徐巖在茅臺的風味尋秘

1964年，江蘇南通人季克良從無錫輕工業學院（今江南大學）一路向西，扎根茅臺，成為一代釀酒大師。

時隔41年后，同樣畢業于無錫輕工業學院的浙江慈溪人徐巖，為了探尋白酒的“神秘風味”，來到茅臺，引領白酒科技上升到新的科學層次。

從杏花煙雨的江南，到酒香氤氳的赤水河，一場茅臺酒風味物質解析、微生物研究，讓數千里的距離得以縮短，也打開了一扇白酒微生物迷宮之門。

從此，“酒香氤氳何處起”的追問，在徐巖及其帶領的團隊中不斷得到解構。

“白酒的科學世界，遠比人們想象中復雜、精彩”

“若作酒醴，爾惟曲蘗”，讓《尚書》成為最早的釀酒記載；《黃帝內經？素問》中，黃帝通過“酒泉之法”，釀造出了“湯液酒醪”；漢代的《九醞酒法》更是世界上現存最古老的蒸餾酒釀造之法。

縱觀歷史，白酒工藝傳承千年，幾千屬微生物參與其中，使得白酒成為神秘的“東方藥水”。

“對于釀酒來說，看得見的是簡單的人工操作過程，背后是看不見的復雜的生物化學反應。”在徐巖看來，白酒固態發酵、固態蒸餾的獨特生產工藝和風味特征，體現了中國古人高超的自然微生物利用能力，也讓白酒成為世界上最復雜的酒種。

正因傳統白酒釀造獨特的群體微生物和固態發酵極其復雜，給白酒的釀造機制和技術體系披上“神秘的面紗”。在1956年的《1956-1967年科學技術發展規劃綱要》中，白酒技術曾被列入高科技創新項目。

中國微生物學先驅陳騊聲形容它，“如果有誰能把白酒的微生物研究透了，他能拿諾貝爾獎。”

白酒風味體系復雜而龐大，且大部分風味成分的風味貢獻和影響機制尚不明晰。把視野拓寬到全球范圍，對固態白酒發酵機制的探析，并沒有先進的經驗可以借鑒。

對比白酒與西方烈酒可以發現，最大的差異在于發酵方式。

白酒的發酵成分涉及多菌種，以酒曲自然聚集有益釀酒微生物，在自然條件下實現豐富的多菌種發酵控制，“而利用自然中的微生物功能進行糖化和制酒，這是典型的邊糖化、邊發酵的發酵過程”。西方釀造，則是利用植物發芽實現先糖化后發酵，或是直接利用糖分原料進行發酵的過程。

充滿智慧的發酵過程，賦予了白酒特殊的香氣及豐厚的味覺體驗。研究發現，一滴白酒中含有千種以上的微量成分，這些成分只占到總量的2-3%左右。

徐巖認為，白酒發酵方式和西方烈酒發酵雖然基本原理相同，從現代科學的角度來看，中國的釀造工藝更復雜，因此白酒釀造工藝的科學價值是被低估了。

突破發生在2005年。應時任茅臺集團董事長季克良的邀請，徐巖赴茅臺酒廠進行“茅臺酒風味物質解析、微生物研究”。

針對以往“眾多微生物中哪個微生物種類多哪個就重要”的思路，徐巖極有新意地把“對風味有無貢獻”作為判別有用物質的重要依據，提出“風味導向”。

“圍繞白酒豐富的菌種展開，尋找其中有用的物質，減少無用成分。”徐巖解釋，這種風味導向不是單純建立在感官品嘗或者化學分析的基礎上，而是基于感官風味貢獻的化合物，建立在感官科學加風味化學的基礎上。

風味導向的確立，去掉或減少了白酒中影響風味的負向作用成分，突破了過往白酒釀造過程中，對制曲與發酵環節對風味影響的物質傳統認知。基于這項研究，茅臺對風味的把控從經驗走向科學，在很大程度上提升了酒體風味的穩定性。

