封面新聞?dòng)浾?陳彥霏 受訪者供圖

一杯醇香白酒背后，曾有著每噸倒貼30元廢水處理費(fèi)的“苦澀”。中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所的科學(xué)家們，卻發(fā)明了讓苦澀變甘甜的“點(diǎn)金術(shù)”，將廢水變?yōu)槊繃嵏郊又?000元的產(chǎn)品。

在中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所一座實(shí)驗(yàn)樓的四層，穿過(guò)幾間彌漫著特殊發(fā)酵氣味的實(shí)驗(yàn)室，盡頭藏著一間由辦公室改造的“風(fēng)味實(shí)驗(yàn)室”。這里的長(zhǎng)桌上，擺放著白酒、果汁和各類飲料，研究員朱曉宇正將一種名為“己酸乙酯”的有機(jī)化合物滴入調(diào)酒杯中。

這種被她稱為“白酒靈魂香料”的己酸乙酯，正是她和團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)數(shù)年攻關(guān)，從白酒釀造產(chǎn)生的廢棄“黃水”中提煉出來(lái)的珍貴產(chǎn)物。這場(chǎng)“變廢為寶”的逆襲是如何產(chǎn)生的？有點(diǎn)意思·成都經(jīng)濟(jì)一線觀察記者帶你一起走進(jìn)這背后的故事。

團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行菌種培養(yǎng)制備

廢水的逆襲

白酒釀造過(guò)程中，糧食在窖池發(fā)酵后會(huì)產(chǎn)生一種黃色液體，業(yè)內(nèi)稱為“黃水”。這種廢水有機(jī)質(zhì)濃度高，處理成本不菲，尤其是對(duì)中小酒企來(lái)說(shuō)，達(dá)標(biāo)排放更是一個(gè)棘手難題。

“黃水看起來(lái)跟咖啡差不多，聞起來(lái)酸酸的，pH值只有3-4?！敝鞎杂畲蛄藗€(gè)生動(dòng)的比方，“就像白酒是提取糧食精華，玫瑰精油是提取玫瑰精華。白酒釀造會(huì)產(chǎn)生黃水，玫瑰精油蒸餾會(huì)產(chǎn)生純露。不同的是，純露可以直接用，而黃水卻成了負(fù)擔(dān)?！?/p>

團(tuán)隊(duì)偶然發(fā)現(xiàn)，黃水中富含的乳酸和糖類，恰是己酸菌的“美食”，而己酸，正是白酒風(fēng)味體系中的關(guān)鍵呈香物質(zhì)。

“那一刻我們想，既然玫瑰蒸餾的副產(chǎn)物能成純露，黃水為什么不能？”朱曉宇回憶道，“我們偶然發(fā)現(xiàn)了一條新的代謝路徑和一種能利用乳酸合成己酸的細(xì)菌。既然黃水中有大量乳酸，那么它就有可能被‘點(diǎn)水成香’?！?/p>

對(duì)普通消費(fèi)者而言，己酸正是讓白酒“窖香濃郁”的靈魂香料?！敖严阒袚浔嵌鴣?lái)的物質(zhì)，首先就是己酸乙酯?！敝鞎杂钅闷鹨粋€(gè)樣品瓶介紹，“這是一種濃郁的果香，人體對(duì)其很敏感，很低濃度就能聞到?！闭沁@種物質(zhì)，成就了白酒的獨(dú)特風(fēng)味。

“黃水”發(fā)酵后提取的香料

微觀世界的“團(tuán)隊(duì)建設(shè)”

從科學(xué)發(fā)現(xiàn)到技術(shù)成功，這條路上充滿了意想不到的挑戰(zhàn)。

“在傳統(tǒng)的釀酒過(guò)程中，留下的黃水里富含大量的乳酸。好比是一堆散落在地上的玉石碎料。這些碎料（乳酸）雖然本質(zhì)上也是玉，質(zhì)地優(yōu)良，但因?yàn)閭€(gè)頭太小、太零碎，無(wú)法被雕刻成大件的器物。在過(guò)去，這些碎料往往被視為無(wú)用的廢棄物，甚至變成了讓人頭疼的垃圾。”朱曉宇介紹。

科研團(tuán)隊(duì)最初走了彎路?！拔覀冏铋_始就像‘迷信天才’一樣，只想培養(yǎng)‘玉石工匠’——己酸菌?！敝鞎杂钐寡?。但很快他們發(fā)現(xiàn)，這位“工匠”雖然手藝絕倫，但性格嬌氣，在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中效率不高，還有退化的風(fēng)險(xiǎn)。

“這個(gè)轉(zhuǎn)變，是我們從‘迷信天才’到‘相信團(tuán)隊(duì)’的認(rèn)知升級(jí)?！敝鞎杂钫f(shuō)。他們決定為這位核心工匠組建一個(gè)“超強(qiáng)團(tuán)隊(duì)”。

在這個(gè)微觀世界的“高效項(xiàng)目組”中，不同菌種各司其職：乳酸菌擔(dān)任“原料預(yù)處理專員”，負(fù)責(zé)把黃水里復(fù)雜的成分“嚼碎”，轉(zhuǎn)化成己酸菌最順手的形態(tài)；己酸菌作為“核心工匠”，專注于碳鏈延長(zhǎng)；甲烷菌則像“后勤清潔工”，時(shí)刻守在旁邊，把工匠干活時(shí)產(chǎn)生的氫氣廢料迅速移走，保證工作環(huán)境清爽。

