“春分”論道：解碼山水林土河微生命共同體

李勛 沈仕衛(wèi) 徐思雨 支太檾

“茅臺(tái)酒是順應(yīng)自然，天人合一的典范，將原始、古老的傳統(tǒng)工藝與現(xiàn)代科技完美融合于一體。茅臺(tái)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(tài)系統(tǒng)的平衡?！痹诿┡_(tái)鎮(zhèn)舉行的2022“春分論壇”上，中國環(huán)境科學(xué)研究院院士吳豐昌說。

但是，什么樣的生態(tài)系統(tǒng)是釀酒工業(yè)需要的，“山水林土河微”生命共同體要怎樣構(gòu)建？赤水河生態(tài)和周邊生態(tài)應(yīng)該怎樣評(píng)價(jià)？怎樣才能保證茅臺(tái)生態(tài)系統(tǒng)的多樣性和穩(wěn)定性，釀出永不變味的茅臺(tái)酒？這一系列問題，仍等待著研究人員用科學(xué)去解答。

3月20日，由中國酒業(yè)協(xié)會(huì)、中國食品工業(yè)協(xié)會(huì)白酒專業(yè)委員會(huì)主辦，中國輕工業(yè)聯(lián)合會(huì)指導(dǎo)，茅臺(tái)集團(tuán)承辦的2022“春分論壇”上，來自中國環(huán)境科學(xué)研究院、中國科學(xué)院水生生物研究所、中國科學(xué)院微生物研究所、江南大學(xué)的專家學(xué)者，就圍繞如何構(gòu)建“山水林土河微”生命共同體，進(jìn)行了深入研討和交流，為中國白酒科技與生態(tài)發(fā)展貢獻(xiàn)了來自春分的重要思考。

以高水平生態(tài)環(huán)境保護(hù)促進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展

在“構(gòu)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(bào)告中，中國環(huán)境科學(xué)研究院吳豐昌院士從山水林田湖草生命共同體的科學(xué)性，就如何建設(shè)中國白酒的山水林土河微生命共同體提出了科學(xué)、技術(shù)以及工程學(xué)的思考，為茅臺(tái)建立“一基地一標(biāo)桿”，即習(xí)近平生態(tài)文明思想實(shí)踐示范基地、白酒行業(yè)生態(tài)環(huán)保標(biāo)桿企業(yè)，提供了建設(shè)思路，對(duì)白酒行業(yè)生態(tài)保護(hù)新思考非常有幫助。

吳豐昌認(rèn)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(zhì)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(tài)環(huán)境也息息相關(guān)，大自然的恩賜不僅是提供高品質(zhì)的農(nóng)作物，良好的生態(tài)環(huán)境、適宜的氣候、優(yōu)質(zhì)的水源，都是釀酒必不可少的先決條件。順應(yīng)自然、保護(hù)自然就是永葆茅臺(tái)不變味自然密碼，將微生物納入生命共同體更是對(duì)習(xí)近平生態(tài)文明思想的新實(shí)踐與新發(fā)展。

在吳豐昌看來，生態(tài)產(chǎn)品價(jià)值實(shí)現(xiàn)是架起綠水青山與金山銀山的橋梁，建議茅臺(tái)開展茅臺(tái)酒生態(tài)產(chǎn)品價(jià)值實(shí)現(xiàn)路徑研究，按照生態(tài)系統(tǒng)的內(nèi)在規(guī)律，統(tǒng)籌考慮自然生態(tài)各要素，打造一條“生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈”，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)方式綠色水平持續(xù)提高，生態(tài)空間生態(tài)質(zhì)量效益持續(xù)提升，生活環(huán)境的綠色低碳轉(zhuǎn)型，以自然之道走出一條經(jīng)濟(jì)發(fā)展的高質(zhì)量和綠水青山的高顏值相輔相成的“茅臺(tái)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(gè)生命共同體的理念，按照流域生態(tài)系統(tǒng)的整體性、系統(tǒng)性及其內(nèi)在規(guī)律，統(tǒng)籌考慮自然生態(tài)各要素、山上山下、地上地下、流域上下游、左右岸，進(jìn)行整體保護(hù)、系統(tǒng)修復(fù)、綜合治理，增強(qiáng)流域生態(tài)系統(tǒng)循環(huán)能力，維護(hù)生態(tài)平衡?！懊┡_(tái)可以積極申報(bào)國家山水林田湖草重大工程試點(diǎn)，助力赤水河流域的系統(tǒng)治理?！?/p>

“綠水青山不僅是自然財(cái)富，更是經(jīng)濟(jì)財(cái)富、社會(huì)財(cái)富，保護(hù)生態(tài)環(huán)境就是保護(hù)品牌的核心競(jìng)爭(zhēng)力?！眳秦S昌說，新時(shí)期，機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存，傳統(tǒng)釀酒企業(yè)要堅(jiān)持綠水青山就是金山銀山理念，以高水平生態(tài)環(huán)境保護(hù)促進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展，為傳統(tǒng)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(biāo)還要看生態(tài)