“這是一個‘牛鼻子’，通過強化這類微生物發酵來實現，讓整個過程向著可控的方向發展。”也是從那時候開始，江南大學領銜的白酒研究從微量組分研究的“分析化學”層面全面提升到“風味化學”階段，風味定向分析技術成為白酒研究的主流。

以此為基礎，白酒技術步入一段“科研黃金期”。“169計劃”“158計劃”“3C計劃”……開創了白酒科技創新的繁榮時代。

現在看來，“風味導向”打開了“復雜體系發酵先抓主要矛盾”的方便之門，不僅對于茅臺風味穩定性作出了突出貢獻，更在白酒行業內掀起第一波白酒研究浪潮，引領白酒科技研究方向并上升到新的科學層次。

2014年，由江南大學、貴州茅臺酒股份有限公司、山西杏花村汾酒廠股份有限公司、江蘇洋河酒廠股份有限公司共同完成的《基于風味導向的固態發酵白酒生產新技術及應用》項目，獲得2013年度國家技術發明獎二等獎。

這是繼1956年后，時隔半個多世紀，白酒再次站上中國科學技術領域的最高領獎臺。彼時，媒體如是評價：“白酒是生物科技產業中有科技內涵的一個產品，它徹底打破了固守在人們意識中的白酒生產只是一群人‘光著上身在車間里揮汗如雨’，沒有科技含量的論斷。”

被微觀化的白酒，讓傳統形象瞬間有了“科技范兒”，也讓白酒化學本質的認識不斷得到提升：那些經過上千年留存下來、被中華民族所接受和適應，帶有特殊生物學印記的微生物群，成為白酒品質的“風味密碼”。

“白酒風味感知、風味特征、代謝特征，白酒風味物質、微生物菌群及其所構成的科學世界，遠比人們想象中復雜、精彩。”徐巖表示，白酒風味化學分析不再局限于關鍵風味成分的探索，而是已經向帶有異嗅味特征的風味化合物進行深入研究。

“白酒是糧谷的極致轉化，是天人共釀的一杯香水，也是溫暖靈魂的一杯熱飲。”這是對白酒極具溫度的定義。

白酒的獨特釀造方式，決定了其產生、傳承和創新發展依賴于天、人兩個關鍵要素。“天”是指釀酒所需的自然釀造的生態環境，“人”則代表釀酒技藝的傳承、創新和發展。

“陽明心學強調‘天人合一’，離開了天和人，白酒同樣無以為繼。”從現代科學的角度，徐巖對“天人合一”有著新的注解。

白酒的釀造高度依賴于自然生態環境，包括水、土壤、氣候、溫度、微生物等關鍵要素。“天”所代表的生態很大程度決定著白酒質量的優劣，生態環境還影響不同產區白酒的風格，帶來了白酒的多樣性，比如江淮濃香重在綿柔，而巴蜀濃香強調糧香和窖香。

2008年6月，“生態釀酒”術語被首次增補進入gb/t15109《白酒工業術語》中所說，保護與建設適宜釀酒微生物生長、繁殖的生態環境，以安全、優質、高產、低耗為目標，最終實現資源的最大利用和循環使用。

自然生態是肉眼可觀的生態，包括原料、釀造環境、氣候、降水、日照、氣溫、海拔等等，而釀酒微生態則是肉眼看不到的，釀酒過程所需要的土壤、水源、氣象、微生物等環境中的微量成分。

“傳統與科學技術，對品質和經營的水準是不斷提升的過程，對傳統的創新帶來新的發展。”徐巖表示，白酒的生態化就在于踐行生態釀酒。

白酒行業發展到如今，酒業工作者不斷探索釀酒的生化機制，推動著傳統技藝的創新。正是因為“人”的因素，才成就了白酒傳統固態發酵釀造技藝這一非物質文化遺產的延續和發展。

