徐岩在茅台的风味寻秘

来源｜环球美酒杂志

1964年，江苏南通人季克良从无锡轻工业学院（今江南大学）一路向西，扎根茅台，成为一代酿酒大师。

时隔41年后，同样毕业于无锡轻工业学院的浙江慈溪人徐岩，为了探寻白酒的“神秘风味”，来到茅台，引领白酒科技上升到新的科学层次。

从杏花烟雨的江南，到酒香氤氲的赤水河，一场茅台酒风味物质解析、微生物研究，让数千里的距离得以缩短，也打开了一扇白酒微生物迷宫之门。

从此，“酒香氤氲何处起”的追问，在徐岩及其带领的团队中不断得到解构。

徐岩

“白酒的科学世界，远比人们想象中复杂、精彩”

“若作酒醴，尔惟曲蘖”，让《尚书》成为最早的酿酒记载；《黄帝内经•素问》中，黄帝通过“酒泉之法”,酿造出了“汤液酒醪”；汉代的《九酝酒法》更是世界上现存最古老的蒸馏酒酿造之法。

纵观历史，白酒工艺传承千年，几千属微生物参与其中，使得白酒成为神秘的“东方药水”。

“对于酿酒来说，看得见的是简单的人工操作过程，背后是看不见的复杂的生物化学反应。”在徐岩看来，白酒固态发酵、固态蒸馏的独特生产工艺和风味特征，体现了中国古人高超的自然微生物利用能力，也让白酒成为世界上最复杂的酒种。

正因传统白酒酿造独特的群体微生物和固态发酵极其复杂，给白酒的酿造机制和技术体系披上“神秘的面纱”。在1956年的《1956-1967年科学技术发展规划纲要》中，白酒技术曾被列入高科技创新项目。

中国微生物学先驱陈騊声形容它，“如果有谁能把白酒的微生物研究透了，他能拿诺贝尔奖。”

白酒风味体系复杂而庞大，且大部分风味成分的风味贡献和影响机制尚不明晰。把视野拓宽到全球范围，对固态白酒发酵机制的探析，并没有先进的经验可以借鉴。

对比白酒与西方烈酒可以发现，最大的差异在于发酵方式。

白酒的发酵成分涉及多菌种，以酒曲自然聚集有益酿酒微生物，在自然条件下实现丰富的多菌种发酵控制，“而利用自然中的微生物功能进行糖化和制酒，这是典型的边糖化、边发酵的发酵过程”。西方酿造，则是利用植物发芽实现先糖化后发酵，或是直接利用糖分原料进行发酵的过程。

徐岩在实验室查看实验数据

充满智慧的发酵过程，赋予了白酒特殊的香气及丰厚的味觉体验。研究发现，一滴白酒中含有千种以上的微量成分，这些成分只占到总量的2-3%左右。

徐岩认为，白酒发酵方式和西方烈酒发酵虽然基本原理相同，从现代科学的角度来看，中国的酿造工艺更复杂，因此白酒酿造工艺的科学价值是被低估了。

突破发生在2005年。应时任茅台集团董事长季克良的邀请，徐岩赴茅台酒厂进行“茅台酒风味物质解析、微生物研究”。

针对以往“众多微生物中哪个微生物种类多哪个就重要”的思路，徐岩极有新意地把“对风味有无贡献”作为判别有用物质的重要依据，提出“风味导向”。

“围绕白酒丰富的菌种展开，寻找其中有用的物质，减少无用成分。”徐岩解释，这种风味导向不是单纯建立在感官品尝或者化学分析的基础上，而是基于感官风味贡献的化合物，建立在感官科学加风味化学的基础上。

风味导向的确立，去掉或减少了白酒中影响风味的负向作用成分，突破了过往白酒酿造过程中，对制曲与发酵环节对风味影响的物质传统认知。基于这项研究，茅台对风味的把控从经验走向科学，在很大程度上提升了酒体风味的稳定性。

“这是一个‘牛鼻子’，通过强化这类微生物发酵来实现，让整个过程向着可控的方向发展。”也是从那时候开始，江南大学领衔的白酒研究从微量组分研究的“分析化学”层面全面提升到“风味化学”阶段，风味定向分析技术成为白酒研究的主流。以此为基础，白酒技术步入一段“科研黄金期”。“169计划”“158计划”“3C计划”……开创了白酒科技创新的繁荣时代。

现在看来，“风味导向”打开了“复杂体系发酵先抓主要矛盾”的方便之门，不仅对于茅台风味稳定性作出了突出贡献，更在白酒行业内掀起第一波白酒研究浪潮，引领白酒科技研究方向并上升到新的科学层次。

2014年，由江南大学、贵州茅台酒股份有限公司、山西杏花村汾酒厂股份有限公司、江苏洋河酒厂股份有限公司共同完成的《基于风味导向的固态发酵白酒生产新技术及应用》项目，获得2013年度国家技术发明奖二等奖。

这是继1956年后，时隔半个多世纪，白酒再次站上中国科学技术领域的最高领奖台。彼时，媒体如是评价：“白酒是生物科技产业中有科技内涵的一个产品，它彻底打破了固守在人们意识中的白酒生产只是一群人‘光着上身在车间里挥汗如雨’，没有科技含量的论断。”