從大生態(tài)到水生態(tài)，中國科學(xué)院水生生物研究所劉煥章研究員以“生態(tài)系統(tǒng)健康與河流生態(tài)完整性評(píng)價(jià)”為題，從生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能出發(fā)，提出生態(tài)系統(tǒng)健康實(shí)際上就是“可持續(xù)性、自然的狀態(tài)”的本質(zhì)問題，對(duì)河流生態(tài)完整性提出了評(píng)價(jià)體系建設(shè)思考，對(duì)美酒生產(chǎn)所需的水生態(tài)之美有了更科學(xué)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(yè)更關(guān)注于水的理化指標(biāo)，這樣的評(píng)價(jià)過于單一，需要把水當(dāng)作一個(gè)“生命體”看待，從水質(zhì)指標(biāo)提升到對(duì)水生態(tài)的認(rèn)識(shí)。

劉煥章說，河流生態(tài)系統(tǒng)是指河流內(nèi)生物群落和周圍環(huán)境相互作用的統(tǒng)一體，包括河岸生態(tài)系統(tǒng)、水體以及河濱沼澤濕地。如何評(píng)價(jià)水好不好？常用的評(píng)價(jià)方法是生態(tài)完整性。

據(jù)介紹，生態(tài)完整性是指生態(tài)系統(tǒng)在特定地理區(qū)域的最優(yōu)化狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，生態(tài)系統(tǒng)具備區(qū)域自然生境所應(yīng)包含的全部本土生物多樣性和生態(tài)學(xué)進(jìn)程，其結(jié)構(gòu)和功能沒有受到人類活動(dòng)脅迫的損害，包括非生物因素和生物群落的各生態(tài)因子維持著最佳的相互關(guān)系，保持著結(jié)構(gòu)和功能的完整狀態(tài)。

“可以用一些指示類群來監(jiān)測(cè)生態(tài)系統(tǒng)健康，包括浮游生物、底棲無脊椎動(dòng)物和營養(yǎng)頂級(jí)的魚類等，比如銀大馬哈魚就可以指示北美大湖區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)健康?！辈贿^，劉煥章也表示，這樣的檢測(cè)方法較為簡單、直接，應(yīng)用較為廣泛，但也存在問題，比如指標(biāo)的篩選不準(zhǔn)確、指示性不全面?！吧鷳B(tài)完整性不僅包含了生物完整性，還包括物理完整性和化學(xué)完整性?！?/p>

“生態(tài)系統(tǒng)是生物及環(huán)境組成的有機(jī)整體。生態(tài)系統(tǒng)為人類提供了自然資源和生存環(huán)境兩個(gè)方面的多種服務(wù)功能?！眲ㄕ抡f，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(tài)系統(tǒng)面臨的威脅。

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

怎么維護(hù)水生態(tài)？劉煥章建議，茅臺(tái)要進(jìn)一步加強(qiáng)干流的生態(tài)監(jiān)測(cè)，明確水生態(tài)底數(shù)，科學(xué)取水、用水、排水，增強(qiáng)水污染治理能力。“比如釀酒工業(yè)尾水，我們就可以采取人工濕地的技術(shù)處理，不僅具有進(jìn)一步地凈化作用，同時(shí)也改善了廠區(qū)內(nèi)的生態(tài)景觀，實(shí)現(xiàn)了尾水的再生利用和生態(tài)修復(fù)的雙重效果?！?/p>

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(shí)不存。微生物是地球上最先出現(xiàn)的細(xì)胞生命，微生物的發(fā)現(xiàn)開啟了人類認(rèn)知和利用微生物的時(shí)代?！睆乃鷳B(tài)到微生態(tài)，中國科學(xué)院微生物所劉雙江研究員分享了題為“微生物與人類社會(huì)發(fā)展”的報(bào)告，從四個(gè)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(duì)人類健康與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要貢獻(xiàn)，特別強(qiáng)調(diào)了微生物組的概念，闡釋了微生物組研究的方法、技術(shù)以及重要性，讓大家對(duì)中國微生物組計(jì)劃的實(shí)施意義有了更為深入的了解和理解。

劉雙江說，十七世紀(jì)初，人類首次用最為原始的顯微鏡觀察到能夠在液體中運(yùn)動(dòng)的微小生命，并稱之為“微生物”。微生物看起來具有各種形態(tài)，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(qū)動(dòng)的結(jié)果，接下來從微生物概念引發(fā)的一些事件，則是人類有目的認(rèn)知世界的行動(dòng)。“我們都知道，青霉素的發(fā)現(xiàn)拯救了無數(shù)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(chǎn)業(yè)。利用好一種微生物，就能拯救成千上萬的個(gè)體生命，微生物的強(qiáng)大魅力值得我們?nèi)ド钊胩剿??！?/p>