“白酒是天人合一的過程，我們在發酵的時候靠大的自然環境，也靠小環境中的釀造微生物，就是微生態，但最終都要通過人的技術和工藝流程，也就是匠心精神來調節這些微生物，這就是天人合一。”徐巖強調，在現代化釀造進程中，控制好與微生態的關系，才能有利于品質提升。

如何認識、保護，甚至復刻釀酒微生物，一直是徐巖及其團隊不斷深入研究的領域。

2019年7月，徐巖團隊聯合貴州茅臺酒股份有限公司在農林食品科學領域國際頂級期刊美國農業與食品化學（JAFC）上以封面論文形式首次發表了白酒中的特征后鼻嗅風味物質研究成果，為后續白酒的口腔途徑感知的風味物質研究奠定了基礎。該研究也標志著中國白酒風味化學的研究從前鼻嗅香氣的解析進入到口腔風味感官科學領域，引領了白酒風味化學的科學研究，也引起了全球同行對醬香酒風味魅力的廣泛關注。

2020年1月，美國農業與食品化學再次以封面論文形式發表了徐巖團隊解析醬香型白酒中微量含硫風味物質研究成果。研究首次闡明了醬香型白酒中“量微香大”含硫香氣化合物種類和含量比例的諧調對醬香型白酒風味品質的重要影響。

2021年2月，在農林科學頂級期刊《Trends in Food Science Technology》，以中國白酒為例，系統討論有關以風味化合物為標準的復雜微生物菌群的研究趨勢與進展，主要包括微生物菌群演替的驅動因素，風味化合物的形成及其相關微生物菌群的調控。

2021年10月，又在《Applied and Environmental Microbiology》雜志上，解密了濃香型白酒優勢產區窖泥主體乙酸菌種類及其釀造生態適應性機制，回答了自上世紀60年代茅臺試點從窖泥中發現乙酸乙酯以來，困擾我國白酒釀造行業長達半個多世紀的乙酸菌類型及其發酵特性的謎題。

“品質是在生化反應基礎之上再進行的一個化學反應，這些研究就是通過微生態發酵技術為白酒產業實現品質提升。”徐巖指出，在現代合成生物學學術思想下，基于微生物生態學理論和微生物組學手段，利用微生態發酵技術實現傳統發酵過程的精準控制，建立穩定、高效和安全生產體系，將為行業帶來更大的福利。

這也是徐巖的目標：將所有香型的白酒的微生物群體研究清晰，變自然發酵為復合菌劑的純種發酵，將所有影響菌群生成風味化合物的工藝參數都分析明白，變人工控制為標準化、自動化生產控制，提高安全性、品質和效率。

2021年4月，中國酒業協會正式發布《中國酒業十四五產業發展指導意見》，確立了白酒品質的自然生態和釀酒微生態雙導向研究。協會還開啟了白酒產區自然生態研究、釀酒微生態與品質研究、白酒貯存研究、白酒蒸餾技術演進與創新研究等課題，預示著在“十四五”期間，白酒傳統釀造的科學研究將進入更深、更廣領域。

“隨著社會對微生態的認識和新生物技術的發展，將為曾經困擾行業發展的問題提供更多解決方案。”徐巖說。

“我希望告訴所有人，白酒不是酒精”

對于徐巖而言，從進入無錫輕工業學院開始，從事酒類相關研究已經40多年。他至今清晰地記得很多年前沈怡方先生教導的一句話：你們大學搞的白酒研究，跟我們的研究不是一碼事。

隨著對產業理解的加深，徐巖愈發體會到這句話的深意。科研成果能否有效指導實踐，解決產業發展中的難題，引領產業升級，是一個至關重要的命題。

“白酒產業快速發展的過程中，不可避免需要科技作為主要推動力。”在徐巖的觀念中，白酒作為一個傳統產業要實現可持續發展，就必須依靠科技，實現工業化、數字化和可控化。但因為白酒的特殊性，又絕不能機械地復制國外的工業化模式，必須是在傳承的基礎上，向工業化的道路行進，“確保這一傳統行業煥發持續生命力，兩者舍棄任何一個都不行。”