被微观化的白酒，让传统形象瞬间有了“科技范儿”，也让白酒化学本质的认识不断得到提升：那些经过上千年留存下来、被中华民族所接受和适应，带有特殊生物学印记的微生物群，成为白酒品质的“风味密码”。

“白酒风味感知、风味特征、代谢特征，白酒风味物质、微生物菌群及其所构成的科学世界，远比人们想象中复杂、精彩。”徐岩表示，白酒风味化学分析不再局限于关键风味成分的探索，而是已经向带有异嗅味特征的风味化合物进行深入研究。

“白酒是粮谷的极致转化，是天人共酿的一杯香水，也是温暖灵魂的一杯热饮。”这是对白酒极具温度的定义。

白酒的独特酿造方式，决定了其产生、传承和创新发展依赖于天、人两个关键要素。“天”是指酿酒所需的自然酿造的生态环境，“人”则代表酿酒技艺的传承、创新和发展。

“阳明心学强调‘天人合一’，离开了天和人，白酒同样无以为继。”从现代科学的角度，徐岩对“天人合一”有着新的注解。

白酒的酿造高度依赖于自然生态环境，包括水、土壤、气候、温度、微生物等关键要素。“天”所代表的生态很大程度决定着白酒质量的优劣，生态环境还影响不同产区白酒的风格，带来了白酒的多样性，比如江淮浓香重在绵柔，而巴蜀浓香强调粮香和窖香。

2008年6月，“生态酿酒”术语被首次增补进入gb/t15109《白酒工业术语》中所说，保护与建设适宜酿酒微生物生长、繁殖的生态环境，以安全、优质、高产、低耗为目标，最终实现资源的最大利用和循环使用。

自然生态是肉眼可观的生态，包括原料、酿造环境、气候、降水、日照、气温、海拔等等，而酿酒微生态则是肉眼看不到的，酿酒过程所需要的土壤、水源、气象、微生物等环境中的微量成分。

“传统与科学技术，对品质和经营的水准是不断提升的过程，对传统的创新带来新的发展。”徐岩表示，白酒的生态化就在于践行生态酿酒。

白酒行业发展到如今，酒业工作者不断探索酿酒的生化机制，推动着传统技艺的创新。正是因为“人”的因素，才成就了白酒传统固态发酵酿造技艺这一非物质文化遗产的延续和发展。

“白酒是天人合一的过程，我们在发酵的时候靠大的自然环境，也靠小环境中的酿造微生物，就是微生态，但最终都要通过人的技术和工艺流程，也就是匠心精神来调节这些微生物，这就是天人合一。”徐岩强调，在现代化酿造进程中，控制好与微生态的关系，才能有利于品质提升。

如何认识、保护，甚至复刻酿酒微生物，一直是徐岩及其团队不断深入研究的领域。

2019年7月，徐岩团队联合贵州茅台酒股份有限公司在农林食品科学领域国际顶级期刊美国农业与食品化学（JAFC）上以封面论文形式首次发表了白酒中的特征后鼻嗅风味物质研究成果，为后续白酒的口腔途径感知的风味物质研究奠定了基础。该研究也标志着中国白酒风味化学的研究从前鼻嗅香气的解析进入到口腔风味感官科学领域，引领了白酒风味化学的科学研究，也引起了全球同行对酱香酒风味魅力的广泛关注。

2020年1月，美国农业与食品化学再次以封面论文形式发表了徐岩团队解析酱香型白酒中微量含硫风味物质研究成果。研究首次阐明了酱香型白酒中“量微香大”含硫香气化合物种类和含量比例的谐调对酱香型白酒风味品质的重要影响。

2021年2月，在农林科学顶级期刊《Trends in Food Science&Technology》，以中国白酒为例，系统讨论有关以风味化合物为标准的复杂微生物菌群的研究趋势与进展，主要包括微生物菌群演替的驱动因素，风味化合物的形成及其相关微生物菌群的调控。

2021年10月，又在《Applied and Environmental Microbiology》杂志上，解密了浓香型白酒优势产区窖泥主体乙酸菌种类及其酿造生态适应性机制，回答了自上世纪60年代茅台试点从窖泥中发现乙酸乙酯以来，困扰我国白酒酿造行业长达半个多世纪的乙酸菌类型及其发酵特性的谜题。

“品质是在生化反应基础之上再进行的一个化学反应，这些研究就是通过微生态发酵技术为白酒产业实现品质提升。”徐岩指出，在现代合成生物学学术思想下，基于微生物生态学理论和微生物组学手段，利用微生态发酵技术实现传统发酵过程的精准控制，建立稳定、高效和安全生产体系，将为行业带来更大的福利。

这也是徐岩的目标：将所有香型的白酒的微生物群体研究清晰，变自然发酵为复合菌剂的纯种发酵，将所有影响菌群生成风味化合物的工艺参数都分析明白，变人工控制为标准化、自动化生产控制，提高安全性、品质和效率。

