“春分”論道：解碼山水林土河微生命共同體

李勛 沈仕衛 徐思雨 支太檾

“茅臺酒是順應自然，天人合一的典范，將原始、古老的傳統工藝與現代科技完美融合于一體。茅臺酒的命脈在于微生物，微生物的命脈在于土、水、氣和林，土、水、氣和林的命脈在于生態系統的平衡。”在茅臺鎮舉行的2022“春分論壇”上，中國環境科學研究院院士吳豐昌說。

但是，什么樣的生態系統是釀酒工業需要的，“山水林土河微”生命共同體要怎樣構建？赤水河生態和周邊生態應該怎樣評價？怎樣才能保證茅臺生態系統的多樣性和穩定性，釀出永不變味的茅臺酒？這一系列問題，仍等待著研究人員用科學去解答。

3月20日，由中國酒業協會、中國食品工業協會白酒專業委員會主辦，中國輕工業聯合會指導，茅臺集團承辦的2022“春分論壇”上，來自中國環境科學研究院、中國科學院水生生物研究所、中國科學院微生物研究所、江南大學的專家學者，就圍繞如何構建“山水林土河微”生命共同體，進行了深入研討和交流，為中國白酒科技與生態發展貢獻了來自春分的重要思考。

以高水平生態環境保護促進高質量發展

在“構建‘山水林土河微生命共同體，做好‘綠水青山就是金山銀山”的主題報告中，中國環境科學研究院吳豐昌院士從山水林田湖草生命共同體的科學性，就如何建設中國白酒的山水林土河微生命共同體提出了科學、技術以及工程學的思考，為茅臺建立“一基地一標桿”，即習近平生態文明思想實踐示范基地、白酒行業生態環保標桿企業，提供了建設思路，對白酒行業生態保護新思考非常有幫助。

吳豐昌認為，白酒是大自然天賜之物，“天人合一，天釀美酒”是白酒釀造的核心。白酒品質不僅取決于釀酒技藝高超的“人”，佳釀的締造與其所處的自然生態環境也息息相關，大自然的恩賜不僅是提供高品質的農作物，良好的生態環境、適宜的氣候、優質的水源，都是釀酒必不可少的先決條件。順應自然、保護自然就是永葆茅臺不變味自然密碼，將微生物納入生命共同體更是對習近平生態文明思想的新實踐與新發展。

在吳豐昌看來，生態產品價值實現是架起綠水青山與金山銀山的橋梁，建議茅臺開展茅臺酒生態產品價值實現路徑研究，按照生態系統的內在規律，統籌考慮自然生態各要素，打造一條“生態產業鏈”，實現生產方式綠色水平持續提高，生態空間生態質量效益持續提升，生活環境的綠色低碳轉型，以自然之道走出一條經濟發展的高質量和綠水青山的高顏值相輔相成的“茅臺路徑”。

如何做好“綠水青山就是金山銀山”這篇大文章？吳豐昌建議，要樹立山水林田湖是一個生命共同體的理念，按照流域生態系統的整體性、系統性及其內在規律，統籌考慮自然生態各要素、山上山下、地上地下、流域上下游、左右岸，進行整體保護、系統修復、綜合治理，增強流域生態系統循環能力，維護生態平衡。“茅臺可以積極申報國家山水林田湖草重大工程試點，助力赤水河流域的系統治理。”

“綠水青山不僅是自然財富，更是經濟財富、社會財富，保護生態環境就是保護品牌的核心競爭力。”吳豐昌說，新時期，機遇與挑戰并存，傳統釀酒企業要堅持綠水青山就是金山銀山理念，以高水平生態環境保護促進高質量發展，為傳統釀造工藝插上科技的翅膀，擦亮品牌綠色底色，開啟人與自然和諧共生的綠色新篇章。

“好水”不只看指標還要看生態

從大生態到水生態，中國科學院水生生物研究所劉煥章研究員以“生態系統健康與河流生態完整性評價”為題，從生態系統結構、功能出發，提出生態系統健康實際上就是“可持續性、自然的狀態”的本質問題，對河流生態完整性提出了評價體系建設思考，對美酒生產所需的水生態之美有了更科學的定義。

