一。既要通过生物学等先进手段诠释技术背后的科学本质,又要把对科学层面的认识转化到生产酿造实践中。
二是传承之路与创新之途的平衡艺术。即用数字化解析传统工艺以守护“微生物密码”,用智能化突破非生物环节的“效率边界”。
三是科技创新和产业创新的融合之法。王莉坦言,茅台通过十年的努力,实现了“从土里来,到土里去”,但只是实现了资源化,绿色化和高端化还有较大提升空间。而只有将科技成果转化至产业升级,有经济效益才能维持长久的绿色环保。
当然,切入合成生物新赛道只是茅台发展新质生产力的一个缩影,在高质量发展的宏大叙事下,茅台持续从创新链、产业链、资金链和人才链培育发展动能。仅2024年,茅台集团研发投入就达到8.2亿元,同比提升约11%;同期,茅台开展科研项目389项,其中省级及以上项目48项;申请发明专利170项,获授权发明专利35项,发表SCI论文47篇,第二层科研价值链覆盖率达96.6%。
面向未来,张德芹表示,科技创新的价值,在于为人类可持续发展提供解决方案,茅台坚持以“科技之光”点亮“传统产业”的高质量发展之路,为全球可持续发展贡献“中国酿造”的绿色答案。(本文首发于)