乳业生物技术国家重点实验室引领中国乳品高质量发展

　　我国“十四五”规划明确提出，要夯实粮食生产能力基础，保障粮、棉、油、糖、肉、奶等重要农产品供给安全。“奶”首次被列为需要供给安全保障的“重要农产品”，体现了“奶”的战略保供意义。

　　在上海，有一个因“奶”而生的国家重点实验室——由光明乳业作为实际运行主体单位建设的“乳业生物技术国家重点实验室”，今年喜迎成立10周年。宝剑锋从磨砺出，乳业生物技术国家实验室10年来栉风沐雨，砥砺前行，既为中国乳业保驾护航，更在引领中国乳业高质量发展上不断创新，助力中国乳业行稳致远。

　　十年一剑

　　引领行业高质量发展

　　2010年1月，科技部批准筹建乳业生物技术国家重点实验室。2011年8月2日，时任科技部部长万钢为乳业生物技术国家重点实验室揭牌。2013年正式通过验收，成为乳品行业唯一的国家重点实验室。2018年，科技部发布99家企业国家重点实验室评估结果，乳业生物技术国家重点实验室更是获得“优秀类企业国家重点实验室”殊荣。

　　科技创新乃立国之本。乳业生物技术国家重点实验室主任、教授级高级工程师刘振民说，乳业生物技术国家重点实验室自筹建之日起，就立足于建立一支强有力的科研团队，致力于用科技创新为中国乳业保驾护航、创新突破，成为乳业科技的引领者和创新策源地，不断引领推动乳业高质量发展，“在中国，代表世界乳业的科技发展趋势；在世界，代表中国乳业的科技发展水平”。

　　目前，实验室已经组建百人科研队伍，其中教授级高工14人、高级工程师31人，围绕“乳品质量安全控制与智慧乳业”“新型益生菌定向筛选与功能评价”“功能乳品精准营养与健康调控”“特色干酪与乳基功能配料研发及深加工”等4个方向开展研究。

　　截至11月底，实验室共获得517项授权发明专利，累计出版《益生菌》《乳品安全》《干酪科学与技术》等著作20部，主持承担“十三五”国家重点研发计划、高技术研究发展计划纲要（即“863计划”）、国家重点基础研究发展计划（即“973计划”）等国家、省部级以上项目30余项；拥有行业最多的国家科技奖励，荣获1项国家技术发明奖、4项国家科技进步奖、38项省部级奖励。通过科技成果实现转化，提升了我国乳业的整体竞争实力。

　　面对这些成果，乳业生物技术国家重点实验室高级工程师于鹏很有感慨：有些成果虽然经历了“十年磨一剑”，却对整个中国乳业发展起到举足轻重的作用。他举例说，10年来，他所在的团队就致力于一件事：更好地保留牛奶中珍贵的天然活性营养物质。很多人都知道，牛奶需要经过巴氏杀菌工艺来保证产品安全。杀菌温度越高越安全，可同时牛奶中的活性营养物质受热变性越严重，营养损失越大。为了留住更多的活性营养物质，他们花了10年时间对牛奶中活性物质展开深入研究，不仅反复比对不同杀菌工艺所产生影响，而且研究了这些活性物质的检测方法。最终，团队提出把鲜奶杀菌温度降至75℃的可行性方案，并给出相应的安全性评估办法。至此，光明鲜奶率先在行业中实现了将巴氏杀菌温度从原来85℃降到了75℃的做法，引领了中国的“鲜奶革命”。

　　“不要小看这10℃的降温，这意味着从奶源、生产设备、工厂管理、检测到冷链配送，整条产业链都要面临严苛的考验。当然，一旦通过考验，意味着企业的生产能力和质量管控水平即可得到大幅提升。”于鹏用一句话总结这10℃的变化：做到简单并不简单。

　　随着光明乳业率先应用新的杀菌温度和工艺，越来越多的中国乳企关注到鲜奶中的活性物质。依托实验室的支持，光明乳业又给出一个“全球首创”之举——率先在优倍鲜奶包装上标注免疫球蛋白、乳铁蛋白、乳过氧化物酶等3项活性营养物质的指标含量，如今又新增了α-乳白蛋白、β-乳球蛋白等两项活性营养物质。对企业而言，这是承诺，也是挑战；但对消费者而言，意味着能够“明明白白消费”，更好地了解鲜奶的价值。