“好山好水出好酒，那什么樣的水才是好水？”劉煥章說，白酒行業更關注于水的理化指標，這樣的評價過于單一，需要把水當作一個“生命體”看待，從水質指標提升到對水生態的認識。

劉煥章說，河流生態系統是指河流內生物群落和周圍環境相互作用的統一體，包括河岸生態系統、水體以及河濱沼澤濕地。如何評價水好不好？常用的評價方法是生態完整性。

據介紹，生態完整性是指生態系統在特定地理區域的最優化狀態，在這種狀態下，生態系統具備區域自然生境所應包含的全部本土生物多樣性和生態學進程，其結構和功能沒有受到人類活動脅迫的損害，包括非生物因素和生物群落的各生態因子維持著最佳的相互關系，保持著結構和功能的完整狀態。

“可以用一些指示類群來監測生態系統健康，包括浮游生物、底棲無脊椎動物和營養頂級的魚類等，比如銀大馬哈魚就可以指示北美大湖區的生態系統健康。”不過，劉煥章也表示，這樣的檢測方法較為簡單、直接，應用較為廣泛，但也存在問題，比如指標的篩選不準確、指示性不全面。“生態完整性不僅包含了生物完整性，還包括物理完整性和化學完整性。”

“生態系統是生物及環境組成的有機整體。生態系統為人類提供了自然資源和生存環境兩個方面的多種服務功能。”劉煥章說，污染物排放、過度捕撈、圍湖造田、水土流失、外來種入侵和水資源不合理等是生態系統面臨的威脅。

劉煥章及其團隊開展的長江上游河流生態完整性評估顯示，長江上游干流及赤水河的生態完整性具有一定的下降，但總體上，支流赤水河的生態完整性比長江干流好。

怎么維護水生態？劉煥章建議，茅臺要進一步加強干流的生態監測，明確水生態底數，科學取水、用水、排水，增強水污染治理能力。“比如釀酒工業尾水，我們就可以采取人工濕地的技術處理，不僅具有進一步地凈化作用，同時也改善了廠區內的生態景觀，實現了尾水的再生利用和生態修復的雙重效果。”

微生物的魅力值得深入探索

“宇宙之大，微生物無處不在；世界之廣，微生物無時不存。微生物是地球上最先出現的細胞生命，微生物的發現開啟了人類認知和利用微生物的時代。”從水生態到微生態，中國科學院微生物所劉雙江研究員分享了題為“微生物與人類社會發展”的報告，從四個維度深刻講述了微生物是地球生命的起源，說明了微生物對人類健康與社會經濟發展的重要貢獻，特別強調了微生物組的概念，闡釋了微生物組研究的方法、技術以及重要性，讓大家對中國微生物組計劃的實施意義有了更為深入的了解和理解。

劉雙江說，十七世紀初，人類首次用最為原始的顯微鏡觀察到能夠在液體中運動的微小生命，并稱之為“微生物”。微生物看起來具有各種形態，如球狀、桿狀、彎曲弧形、螺旋狀等。如果說觀察到微生物是人類好奇心驅動的結果，接下來從微生物概念引發的一些事件，則是人類有目的認知世界的行動。“我們都知道，青霉素的發現拯救了無數人的生命，抗生素大大延長了人的平均壽命，成為了巨大的抗生素產業。利用好一種微生物，就能拯救成千上萬的個體生命，微生物的強大魅力值得我們去深入探索。”

據劉雙江介紹，從微生物到微生物組，都與人體健康關系密切。從本世紀初開始，我國科學家已著手微生物的深入研究，先后啟動“穩態生態系統微生物行動計劃”“地球微生物計劃”“土壤微生物”“水圈微生物”“生物大分子和微生物組”等相關專項研究。2016年第582次香山科學會議的就專題研討了“中國微生物組研究計劃”，提出了“國家需求牽引，科學問題導向，技術創新支撐”的原則，中國科學院啟動了“中國科學院微生物組計劃”，聚焦人體健康和環境微生物組共性技術研究。