2021年4月，中国酒业协会正式发布《中国酒业十四五产业发展指导意见》，确立了白酒品质的自然生态和酿酒微生态双导向研究。协会还开启了白酒产区自然生态研究、酿酒微生态与品质研究、白酒贮存研究、白酒蒸馏技术演进与创新研究等课题，预示着在“十四五”期间，白酒传统酿造的科学研究将进入更深、更广领域。

“随着社会对微生态的认识和新生物技术的发展，将为曾经困扰行业发展的问题提供更多解决方案。”徐岩说。

“我希望告诉所有人，白酒不是酒精”

对于徐岩而言，从进入无锡轻工业学院开始，从事酒类相关研究已经40多年。他至今清晰地记得很多年前沈怡方先生教导的一句话：你们大学搞的白酒研究，跟我们的研究不是一码事。

随着对产业理解的加深，徐岩愈发体会到这句话的深意。科研成果能否有效指导实践，解决产业发展中的难题，引领产业升级，是一个至关重要的命题。

“白酒产业快速发展的过程中，不可避免需要科技作为主要推动力。”在徐岩的观念中，白酒作为一个传统产业要实现可持续发展，就必须依靠科技，实现工业化、数字化和可控化。但因为白酒的特殊性，又绝不能机械地复制国外的工业化模式，必须是在传承的基础上，向工业化的道路行进，“确保这一传统行业焕发持续生命力，两者舍弃任何一个都不行。”

秉承着这样的观念，徐岩和他的团队在酒业中组了一个庞大的“酒局”。在江南大学协同创新中心，茅台、五粮液等22个企业共同参与其中。

茅台样品预处理室（摄/黄晓青）

2018年6月3日，中国贵州茅台酒厂（集团）有限责任公司与江南大学达成战略合作设立院士和专家工作站。继而混菌发酵协同创新实验室在江南大学协同创新中心正式挂牌。双方认为，此举意味着茅台与江南大学合作共建创新实体迈出实质性步伐，对茅台的人才培养和发展创新具有重大意义，有利于集成校企资源推进传统酿造产业的科技发展、系统推进茅台酒酿造理论的构建，以及双方核心科技团队的培养。

“在共建的实验室里，企业可以把研发人才带过来、把课题带过来，甚至把整个研发中心搬过来，和学术带头人共同发现、解决企业在生产过程之中的问题。”徐岩表示，把学术界、企业和社会需求凝聚成一个共同体，一起推动产业技术革新。

过去的几千年间，白酒都属于靠天吃饭的产业，茅台异地试点、外国人盗取五粮液古窖泥的故事似乎都印证了这一点。如果生态环境能够通过科技加以解析和模拟，如果酿造过程中微生物活动可以理性设计和调控，如果这些假设能够实现，意味着中国酿造工业将进入崭新的领域。

徐岩指出，白酒在世界范围内是独特的存在，白酒的创新是我国自主创新的过程，以茅台为代表的白酒已经成为世界蒸馏酒的第一品牌。白酒酿造作为历史传承下来的技术，是中华民族文化的代表之一，不只在文化上，科学技术层面也有它的独特性和魅力。

“作为我国传统优势的风味食品，面向未来，要增强白酒科技自信、深入白酒奥秘探索。”徐岩和他的团队，曾经耗费很多精力，联合美国夏威夷大学癌症中心贾伟教授课题组与上海交通大学附属第六人民医院通过动物实验的方法，首次科学证实了白酒中潜在的生物活性成分对酒精诱导的肝损伤具有明显的缓解作用。这不仅仅是一项关于白酒的研究，更是遵守着世界严苛标准的医学实验。

不仅如此，徐岩及其团队着力向世界讲述白酒的科技。“现在我们每年有十多篇文章在美国农业与食品化学（JAFC）、国际食品微生物（IJFM）、应用微生物（LAM）等国际杂志发表，应德国SpringerNature、英国Woodhead和美国ACS等邀请参编英文学术专著，目的就是要让国际学术界认可白酒。”

“我希望告诉所有人，白酒不是酒精，不能用酒精所做的实验而简单地类推成白酒。”徐岩表示，在尊重科学的基础上，让世界了解白酒工艺中的科学性是非常重要的认知途径。“很长一段时间，我们都不重视白酒科技的宣传科普。用科学方法解析白酒、认识白酒，要让消费者知道白酒的丰富科技含量。”

如今，中国白酒中蕴含的科技也越来越受到国际学术界的认可。2019年8月国际上最有影响的权威学术机构之一，美国化学学会（American Chemical Society，ACS）农业与食品化学部（Division of Agricultural and Food Chemistry，AGFD）公布了学部Fellow增选结果，徐岩教授与来自美国农业部（USDA）、德国慕尼黑工业大学、美国阿肯色大学的4位科学家一起当选为美国化学学会农业与食品化学部Fellow，徐岩教授成为我国国内第一位获此殊荣的科学家。

谈到对白酒未来的期待，徐岩坦言，在新的科技革命推动下，产业革命是必然趋势，白酒作为传统产业，如何把品质做到可控和更优、实现现代化和智能化、达到绿色可持续发展，这些都是整个产业进一步利用科技创新成果，为行业发展提供动能转化的关键。