蘭義賓始終認為,有價值的科研不是盲目追逐熱點,而是用前沿方法解決自己專業領域的核心問題。
在對蘭義賓的采訪過程中,聽到他談得最多的就是“頂天”與“立地”這四個字。他解釋說:“所謂‘頂天’,就是要求我們緊盯國際科技前沿,在基礎研究領域突破創新,在‘從0到1’的原始創新中勇攀高峰;所謂‘立地’,則強調扎根產業需求,要注重‘產業嗅覺’的培養,把握產業的迫切需求。”這是他在幾十年的學習和研究過程中得出的深切體會,也是他把理論與實踐緊密結合的行動指南。在科研工作中,他總要綜合考慮“頂天”與“立地”兩個方面。由于他們研究的葡萄與葡萄酒屬于應用性非常強的學科方向,所以他尤其聚焦“立地”方面:一方面,通過開展葡萄酒化學與釀造領域的基礎理論研究,提高自身的學術影響力;另一方面,緊扣產業需求,持續攻關葡萄酒釀造的新技術,破解制約葡萄酒產業發展的“卡脖子”問題,提升自身的行業影響力。?
頂天:勇攀科研高峰?
2008年,蘭義賓本科就讀于天津大學化工學院食品科學與工程專業。專業實習期間,他參觀了天津王朝葡萄酒、海河乳業、益海嘉里等食品領域的龍頭企業,深刻理解了食品行業是我國民生的重要支柱產業,對糧食供給、食品安全以及生命健康等方面具有重要作用。特別是在此期間,他了解到葡萄酒是“科學與文化”碰撞的美好產物,從此對葡萄酒專業產生了濃厚的興趣。?
科研獨立性不是在真空中產生的,而是在解決實際問題、接受同行評議的過程中逐漸淬煉出來的專業自信。要建設科研的自主權和信心,首先要積累扎實的專業知識、掌握關鍵的技術手段,這將有助于培養獨立自主的科研風格,獨立自主地設計和實施實驗方案,獨立地分析與討論實驗結果,對于導師、同行專家的建議或意見也能夠客觀地、批判性地吸收。其次,在博士及博士后學習期間,他積極參與科研項目的申報、實施及驗收等全過程。他認為,這是獨立自主開展科學研究的第一步,也是最為關鍵的一步;參與科研項目的經歷能夠使自己獨立開展工作后,盡快地熟悉、適應真實的科研工作環境。第三,要突破舒適區,主動參與跨團隊的交流合作。因為大部分的科研工作都需要多部門、多學科的交叉協作,所以要盡早在現有科學研究中積極與其他學科的科研工作者進行廣泛的交流合作,培養聯合攻關的能力。第四,在學習期間,他積極爭取在學術會議、學術沙龍等學術交流上作報告,以及擔任期刊審稿人等工作,以培養學術影響力,逐漸建立學術話語權。?
在平衡學術熱點與個人興趣方面,蘭義賓采用了“雙螺旋”策略:一方面,保持對葡萄與葡萄酒領域前沿的動態追蹤,每周固定時間瀏覽TOP期刊最新成果,同時通過學術社交網絡(如 ResearchGate)、國內外學術會議與同行保持交流學習;另一方面,建立“興趣—熱點”匹配機制,如將個人長期關注的釀酒葡萄風味品質形成機制研究與當前熱門的組學技術相結合。他率領團隊發表的多篇關于葡萄特征香氣物質形成分子機制的SCI論文,正是這種結合的產物。蘭義賓始終認為,有價值的科研不是盲目追逐熱點,而是用前沿方法解決自己專業領域的核心問題——就像人工智能與葡萄酒風味化學結合,構建了消費驅動的個性風格葡萄酒風味精準設計與靶向釀造技術,能夠實現不同風格葡萄酒的快速、穩定生產。?
目前,他的研究工作主要聚焦在葡萄酒風味化學和釀造領域,包括:(1)葡萄酒風味化學和感官科學;(2)釀酒葡萄果實風味品質形成機制;(3)葡萄酒品質定向釀造的基礎理論及新技術研發與推廣應用。?
