江南大学“世界首创”：二氧化碳合成乙醇，如何启发酒业科学创新？

5月16日，《科技日报》以“我科研团队实现二氧化碳一步合成乙醇”为题报道了江南大学刘小浩教授团队在国际上首次实现了二氧化碳在温和条件下一步近100%转化为乙醇。

乙醇也就是人们常说的酒精，除了是酒类饮料和消毒剂的主要成分，乙醇也被世界上公认为环保清洁燃料，运用广泛。

关于酒精的这一科技突破引发诸多关注。未来会出现二氧化碳造的酒吗，这一科技创新热点又将对中国酒业的科学观带来哪些影响？

图源：江南大学化学与材料工程学院

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重磅突破

二氧化碳转化为酒精

据了解，刘小浩教授团队提出了一种全新的催化剂设计策略，通过结构封装法，构筑了双钯位点-纳米“蓄水”膜反应器，实现了二氧化碳在温和条件下连续流一步无副反应高效稳定制乙醇。

现有工艺上，乙醇的制备一般采用粮食发酵法和煤基乙醇技术，但二者皆有弊端。粮食发酵法制备乙醇不可避免出现“与人争粮”的局面；煤基乙醇工艺路线复杂、且制造乙醇过程中产生大量的二氧化碳。

据了解，传统乙醇生产技术主要以粮食为原料进行发酵。目前，全世界乙醇产量约一亿吨，主要由美国和巴西利用粮食和甘蔗等生物原料生产。2020年，我国乙醇产量987万吨，其中燃料乙醇约274万吨，主要利用陈粮进行生产。

为了解决这一难题，近年来科学家已经开发了多种途径将二氧化碳转化为乙醇。不过刘小浩教授团队实现二氧化碳一步合成乙醇，在全球尚属首次，这一突破使得二氧化碳转化为乙醇更容易实现工业应用。

图源：江南大学化学与材料工程学院

刘小浩教授向媒体表示：“利用二氧化碳作为碳源一步直接合成更高价值的乙醇，不仅可以避免消耗粮食和煤炭资源，还能降低二氧化碳排放。这一技术难题的解决将为二氧化碳大规模高值利用提供巨大机遇。”

未来，酒业会不会出现由二氧化碳“酿造”的酒？

乙醇同样是白酒中的主要成分之一。上述猜想或许在理论上可以实现，但实际上这一科技成果离酒类行业直接应用很遥远。且目前以粮食为原料进行发酵生产的白酒，从总量来看已足够满足需求。

但正如刘小浩教授所言，这一技术大规模投入工业运用时将有效节约粮食，这也将为粮食酿造的食用酒精提供产能保障，对于酒业而言也有重大意义。

值得一提的是，与酒精相关的科技研究，江南大学在有着绝对优势和权威。江南大学食品科学与工程学科是全国唯一的国家一级重点学科，食品科学与技术实验室是唯一的国家级重点实验室。江南大学的“食品科学与工程”专业排名更是连续三年世界第一。

在酒业，江南大学的技术人才构成了很多酿酒及相关企业的技术基础，推动了中国酿酒等走向标准化和工业化，奠定了中国酿酒行业科学化发展的基础。江南大学也与贵州茅台、五粮液、洋河、泸州老窖、汾酒、古井等众多酒企达成科研合作，在白酒科研探究和科学表达上都取得丰硕成果，建立起白酒的科学话语体系。

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酒业要进入

科技创新新时代

追溯现代白酒的发展历史，可以发现科学技术的进步是促进中国白酒发展的第一要素。

上世纪60年代，茅台试点、汾酒试点的推进，对中国白酒传统发酵方式的科学化整理和提升起到了非常重要的作用。周恒刚、沈怡方等老一辈科学家，通过微生物技术、发酵技术、化学技术等等一些现代科技手段继续探索，认识中国白酒的发酵过程，为产业发展奠定了非常好的基础。

比如，茅台试点为全国白酒行业作出了多项突破性成绩，特别是对己酸乙酯的发现及己酯菌的培养，为确认浓香型白酒的主体香成分提供了科学依据；汾酒试点则第一次全面、整体、客观、科学地揭示了汾酒制曲、酿造全过程的科学原理，使汾酒完成了从“传统酿造工艺”向“现代酿酒工业”的历史性转变，意义重大。 

进入新世纪，中国酒业协会于2007年启动的“169计划”，整体利用了风味化学、微生物学、微生物组学等一些新手段，揭秘中国白酒健康价值，提升中国白酒品质安全，促进中国白酒风味多样化，探秘中国白酒自然生态与酿造微生态，实现了产业技术水平的全面进步，为驱动中国白酒的高质量发展提供了持续的动力。

虽然白酒行业的科技创新成果显著，但白酒自身的神秘与复杂仍难以被研究透彻，白酒的科技观也难以形成大众认知。面对这一难题，当下白酒需要科学表达这一共识越来越受行业和企业重视。

5月12日，中国酒业协会白酒技术创新战略发展工作委员会2023年度工作会议在贵州茅台召开。

中国酒业协会理事长宋书玉在会上表示，当下，传统白酒酿造技艺的科学性正被一一印证，众多的科技成果也正在持续推动中国白酒酿造技术的进步。行业酒企、科研单位、科技工作者在加强白酒科学性研究的同时，要积极参与白酒科普创作工作，让全社会了解中国白酒，向全社会大声传播白酒科普，共创中国白酒科学技术研究的新时代。

茅台集团党委书记、董事长丁雄军也谈到，白酒科技的科普“不能老讲故事，不能只讲玄学，一定要讲科学”。不能只怪公众不了解，只能怪自己讲得不好。而茅台也愿与行业协会、酒业同仁一道，加大中国白酒科研成果宣传，增进公众对白酒科技的了解和认知，让更多人关注白酒科技、爱上白酒之美。

中国白酒的科学认知在行业内已经形成，但是对于大众而言，白酒产业仍然传统，如何突破这一科学观念的认知壁垒尤为重要。

未来中国白酒还是需要强调以科技引领产业发展，加速科技创新，进入科技创新的新时达，用更多的科技成果和科学原理，向大众讲述中国白酒的魅力。