　　所以，这一举措很快被全国乳品企业跟进。如今，在鲜奶产品上标注活性营养物质的做法已在全国25个省级行政区的61家企业中得到推广应用，占国内乳品行业95%以上。

　　高级工程师张锋华在实验室负责法规和标准制定，推动实验室将很多项目以技术标准成果的形式输出。他发现，实验室的这一做法不仅有利于负责具体运营的光明乳业，而且能引领整个行业发展，“因为这些技术标准代表了行业的高品质发展，光明乳业可以应用，其他企业也可以应用。通过技术标准提升带动行业向更高质量发展，这是实验室的使命和要求”。

　　眼下，来自乳业生物技术国家重点实验室的研发成果不仅推动了负责实验运行的光明乳业的品质提升，而且对我国的乳业高质量发展也起到助推作用。这正是乳业生物技术国家重点实验室的成立初衷。

　　十年耕耘

　　突破“卡脖子”技术壁垒

　　在乳业生物技术国家重点实验室的众多科研成果中，有一项“全国之最”：由其建设的乳酸菌资源库库存菌株超过7500株，涵盖了乳品工业使用的所有种类，在乳品行业中库存量最大、覆盖面最广。资源库中，包括很多实验室发现分离的菌株，比如2016年，实验室科研人员从西藏牦牛乳中发现了一种新的物种“牛类芽孢杆菌BD3526”，还确定了植物乳杆菌ST-Ⅲ、干酪乳杆菌LC2W等拥有自有知识产权菌种，它们对优化人体肠道环境都有积极作用。

　　与此同时，科研人员依托资源库，率先开展面向中国人群的菌株功效评价规范体系建设，希望将相关菌株应用到产品中。基于以上研究成果，实现了植物乳杆菌ST-Ⅲ、干酪乳杆菌LC2W等菌种的产业化应用，部分成果由此荣获2009年及2018年的国家科学技术进步奖和技术发明奖二等奖。

　　普通消费者可能好奇，乳业实验室为什么要研究菌株？殊不知，这些菌株不仅意味着更加丰富的健康选择，而且意味着“中国制造”正不断自主创新，打破“全靠进口”的生产瓶颈，打响“中国制造”品牌。

　　实验室高级工程师韩瑨介绍，就乳酸菌研究这项工作而言，是对企业及行业都有战略意义的技术储备。正如“种子是农业的芯片”那样，菌株也是乳酸菌产品的“芯片”，乳酸菌产品是乳制品的重要分支，其重要性对中国乳业的整体实力不言而喻。

　　以前，国内大部分乳制品用的菌株被国外一些大型菌种公司垄断，乳酸菌产品领域的技术壁垒不低。为了突破这一发展瓶颈，光明乳业多年前就已经开始布局益生菌的自主筛选和功能性研究。国家重点实验室建立后，菌种研究既有前沿性，工作也更有体系、更规范。实验室科研人员赶赴全国各地，在西藏、内蒙古、四川等地研究菌株，甚至出国前往保加利亚长寿村等多地采集生物样本，就是为了让乳酸菌产品的“芯片”更强大。关键技术中国造，才能突破技术封锁，避免“卡脖子”的风险。

　　教授级高级工程师吴正钧也说，10年前市场上最常见到的益生菌只有两种，分别是嗜酸乳杆菌（La-5）和乳双歧杆菌BB-12，但这两种菌都是国外进口，并没有充分考虑不同人群的需求；而实验室成立后，加大了益生菌与肠道菌群及人体健康之间关联性的研究力度，重点关注益生菌在辅助改善心血管健康方面的潜力，推动光明乳业成功自主选育两款拥有自主知识产权的菌种——植物乳杆菌ST-Ⅲ和干酪乳杆菌LC2W，并让光明乳业成为国内首家应用自主研发菌株的乳企。

