3月20日,2025年春分论坛合成生物学创新与发展大会在茅台大酒店举行。会上,茅台集团党委副书记、总经理王莉结合茅台实际,分享了茅台对新质生产力的实践与思考。
国家在相关会议中提出:科技创新和产业创新是发展新质生产力的基本路径。这就要求企业既要多出科技成果,也要把科技成果转化为实实在在的生产力。同时,要前瞻布局新兴产业和未来赛道,推动传统产业转型升级,让创新链和产业链无缝对接。
作为传统产业,茅台已进入高质量发展的时代,这也要求茅台要抓好科技创新,抓好产业创新,并抓好科技创新和产业创新的融合,因地制宜加快发展新质生产力。剖析茅台的新质生产力,首先要厘清茅台的传统生产力。
生产力是指人们改造自然,使之适应人的需要的物质力量,标志着人类改造自然的实际能力和水平。对于酿酒或茅台酒的生产而言,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,三者相互促进、互为支撑。
——自然生态。地处河谷区域,水生态健康指标完整性好,年平均温度18℃,239种特色植被和独特的紫红泥等生态禀赋,形成了不可复制的自然生态产区优势。
——人文生态。茅台酒的工法体系包含30道工序,165个工艺环节,按“二十四节气”组织制曲、制酒生产,具有以谷物为主要原料、自然混菌接种、开放式固态发酵、甑桶固态蒸馏、陶坛长期贮存、以酒勾酒的六大特点,加之背后的工匠精神和技艺,共同构成了人文生态。
——微生态。微生态是茅台酒酿造生态体系的核心,具有多样性(现已在酿造过程发现3000余种微生物)、独特性(以独特的酿酒酵母进化分支为代表的特征微生物)、稳定性(微生物之间以立体拓扑网络结构方式协作)和功能性(目前已解析1200余种重要风味物质代谢途径)的特征。
茅台不断挖掘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丰富了不同生态位微生态以多样性;长期不间断的酿造活动有利于选育和驯化微生物,以酿酒酵母为例,60年前酵母与现有酵母在遗传关系上无明显差别,但在高级脂肪酸、酯类等风味物质形成方面更为丰富。
总的来说,自然生态和人文生态形成了时空要素,时空要素塑造了微生态的多样性:
不同“时节”里的微生态——制曲生产。基于时序多组学,解析制曲微生物的时空生态位调控机理,明确不同季节大曲微生物中2415种核心菌群与3079种季节特异性菌群组成与代谢互作模式,满足不同时节制酒生产需求。
不同“时节”里的微生态——制酒生产。基于时序多组学从不同季节酒醅中共检测到6622种微生物,其中2813种为核心共有菌群,通过群落-菌株的双尺度维稳机制确保了发酵工艺的基本稳定性和一致性。
不同“空间”里的微生态——宏观层面。已发现约600科2800属的原核微生物,200科的500属的真核微生物,体现了茅台酿造微生物的多样性;120余株酿酒酵母全基因组比对结果显示茅台酒酿造环境和过程来源酿酒酵母具有明显独特性;通过宏基因组分箱技术,获得6800+个宏基因组组装基因组,1.06千万+条非冗余基因,3万+个生物合成基因簇,占当前食品微生物组目录(cFMD)规模的60%+,展示了茅台酒酿造体系中丰富的微生物资源;从茅台窖底泥中分离获得石窖梭菌和茅台梭菌两株新种,采用基于标志基因联合比对的系统发育树证明了它们的独特性,同时可通过代谢生成乙酸、丁酸等有机酸塑造茅台基酒窖底香风味构成。
不同“空间”里的微生态——中观层面。基于海拔差异分组设计取样和多组学联用分析,明确较高海拔制曲厂房具有更高的芽孢杆菌丰度,且糖苷酶系多样性更高,而较低海拔制曲厂房的克罗彭斯特菌占比更高,表明海拔作为环境压力推动了大曲微生物群落的功能分化;基于海拔差异分组设计取样和宏基因组测序技术,明确入窖酒醅微生物可达8616种,包括共有微生物6282种,在海拔较高的制酒厂房检测到独有微生物1920种,海拔较低的制酒厂房检测到独有微生物414种,揭示了海拔差异对班组基酒风格多样性的丰富作用。
不同“空间”里的微生态——微观层面。通过宏基因组学共发生网络分析技术,明确了在大曲发酵仓中63℃以上为超高温区,发酵曲块中主要为戊酸片球菌等物种,52-63℃高温区,发酵曲块中主要为融合魏斯氏菌等物种,50℃以下中高温区,发酵曲块中主要为凝结芽孢杆菌等物种,阐明温度为核心驱动因子形成了曲块间微生物类群与功能的多样性,且菌群间拓扑网状的互作关系赋予了酿造菌群更强的抗压能力和恢复能力,即稳定性;制酒堆积发酵的“堆子”,共检测到微生物10593种,其中,独有微生物在“堆心”51种,“堆表”52种,通过物种与环境因子耦合分析技术,明确了在堆积发酵过程中,氧气含量>17%主要为罗尔斯通菌好氧微生物群系;氧气含量在4%与17%之间主要为芽孢杆菌等兼性厌氧菌系;氧气含量<4%主要为金山醋酸乳杆菌等厌氧微生物群系;阐明了空间异质性对酿造微生物类群与功能多样性的塑造作用。
“时”“空”“法”之间的相互配合、协同、平衡,是茅台传统生产力的体现,形成了茅台独具特色的“时空法”匠心质量管理模式。“时”在于时节之律、时间之则、时代需求,“空”在于酿造空间、生态系统、社会责任,“法”在于传统工法、科学阐释、法规标准,也是茅台酒酿造“顺天应时、因地制宜、循法而成”的生动诠释。
王莉认为,推动茅台生产力从传统向新质转变,关键在于要处理好“科学与技术”“传承与创新”“科技创新和产业创新的融合”三组关系。
——科学之道与技术之器的辩证统一。运用现代技术手段,解析微生物的酿造密码;从科学层面认识生产酿造实践,探索解决之道。
——传承之路与创新之途的平衡艺术。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”。
——科技创新和产业创新的融合之法。以科技创新手段实现酿酒副产物的资源化、绿色化、高端化利用,全方位推动传统产业绿色化转型升级。
王莉表示,作为第一代生物科技的代表性企业,合成生物学是茅台必须拥抱的。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“暗物质”,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“暗物质”,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,不断开辟茅台生物制造新赛道,为中国白酒打造新型未来产业增长极提供参考范式,同时为生物科技产业提供应用场景,实现“我为其用”。
(文章来源:中国经营报)
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