秉承著這樣的觀念，徐巖和他的團隊在酒業中組了一個龐大的“酒局”。在江南大學協同創新中心，茅臺、五糧液等22個企業共同參與其中。

2018年6月3日，中國貴州茅臺酒廠（集團）有限責任公司與江南大學達成戰略合作設立院士和專家工作站。繼而混菌發酵協同創新實驗室在江南大學協同創新中心正式掛牌。雙方認為，此舉意味著茅臺與江南大學合作共建創新實體邁出實質性步伐，對茅臺的人才培養和發展創新具有重大意義，有利于集成校企資源推進傳統釀造產業的科技發展、系統推進茅臺酒釀造理論的構建，以及雙方核心科技團隊的培養。

“在共建的實驗室里，企業可以把研發人才帶過來、把課題帶過來，甚至把整個研發中心搬過來，和學術帶頭人共同發現、解決企業在生產過程之中的問題。”徐巖表示，把學術界、企業和社會需求凝聚成一個共同體，一起推動產業技術革新。

過去的幾千年間，白酒都屬于靠天吃飯的產業，茅臺異地試點、外國人盜取五糧液古窖泥的故事似乎都印證了這一點。如果生態環境能夠通過科技加以解析和模擬，如果釀造過程中微生物活動可以理性設計和調控，如果這些假設能夠實現，意味著中國釀造工業將進入嶄新的領域。

徐巖指出，白酒在世界范圍內是獨特的存在，白酒的創新是我國自主創新的過程，以茅臺為代表的白酒已經成為世界蒸餾酒的第一品牌。白酒釀造作為歷史傳承下來的技術，是中華民族文化的代表之一，不只在文化上，科學技術層面也有它的獨特性和魅力。

“作為我國傳統優勢的風味食品，面向未來，要增強白酒科技自信、深入白酒奧秘探索。”徐巖和他的團隊，曾經耗費很多精力，聯合美國夏威夷大學癌癥中心賈偉教授課題組與上海交通大學附屬第六人民醫院通過動物實驗的方法，首次科學證實了白酒中潛在的生物活性成分對酒精誘導的肝損傷具有明顯的緩解作用。這不僅僅是一項關于白酒的研究，更是遵守著世界嚴苛標準的醫學實驗。

不僅如此，徐巖及其團隊著力向世界講述白酒的科技。“現在我們每年有十多篇文章在美國農業與食品化學（JAFC）、國際食品微生物（IJFM）、應用微生物（LAM）等國際雜志發表，應德國SpringerNature、英國Woodhead和美國ACS等邀請參編英文學術專著，目的就是要讓國際學術界認可白酒。”

“我希望告訴所有人，白酒不是酒精，不能用酒精所做的實驗而簡單地類推成白酒。”徐巖表示，在尊重科學的基礎上，讓世界了解白酒工藝中的科學性是非常重要的認知途徑。“很長一段時間，我們都不重視白酒科技的宣傳科普。用科學方法解析白酒、認識白酒，要讓消費者知道白酒的豐富科技含量。”

如今，中國白酒中蘊含的科技也越來越受到國際學術界的認可。2019年8月國際上最有影響的權威學術機構之一，美國化學學會（American Chemical Society，ACS）農業與食品化學部（Division of Agricultural and Food Chemistry，AGFD）公布了學部Fellow增選結果，徐巖教授與來自美國農業部（USDA）、德國慕尼黑工業大學、美國阿肯色大學的4位科學家一起當選為美國化學學會農業與食品化學部Fellow，徐巖教授成為我國國內第一位獲此殊榮的科學家。

談到對白酒未來的期待，徐巖坦言，在新的科技革命推動下，產業革命是必然趨勢，白酒作為傳統產業，如何把品質做到可控和更優、實現現代化和智能化、達到綠色可持續發展，這些都是整個產業進一步利用科技創新成果，為行業發展提供動能轉化的關鍵。