　　这两个拥有自主知识产权的菌种堪称中国人的骄傲。例如，ST-Ⅲ是国内第一株完成全基因组序列测定的植物乳杆菌。它可以通过调节肠道菌群，改善人体内血脂状况，这一研究也是国内最早关注到肠道菌群组成与人体代谢综合征之间关系的代表。ST-Ⅲ还是第一株完成绕月飞行并返回地球的益生菌，经受了极端气温变化、失重、干燥和外太空各种短波辐射等考验，证实其具有顽强的生命力，更具有在人体内发挥健康促进作用的潜质。

　　眼下，植物乳杆菌ST-Ⅲ和干酪乳杆菌LC2W已经成功应用于光明主打酸奶“7日改善计划益菌多发酵乳”“畅优”等产品中，在市场上获得了良好的反响。

　　“在这里工作有使命感”是乳业生物技术国家重点实验室工作人员最强的感受。教授级高级工程师苏米亚说：“困难面前没我们，我们面前没困难。”在实验室，大部分业务骨干是党员，通过加强党员教育，团队的站位很高，深刻了解到实验室的工作不仅是为了一家企业，更是为了一个行业、为了一个民族。所以，实验室坚持和社区、学校、单位开展支部共建活动，将乳品营养健康知识传播给更多的人，倡导更加健康的生活方式，肩负党建引领科研、党建引领生产的责任。

　　《“健康中国2030”规划纲要》指出，要建立起体系完整、结构优化的健康产业体系，形成一批具有较强创新能力和国际竞争力的大型企业，成为国民经济支柱性产业。乳制品与公众健康息息相关，“为公众健康研发”“为公众健康生产”也由此成为乳业生物技术国家重点实验室和光明乳业的使命所在。通过发挥企业国家重点实验室聚集全球全产业链的创新要素的优势，高效搭建需求导向的全球研发体系，推进产业链、创新链深度融合，提升乳业价值链，服务全国消费者。

　　十年创新

　　满足健康生活需求

　　我国“十四五”规划提出，科技创新要“面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康”。眼下，消费者对乳制品需求更加个性化和多元化，消费升级推动乳业科技和产品创新。这些也为乳业生物技术国家重点实验室提供了发展机遇。

　　在这一背景下，实验室瞄准世界乳业科技前沿，紧密围绕中国乳业“做强做优”的战略发展目标，科研不止、新品不断。

　　光明乳业的“莫斯利安”是全国首款常温酸奶，颠覆了传统酸奶的存储模式，实现常温酸奶“从0到1”的突破。基于新产品，乳业生物技术国家重点实验室在主持制定国家食品安全标准《发酵乳》时，新增了“热处理发酵乳”产品分类，为行业立标准，开辟了常温酸奶新赛道。如今，常温酸奶的中国市场规模已经达到600亿元。

　　还有些创新看起来不大，却推动整个行业工艺升级，并提供更好的消费体验。光明乳业依托实验室的研发成果，成为国内第一家生产棒棒奶酪的乳企。乳业生物技术国家重点实验室高级工程师肖杨说，有了棒棒奶酪后，为丰富产品口味、提升产品竞争力，光明乳业想增加一款酸性的棒棒奶酪。为此，产品的pH值需要降到4.0—4.5，但问题是蛋白质在酸性以及热处理条件下很容易变性，奶酪很难成型。这意味着这款酸性棒棒奶酪如果能够顺利生产，又将成为业内首创；可对科研人员来说，没有可以参考的案例，只能从零开始，摸着石头过河。在尝试很多方案、经历多次失败后，科研人员还对工厂设备进行了改造，最终才让满意的产品上市。在肖杨看来，酸性棒棒奶酪的诞生，在消费者眼里可能只是多了一个新口味，但对工业化生产的乳企来说，意味着攻克了一个技术难题，为国内乳业加工技术提供了一个新方案。