蘭義賓的研究工作并非一帆風順,曾經遇到一次又一次的困難與挫折。但他始終認為,要把遇到的困難當成對自己的磨礪去對待,相信“辦法總比困難多”,只有具備非凡的勇氣才能破解當下困局,在困難中逐漸成長。所以,他會及時調整心態,冷靜思考,制定解決方案,并高效執行。?
蘭義賓認為,葡萄酒化學與釀造領域必須聚焦在以下幾個方面:?
第一,優良高抗釀酒葡萄品種的選育。為了釀造我國不同產區差異化風格的葡萄酒產品,選育優良高抗的釀酒品種是破解產業問題的關鍵。因此,可以利用智能化分子育種技術、CRISPR基因編輯技術等,開展抗旱、抗病等抗性性狀和品質性狀的定向改良,加速優良釀酒葡萄品種的選育,突破我國釀酒葡萄品種全部依賴進口的“卡脖子”問題。?
第二,優良釀酒微生物的選育。在構建我國本土釀酒微生物資源庫的基礎上,利用新技術推動釀酒酵母和非酵母菌株的精準改良。例如,選育耐高糖/高酸環境的特種酵母,選育產花香、產果香的優良菌種(如β-葡萄糖苷酶活性提升),以滿足不同類型、不同風格葡萄酒發酵的需求。?
第三,葡萄酒智能化釀造。利用大數據、人工智能以及物聯網技術全方位賦能葡萄酒釀造全過程,如開發基于多光譜傳感器的葡萄成熟度實時監測系統,研發葡萄酒發酵過程的監測與輔助決策系統,以及基于區塊鏈技術的葡萄酒產品全流程追溯等。?
第四,葡萄酒生產關鍵裝備的創制。從原料采收、發酵、陳釀到灌裝的釀造全過程,創制橡木桶替代陳釀裝備、微氧化裝備、低溫真空蒸餾等關鍵裝備,以及創建適配中國產區葡萄原料質量分級系統、智能化混釀平臺等智能釀造軟件系統。?
第五,葡萄酒新型產品的研發。我國葡萄酒消費市場瞬息萬變,未來健康導向和消費場景分化將驅動產品創新。例如,低醇/脫醇葡萄酒(酒精含量lt;0.5%)、功能性葡萄酒,或者是即飲型果香葡萄酒飲料等。?
根據自己的研究經驗,蘭義賓認為,應該加強的科研素質包括以下三個方面:(1)恪守學術規范,杜絕數據造假與剽竊,堅守科技倫理底線,維護科研公信力;(2)培養批判性思維與創新精神?,質疑現有結論,設計突破性實驗,避免“扎堆熱門課題”,結合自身優勢探索特色研究方向;(3)要有使命感與擔當意識?,服務國家戰略需求(如解決“卡脖子”技術難題),平衡個人發展與國家需要。在科研能力方面,第一要具備獨立研究能力?,設計嚴謹實驗方案、高效管理文獻、精準分析數據;第二是跨學科融合能力,掌握交叉領域知識,跟蹤前沿動態;第三是團隊協作能力?,溝通研究思路、整合多領域資源,助力重大項目攻關;第四是持續學習能力?,快速吸收新方法,更新知識結構;第五是成果轉化能力?,銜接科研與產業需求,推動技術落地。?
蘭義賓建議,青年科研工作者要設立清晰明確的目標,制定長遠的研究規劃,避免“短平快”陷阱,深耕關鍵領域。同時,還要注意科學家精神的培養,耐得住寂寞,攻克難題,追求極致精度。更重要的是,要保持情緒穩定,建立抗壓機制。?
立地:扎根產業需求?
在加拿大布魯克大學從事博士后研究期間,蘭義賓深刻感受到國內外食品科學教育的差異:國內教育側重理論體系的構建,這樣做的好處是學生的理論知識掌握得比較扎實,但解決實際問題的能力不足;而國外更注重實踐與產業結合,如直接參與酒莊的釀造過程,將實驗室數據與生產工藝緊密結合。他印象最深的是國外“問題導向”型的教學方式——教授會帶著產業界的實際問題走進課堂,讓學生分組提出解決方案。這一點,使蘭義賓受益匪淺。他在中國農業大學任教時就借鑒了這些經驗,增加了校企聯合培養項目,讓學生更早接觸實際生產;通過建立葡萄酒品鑒實驗室等方式,讓學生在實踐中掌握理論知識。?