劉雙江認為，從國家需求看，全面系統地解析微生物組的結構和功能，搞清楚微生物組的調控機制，不僅能夠促進微生物學理論發展，還將為解決人類社會面臨的醫療健康、工農業生產和環境保護等重大系統問題帶來革命性的新思路和顛覆性的技術，提供不同尋常的解決方案。

未來的釀酒工業怎么做

中國工程院院士、江南大學教授陳堅在作關于“釀酒產業：未來已來 唯變不變”的視頻報告時，從關于未來食品智能制造的思考出發，提出了以食品技術（FT）、生物技術（BT）、信息技術（IT）三者相融合，讓釀酒微生物更智慧、釀酒過程更智能、酒產品品質更舒適的思考和方法路徑。

陳堅認為，未來食品將以更健康、更安全、更營養、更美味、更高效、更持續為標簽，解決食物供給和質量、食品安全和營養、飲食方式和精神享受等問題，未來食品可能引發傳統食品工業的變革。從未來食品到未來釀酒工業，就是要讓釀酒微生物更智慧、釀酒過程更智能、酒產品品質更舒適。

“釀酒微生物更智慧，為生物技術快速發展奠定條件。”陳堅說，隨著DNA 測序、合成和篩選成本大幅度降低，基因組編輯的工具 CRISPR/Cas9 的出現與成熟，以及生物信息學發展及人工智能應用，一批可以改變整個生物產業的重大技術不斷出現。

陳堅進一步闡述，白酒制造和貯存過程中，微生物群落具有高度的多樣性和復雜性。高通量和超高通量篩選技術、流式分選與微流控的超高通量篩選平臺，以及根據不同產物特性的高通量分析策略、微生物群落的定向自組裝，是釀酒微生物更智慧的前提。

“目前來說，工業已經進入了4.0時代，即智能化時代，所以智能釀造將成為釀酒工業轉型升級的關鍵一步。”不過，陳堅也表示，釀酒過程更智能的創新難度依然很大，因為釀酒工業還是要依賴人，在一些生產環節對視覺聽覺味覺觸覺的依賴度高，要讓機器的觸感能和人所感知到的一樣，就要利用生物傳感器，在這方面還缺乏精準的傳感器。

陳堅建議，全行業組織實施“能力共享計劃”，重點發展匯聚生產設備、專用工具等制造資源的共享平臺，發展多工廠協同、共性需求的共享工廠，發展以租代售、按需使用的共享模式。圍繞物流倉儲、產品檢測、設備維護、驗貨驗廠、供應鏈管理、數據存儲與分析等企業的共性服務需求，整合海量社會服務資源，探索發展服務能力共享，打造產學研培育共享釀酒智能制造新模式。

在談到如何讓釀酒產品品質更舒適時，陳堅以基礎研究與應用結合舉例，“我們可以通過基礎研究，找出白酒產品中影響舒適度的物質成分，了解其造成不舒適的機制，并確定影響飲后舒適的干預措施，以提升白酒產品的飲后舒適度。”

“當我們在討論未來時，未來已來！當我們在討論將至時，將至已至！當我們以變革姿態期待未來迎接將至時，唯變不變！”陳堅說。

“各位專家學者報告的題目是精心嚴密設計的，第一個是從宏觀的視野講述整個生態系統，包括人與自然的關系，第二個是講水生態，第三個是講微生物系統，這一切都是為了第四個主題——食品與酒，講述未來的食品、未來的釀酒工業怎么做。”茅臺集團黨委書記、董事長丁雄軍認為，作為傳統釀造企業，應該繼承什么、創新什么，春分論壇上的系列報告讓大家深有啟發。他希望春分論壇能一屆一屆辦下去，不斷追求如何釀造出好的美酒，滿足人們對美好生活的向往。