　　教授级高级工程师任璐表示，光明乳业是国内第一家将巴氏杀菌温度从85℃降低到75℃的乳企，尽可能地保留了牛奶中的活性营养物质。不过，消费者对乳制品还有更高的要求，包括希望活性营养物质更多一些、牛奶更香浓一些，或者部分乳糖不耐受人群也希望能喝到高品质鲜奶。这些都成为科研攻关的课题，科研人员研究了降膜浓缩工艺，用来提升产品口感和风味；又研究了杀菌工艺升级和乳糖水解技术，推出0乳糖牛奶等；应用RO浓缩结合陶瓷膜过滤，则推动生产出能更多保留活性物质的鲜奶……

　　教授级高级工程师莫蓓红觉得，每一个上市的产品都是艺术品，“每一款新产品都是经过市场部门的创意策划、研发部门的孜孜研究、生产部门的精雕细琢，才能完美地呈现在消费者手中。”从科研成果到具体产品，需要克服的困难远比外界想象得多。例如，研发人员不懂设备和制造成本优化，工厂则不明白新技术如何实现转化。为了解决这个问题，实验室组建了工艺研发部，承担研发人员与生产工厂之间的桥梁，架通研发与生产之间的鸿沟。目前，全球科研成果转化率都不足10%，而乳业生物技术国家重点实验室的科研成果转化率远高于此。

　　“企业是创新的主体，是推动创新创造的生力军，也是创新成果的使用者、受益者”，这句话，时刻记在乳业生物技术国家重点实验室科研人员和光明乳业生产人员的心上。国家组建这一实验室，不仅是为了搞科研，更是要用科技力量赋能企业生产，通过科技成果转化，为公众提供更加丰富的选择。

　　10年来，实验室注重基础研究和应用技术有机结合，“把论文写在产品上、研究做在工程中、成果转化在企业里”，不断有新品从这里诞生，从光明乳业的“首发效应”变成整个行业的“蔚然成风”，切切实实满足了人民群众不断增长的健康需求。

　　九万里风鹏正举，新征程砥砺初心。

　　连续担任过两届乳业生物技术国家重点实验室学术委员会主任的中国科学院赵国屏院士希望国家重点实验室继续在科学创新上向前发展，做好人才的凝聚工作。在发展方向上聚焦前沿市场，在产品开发上独辟蹊径，走好产品创新的道路；突破目前的技术瓶颈，结合国内外前沿科技，实现技术创新到实践转化的快速反应；重视需求导向、抓好关键问题、实现跨行业的合作交流，寻找新的商机。

　　作为功能性食品微生物研究的重量级专家，乳业生物技术国家重点实验室第三届学术委员会主任、中国工程院陈卫院士认为，国重实验室紧密围绕国家发展战略目标，聚焦乳业发展中的重大和共性技术问题，10年来开展了一系列卓有成效的工作，为提升我国乳业的地位、形象及品质做出了重要贡献。希望国家重点实验室未来发展越来越好，为我国乳业行业的发展继续加油添力。

　　乳业生物技术国家重点实验室的发展新蓝图也已擘画。作为乳业生物技术国家重点实验室的运营主体单位，光明乳业深知责任重大。光明乳业党委副书记、副总裁贲敏介绍，企业是国家战略科技力量中的创新主体，依托企业建立国家重点实验室，有利于组建创新联合体，有利于聚集全球全产业链的创新要素优势，有利于高效搭建需求导向的全球研发体系，推进产业链、创新链深度融合，提升乳业价值链。作为实验室的实际运行主体单位，光明乳业将科技创新引领置于企业战略高度，将不断加大投入，坚守科技研发匠心，建立乳业科技研究的创新平台和体系，培养和凝聚乳制品行业科技研究的精英。未来，实验室将紧密围绕国家乳业发展战略目标和科技创新“四个面向”重要精神，发挥企业作为创新主体的重要作用，瞄准世界乳业科技前沿，结合行业发展规律，根据产业链配置创新链，升级价值链。

　　实验室将以国家重大目标和战略需求为导向，依托重大科技项目，加强乳业基础研究、应用研究和行业共性关键技术研究的深度与广度，开展具有学科交叉和技术创新特色的乳业相关科学研究，加强生物和营养健康的协同交流和创新，建设成世界一流水平的乳业科技创新实验室，支撑并引领中国乳业进入国际领先水平。