據(jù)劉雙江介紹，從微生物到微生物組，都與人體健康關(guān)系密切。從本世紀(jì)初開始，我國科學(xué)家已著手微生物的深入研究，先后啟動(dòng)“穩(wěn)態(tài)生態(tài)系統(tǒng)微生物行動(dòng)計(jì)劃”“地球微生物計(jì)劃”“土壤微生物”“水圈微生物”“生物大分子和微生物組”等相關(guān)專項(xiàng)研究。2016年第582次香山科學(xué)會(huì)議的就專題研討了“中國微生物組研究計(jì)劃”，提出了“國家需求牽引，科學(xué)問題導(dǎo)向，技術(shù)創(chuàng)新支撐”的原則，中國科學(xué)院啟動(dòng)了“中國科學(xué)院微生物組計(jì)劃”，聚焦人體健康和環(huán)境微生物組共性技術(shù)研究。

劉雙江認(rèn)為，從國家需求看，全面系統(tǒng)地解析微生物組的結(jié)構(gòu)和功能，搞清楚微生物組的調(diào)控機(jī)制，不僅能夠促進(jìn)微生物學(xué)理論發(fā)展，還將為解決人類社會(huì)面臨的醫(yī)療健康、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)等重大系統(tǒng)問題帶來革命性的新思路和顛覆性的技術(shù)，提供不同尋常的解決方案。

未來的釀酒工業(yè)怎么做

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

陳堅(jiān)認(rèn)為，未來食品將以更健康、更安全、更營養(yǎng)、更美味、更高效、更持續(xù)為標(biāo)簽，解決食物供給和質(zhì)量、食品安全和營養(yǎng)、飲食方式和精神享受等問題，未來食品可能引發(fā)傳統(tǒng)食品工業(yè)的變革。從未來食品到未來釀酒工業(yè)，就是要讓釀酒微生物更智慧、釀酒過程更智能、酒產(chǎn)品品質(zhì)更舒適。

“釀酒微生物更智慧，為生物技術(shù)快速發(fā)展奠定條件。”陳堅(jiān)說，隨著DNA 測(cè)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(xiàn)與成熟，以及生物信息學(xué)發(fā)展及人工智能應(yīng)用，一批可以改變整個(gè)生物產(chǎn)業(yè)的重大技術(shù)不斷出現(xiàn)。

陳堅(jiān)進(jìn)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(fù)雜性。高通量和超高通量篩選技術(shù)、流式分選與微流控的超高通量篩選平臺(tái)，以及根據(jù)不同產(chǎn)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(yè)已經(jīng)進(jìn)入了4.0時(shí)代，即智能化時(shí)代，所以智能釀造將成為釀酒工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵一步?！辈贿^，陳堅(jiān)也表示，釀酒過程更智能的創(chuàng)新難度依然很大，因?yàn)獒劸乒I(yè)還是要依賴人，在一些生產(chǎn)環(huán)節(jié)對(duì)視覺聽覺味覺觸覺的依賴度高，要讓機(jī)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(zhǔn)的傳感器。

陳堅(jiān)建議，全行業(yè)組織實(shí)施“能力共享計(jì)劃”，重點(diǎn)發(fā)展匯聚生產(chǎn)設(shè)備、專用工具等制造資源的共享平臺(tái)，發(fā)展多工廠協(xié)同、共性需求的共享工廠，發(fā)展以租代售、按需使用的共享模式。圍繞物流倉儲(chǔ)、產(chǎn)品檢測(cè)、設(shè)備維護(hù)、驗(yàn)貨驗(yàn)廠、供應(yīng)鏈管理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與分析等企業(yè)的共性服務(wù)需求，整合海量社會(huì)服務(wù)資源，探索發(fā)展服務(wù)能力共享，打造產(chǎn)學(xué)研培育共享釀酒智能制造新模式。

在談到如何讓釀酒產(chǎn)品品質(zhì)更舒適時(shí)，陳堅(jiān)以基礎(chǔ)研究與應(yīng)用結(jié)合舉例，“我們可以通過基礎(chǔ)研究，找出白酒產(chǎn)品中影響舒適度的物質(zhì)成分，了解其造成不舒適的機(jī)制，并確定影響飲后舒適的干預(yù)措施，以提升白酒產(chǎn)品的飲后舒適度?！?img src="https://cimg.fx361.com/images/2024/07/15/qkimagesb5c9b5c9202202b5c920220208-2-l.jpg"/>

“當(dāng)我們?cè)谟懻撐磥頃r(shí)，未來已來！當(dāng)我們?cè)谟懻搶⒅習(xí)r，將至已至！當(dāng)我們以變革姿態(tài)期待未來迎接將至?xí)r，唯變不變！”陳堅(jiān)說。

“各位專家學(xué)者報(bào)告的題目是精心嚴(yán)密設(shè)計(jì)的，第一個(gè)是從宏觀的視野講述整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)，包括人與自然的關(guān)系，第二個(gè)是講水生態(tài)，第三個(gè)是講微生物系統(tǒng)，這一切都是為了第四個(gè)主題——食品與酒，講述未來的食品、未來的釀酒工業(yè)怎么做?！泵┡_(tái)集團(tuán)黨委書記、董事長丁雄軍認(rèn)為，作為傳統(tǒng)釀造企業(yè)，應(yīng)該繼承什么、創(chuàng)新什么，春分論壇上的系列報(bào)告讓大家深有啟發(fā)。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(duì)美好生活的向往。