对酿酒行业来说，“得微生物者得天下”。
白酒酿造微生物体系复杂，这种复杂造就了传统白酒丰富的风味特征。每一个传统名优白酒背后都有一套经过历史和实践证明的传统工法，以工匠技艺充分调动、平衡复杂的微生物体系，确保了产品品质。
但是，对于酿造环境和过程到底有多少微生物，它们来自于哪里，它们之间怎么相处，怎样能够保持体系的稳定性，很多仍然是未知数。
2012年，高通量测序技术引进，宏转录组学、宏蛋白质组学陆续集成，因为有了这些微生物研究的“利器”，对微生物的研究才能由“量变”到“质变”。
传统白酒是固态发酵，基质中气、液、固三态并存，宏观相对稳定，微观非均衡分布，提供了容量更大的立体网络化界面，形成了一个多样化的微生物王国，造就了传统酿造微生物体系极端复杂、种类繁多。
白酒固态发酵造体系示意图。
10年来，对曲醅、酒醅和酿造环境中约9800余个样品进行解析，发现的微生物种类多达1946种，其中细菌1063种，真菌883种，这个数字也是当前行业可见文献报道中最多的，进一步证明了茅台酒酿造体系的复杂性和多样性。
解析的同时产生了4184G的生物信息，通过提取这些生物信息的规律，实现了对关键工序节点微生物体系常态化定期监测，能够及时掌握酿造微生物的变化情况，踏出了“知其所以然”的第一步。
这1946种微生物可以检测到的，在有物种信息和生物信息之后，更重要的是拿到“活体”资源，才能进行下一步研究。
在微生物的个体水平保存了7400株，规模已经达到“中国工业微生物菌种保藏管理中心”官网公布的12000株的60%，值得一提的是，这一中心保藏的菌种针对所有工业发酵领域。
这些微生物来自于哪里？
这一系列研究结果佐证了一些世代相传下来的传统操作、设施的科学性，例如，茅台酒传统工法要诀中对母曲培养、优选的严格要求，高温大曲、高温堆积，“三合土”晾堂制作，因时因地摊晾操作，每日限制最大操作排数等，其目的都是为了加大环境微生物的接种量，培养出能够酿造出茅台酒风格特征的微生物菌系，这是“知其所以然”的第二步，从微生物的需求出发让我们知道了传统工艺中哪些是重要核心。
微生物间怎么相处？
在我们常规认知中，微生物间的关系应为两两互作，呈现二维平面的状态。然而，通过宏基因组学和宏转录组学解析核心功能菌群物种结构，获取的大量生物信息数据经过共发生网络算法建模，发现酿造微生物间互作关系是多维互作，呈现立体拓扑网络结构。
目前，用此研究体系深入解析了茅台酒产醇核心功能菌群、产酸核心功能菌群两大类群内以及两个类群间协作关系，进行了窖底梭菌体系多样性研究，均呈现这样的规律。
这些研究结果表明，酿造微生物间以某一核心功能集结而成微生物组，以立体拓扑网络结构进行协作，为达成统一目标而努力，而且参与的功能微生物越多，拓扑结构网络密度越大，表现出更强的抗压能力和更高的恢复能力，目标实现越好。
各个功能微生物组间也以立体拓扑网络结构进行协作，参与的微生物越多样，网络密度越大，柔韧性、抗压性越强，越向有利于发酵质量稳定的一面进行，这正是酿造微生物间的“智慧相处”之道。
微生物结构组成及其稳定性受到所在产区环境，以及所使用的不同传统工法和传统技艺影响，微生物体系的稳定性正是传统工法长期“驯化平衡”的结果。这是在“知何由以知其所以然”迈出的重要一步。
这些微生物都起什么作用？
要解析清楚1946种每种微生物的代谢功能是一个宏大的工程，可能需要几代人的努力。
当前使用此流程已解析了宛氏拟青霉、东方伊萨酵母等17种39株关键核心微生物的全基因组注释及代谢途径解析。
全基因组测序技术的风味溯源体系构建。
第二个SOP是基于特征风味导向的溯源调控机制建设，主要研究和解决的是关键风味“谁来产”的问题。
对于特殊风味的基酒，首先应用风味组学确定其主要贡献物质，寻找产生特殊风味的酒醅或者曲胚，分离培养出目标微生物后，应用上一个SOP流程进行代谢途径和机制解析，回答“谁来产”的问题。
用这一SOP，完成了水果香、花香、酸香等7种主要风味的微生物溯源和代谢解析，一些重要风味的代谢途径解析，已转化应用为工艺调控措施，在辅助传统工法达到更好工艺控制科学性方面迈出了重要一步。
但对复杂酿造微生物体系和传统工艺的科学内涵的认识依然只是“冰山一角”。
未来十年，将持续引进集成多种微生物研究先进技术手段，丰富微生物菌种资源库，深化研究微生物间的互作关系，研究清晰更多功能微生物的代谢途径，通过强化生产性实验论证，清晰传统技艺对酿造过程中微生物群落演替的影响研究。
未来十年，将以微生物需求为出发点，向上游，关联原料品质体系研究，促进原料“良种”选育；向环境，科学探究生态环境承载力；向下游，探索酿造微生物工程化与资源化应用等方面研究，开发更多生态产品。
以微生物研究为核心，全面布局完善“创新链”。以“创新链”赋能“产业链”，揭示传统酿造“微生态密码”，解析传统技艺科学内涵，构建“山水林土河微”生命共同体，永葆传统工法生命活力。