組建團(tuán)隊(duì)只是第一步，馴化這個(gè)微觀團(tuán)隊(duì)的過(guò)程，讓研究人員體驗(yàn)了一把“當(dāng)父母”的感覺?！霸隈Z化初期，我們就是‘新手爸媽’?！敝鞎杂钚χf(shuō)，“這些微生物需要精心照料，不能餓著，也不能撐著，否則都會(huì)‘生病’——表現(xiàn)出干活不積極，或者干脆罷工。溫度低了，就像熊一樣冬眠了；溫度高了，就中暑了。這些邊界都是一點(diǎn)點(diǎn)試錯(cuò)試出來(lái)的?！?/p>

有一次意外讓整個(gè)團(tuán)隊(duì)記憶猶新。“有一次，發(fā)酵罐的溫控壞了，一直加熱，就把整罐菌液給煮了。我們?cè)缟线^(guò)來(lái)的時(shí)候都傻眼了，全罐都倒掉了，只能重新培養(yǎng)。” 朱曉宇回憶道，“偏偏那批菌種是答應(yīng)給甲方的，交付日期就在眼前，我們不得不重新培養(yǎng)，連軸轉(zhuǎn)想辦法加快制備速度。那幾天壓力大到崩潰?！?/p>

更大的考驗(yàn)在10噸級(jí)工業(yè)試驗(yàn)時(shí)到來(lái)。團(tuán)隊(duì)投入的2噸菌種活性一度急劇下降，幾乎“停擺”?！?0噸的第一次啟動(dòng)，我們都是戰(zhàn)戰(zhàn)兢兢的?！敝鞎杂畹谋砬樽兊脟?yán)肅，“我們第一次啟動(dòng)準(zhǔn)備不充分，抱著僥幸心理，所以啟動(dòng)之初，緊張得難以入眠。”

結(jié)果確實(shí)往壞的方向發(fā)展，發(fā)酵系統(tǒng)最后停了?！暗蔷拖襻t(yī)生，在病人心臟停了后，還會(huì)努力讓心臟重新跳動(dòng)起來(lái)，畢竟生命只有一次。對(duì)于我們來(lái)說(shuō)也是，菌種只有一份啊。”朱曉宇說(shuō)，“如果再制備這么多菌種，要很長(zhǎng)時(shí)間，合作企業(yè)是不會(huì)答應(yīng)的。”

基于對(duì)菌種的深入了解，團(tuán)隊(duì)將整個(gè)培養(yǎng)策略重新設(shè)計(jì)了一次?！耙廊皇菓?zhàn)戰(zhàn)兢兢，不過(guò)，這一次，菌種活了。而且我們非常擔(dān)心的后遺癥，比如雜菌問(wèn)題，也沒有發(fā)生?！眻F(tuán)隊(duì)松了一口氣：“活了的時(shí)候，我們的心情像是中了彩票，感到很幸運(yùn)?！?/p>

從實(shí)驗(yàn)室到餐桌

在朱曉宇的“風(fēng)味實(shí)驗(yàn)室”里，架子上擺滿了各種樣品。研究人員用己酸乙酯調(diào)酒，發(fā)現(xiàn)它能讓伏特加和果汁更融洽地結(jié)合，呈現(xiàn)出“低度酒、高度香”的特點(diǎn)。

蒸餾出來(lái)的調(diào)味酒

基于這種特點(diǎn)，朱曉宇表示，未來(lái)可能開發(fā)出有白酒香氣卻無(wú)酒精負(fù)擔(dān)的飲品，甚至開啟個(gè)人調(diào)酒時(shí)代。

這項(xiàng)技術(shù)還能大幅提升白酒的發(fā)酵效率與優(yōu)級(jí)酒率。傳統(tǒng)的濃香型白酒需要多年才能形成的醇厚酒香，這項(xiàng)技術(shù)通過(guò)制備高效己酸菌液賦能窖泥，有潛力將這一漫長(zhǎng)過(guò)程大幅縮短。

對(duì)于消費(fèi)者而言，這意味著未來(lái)有可能以更親民的價(jià)格，品嘗到風(fēng)味更醇厚的白酒。“老百姓喝的口糧酒，我們的技術(shù)可以改善口感，理論上會(huì)讓白酒品質(zhì)提升的同時(shí)，價(jià)格不變甚至降低?！敝鞎杂钫f(shuō)。

目前，該技術(shù)已在南北兩家知名白酒企業(yè)推廣落地，建成并穩(wěn)定運(yùn)行國(guó)內(nèi)兩條己酸生物制造工業(yè)生產(chǎn)線。

展望未來(lái)，朱曉宇表示：“在日常生活中，只要是吃的，都可以加一點(diǎn)，就看市場(chǎng)和個(gè)人喜好。另外一個(gè)維度，就是技術(shù)的應(yīng)用前景。這套思路理論上可以拓展到其他富含有機(jī)質(zhì)的生產(chǎn)廢水中——前提是沒有被污染。我們真正想做的，是以己酸為平臺(tái)化合物，構(gòu)建一個(gè)資源循環(huán)利用的生物制造體系：己酸可以進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為中鏈聚羥基烷酸酯（mcl-PHA），這是一種可降解的生物塑料，可用于制造組織工程支架、生物縫合線、藥物緩釋載體等醫(yī)用材料——植入人體后能自然降解，無(wú)需二次手術(shù)取出；同時(shí)，己酸也有潛力通過(guò)生物氧化途徑轉(zhuǎn)化為己二酸，進(jìn)而合成尼龍——這種材料從沖鋒衣到汽車零部件無(wú)處不在。當(dāng)然，這些探索才剛剛開始，技術(shù)、產(chǎn)業(yè)、市場(chǎng)都還有很長(zhǎng)的路要走?！?/p>