3月20日，“生物智造·合创未来”2025年春分论坛合成生物学创新与发展大会在茅台国际大酒店举行。
酒业如何借合成生物学技术加快形成新质生产力，助力高质量发展？中国科学院院士邓子新，深圳理工大学合成生物学院院长张先恩，清华大学合成与系统生物学中心主任陈国强，上海凯赛生物技术股份有限公司副总裁、首席运营官杨晨等学界、企业代表在茅台集团党委副书记、总经理王莉主持的学术环节中纷纷给出了答案。
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第五代生物科技“改造”第一代生物科技
中国传统发酵产业中的白酒，本质上可视为第一代生物科技，其酿造体系蕴含丰富的生物经济基因——从微生物群落、微生态系统到菌群与酶系的协同作用，既是传统技艺的科学内核，也成为现代合成生物学的研究对象。
以茅台酒为例，作为中国传统发酵食品的典范，其以小麦、高粱为原料，遵循非物质文化遗产酿造技艺，顺应二十四节气规律，通过富集与驯化自然环境中的微生物群落，构建出独特的酿造微生物体系，展现出生物技术与传统智慧的深度交融。
纵观发酵技术发展历程，已历经多次迭代：从依赖自然微生物的传统发酵，到工业化时代的工程化生产，如今合成生物学作为第五代生物科技，被普遍视为可能引领第五次工业革命的前沿领域。
这一学科融合生物学、工程学与信息科学，将工程化设计理念引入生物技术领域，实现对生命体功能的定向改造或全新创造。在食品行业，合成生物学通过精准调控微生物代谢路径、优化酶系功能，为传统酿造工艺的革新提供了全新可能，同时也为提升产品品质、开发健康属性开辟了突破性路径。
基于此，张先恩认为，合成生物学作为“生物制造5.0”核心驱动力，将继续赋能生物技术升级和生物制造变革，为实现绿色、智能、永续的生物经济提供强大的科技支撑。
邓子新则表示，前沿科学家的一小步，就是产业发展的一大步，合成生物学作为新质生产力，正在推动大健康产业的颠覆性创新与跨越式发展，为人类健康事业做出重要贡献。
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合成生物学如何助力行业发展新质生产力？
杨晨表示，生物制造与生物基材料的发展历程揭示了从实验室研究到商业化应用的漫长过程。根据凯赛生物在利用生物基复合材料替代金属与热固材料，在商用车、建筑等领域实现轻量化与耐腐蚀优势过程中的经验，生物材料只有突破技术瓶颈、降低成本并适应市场需求方能成功。
据杨晨介绍，凯赛生物作为行业代表，通过构建“研究-产业化-应用开发”体系，在生物基聚酰胺领域取得显著进展，目前正在开发生物基材料在替代石化资源和金属材料、重塑人类低碳生活方面更大规模的应用案例。
陈国强的视角则专注在解决因依赖淡水、农产品原料及高能耗灭菌工艺，面临过程不稳定、原料转化率低、产物回收困难等传统生物制造的瓶颈。
陈国强提出以海洋嗜盐菌为核心的“下一代工业生物技术”。嗜盐菌可直接利用海水与二氧化碳等丰富资源，无需灭菌即可在开放环境中高效发酵，显著降低能耗与淡水消耗。其独特的形态学工程与基因改造技术提升了原料转化率，加速反应速度（从数天缩短至一天），并实现连续化生产，突破传统工艺难以放大的难题。该技术以炼钢厂、酒厂等排放的二氧化碳及废水为原料，生产可降解材料PHA/PLA、蛋白质、化工单体等，不仅解决塑料污染、农膜残留等问题，还为碳中和目标提供新路径。
陈国强举例表示，茅台酒糟废水经嗜盐菌转化可生成DHA、虾青素等高附加值产物。
张先恩进一步介绍，合成生物学也可视为新兴生物技术，应用领域广泛覆盖生物医药（如先进疫苗、细胞与基因治疗）、农业食品（如分子育种、功能营养）、材料（如生物基聚合物）、化工能源（化学原料、燃料）、环境（顽固污染物降解）及医美健康等，预计2030-2040年新兴生物技术将产生数万亿美元效益。人工合成单细胞的探索是生命科学终极挑战之一，其溢出技术可以用于定制化细胞，广泛赋能生物制造。
目前中美等国竞相布局，美国提出生物制造占全球制造业1/3的目标，中国将合成生物学列为新质生产力核心，深圳等城市着力打造产业高地。张先恩认为，合成生物学通过“造物致用”与“造物致知”的双重理念，将重塑未来生物经济，实现技术革新与自然可持续的平衡。
邓子新也表示，合成生物学通过整合组学大数据、人工智能与自动化技术，正推动药物智能筛选、绿色制造及精准医疗的革新，其核心在于释放微生物代谢潜能，激活隐性基因簇“暗物质”，将理论创新转化为产业竞争力。
邓子新提出，未来合成生物学将进一步赋能大健康产业，以高效、经济、环保的方式重塑医药、农业、能源等领域，为解决全球健康挑战提供科学支撑。
王莉重点介绍了茅台通过科学技术解析传统酿造工艺的成果：通过宏基因组技术解析6800余个基因组及超千万条非冗余基因，占全球食品微生物组目录的60%以上，为微生物资源的深度开发奠定基础；人工智能大模型优化上甑工法阻力计算，数字化与智能化技术突破非生物环节效率边界，包装自动化生产线提升规模化水平；同时，茅台将副产物资源化利用作为绿色转型抓手，通过丢糟制作生物基材料、窖底水低碳循环、生物质碳源开发等路径，实现“从土里来，到土里去”的生态闭环。
“一方面，要通过合成生物学技术手段，助力茅台酿造过程中充分挖掘尚未被发现的物种、基因、酶等微生物，并了解其背后的协作关系和代谢功能，实现‘为我所用’”。王莉说道，另一方面，要聚焦茅台丰富的微生物资源库，挖掘高附加值产物合成潜力，实现目标产物高效生产和产品开发，探索新的增长极；同时，为生物科技、数字科技、AI等提供一些产业应用的场景，让这些新兴产业能更快地步入产业化、商业化，实现“我为其用”。