蘭義賓始終秉持“產業需求導向”的創新法則,持續與葡萄酒及葡萄加工企業保持良好的產學研合作機制,將產業痛點轉化為科學問題,精準把握創新的思路與途徑。
近五年來,蘭義賓帶領團隊揭示了葡萄酒中“核果香”和“煙熏味”等關鍵香氣的物質基礎及其形成與調控機制;創制了連續塔式蒸餾器、低溫真空蒸餾器以及精準控制發酵罐等優質葡萄酒生產關鍵裝備;構建了基于風味預測的葡萄酒智能化混釀技術與應用平臺,構建了個性風格優質葡萄酒定向釀造關鍵技術體系。通過建立教授工作站、科技小院和實習基地等“產學研用”模式,在我國寧夏、新疆、河北、山東、吉林、湖南等主要葡萄酒產區的10余家代表性企業進行轉化應用(如寧夏志輝源石葡萄酒莊有限公司、中糧長城酒業有限公司和新疆尼雅葡萄酒有限公司),研發了志輝源石大源石和“山”系列以及天賦長城“3556”酒莊酒等系列優質葡萄酒產品,指導企業釀造的優質葡萄酒獲國內外葡萄酒大賽大金獎、金獎57項,提升了國產葡萄酒的風味品質、市場競爭力與美譽度,科技助力中國葡萄酒 “當驚世界殊”,帶動企業、農民增收。此外,利用他們的研究成果,為國家重大戰略“寧夏國家葡萄及葡萄產業開放發展綜合試驗區”的建設提供技術服務,指導下沉式生態型葡萄酒產業園——張騫葡萄郡項目和寧夏賀蘭山東麓葡萄酒產業技術協同創新中心的建設,為黃河灘區治理、生態修護與葡萄酒產業發展融合的重大項目提供技術支持。?
截止目前,蘭義賓在中國農業大學任教并專注于葡萄酒風味化學和釀造技術研究。選擇這個領域源于他對葡萄酒文化的熱愛以及導師團隊的深刻影響。他在研究中發現,通過科學手段解析葡萄酒風味形成機制,不僅能滿足消費者對高品質葡萄酒的需求,更能推動整個行業發展。
這些年來,蘭義賓主持了20余項科研項目,發表了百余篇論文,就是希望能為提升中國葡萄酒品質貢獻一份力量。每當看到研究成果能實際應用于產業,都讓他更加堅定了在這個領域深耕的決心。?
面對人工智能與大數據迅猛發展的趨勢,蘭義賓敏銳地意識到它將引發食品科學領域的“智能革命”,極大地促進食品產業的高質量發展。由此,他已確定了未來的研究方向:?
第一,智能加工控制系統的自主決策研究。聚焦食品制造過程中的多源數據融合與實時優化算法開發,通過集成物聯網傳感網絡與數字孿生技術,構建具備自學習能力的生產控制系統。研究目標在于突破傳統PID控制的局限性,實現食品加工關鍵工藝參數的動態閉環調節,最終建立能耗最優且品質穩定的無人化生產線。?
第二,分子感官組學驅動的風味設計研究。基于風味化學數據庫與受體相互作用模型,開發可量化描述感官特性的計算平臺。重點研究呈味分子構效關系預測、多組分協同效應模擬及消費者偏好映射算法,旨在建立從分子結構到主觀體驗的數字化設計路徑,取代依賴試錯的傳統風味開發模式。他們團隊自主研發的“消費驅動的個性風格葡萄酒風味精準設計與靶向釀造技術”就屬于這個領域,目前已在行業廣泛應用,受到國家葡萄產業技術體系、行業協會以及葡萄酒企業的廣泛認可。?
第三,時空精準營養遞送系統研究。探索營養素在消化道的靶向釋放機制與個體代謝響應規律,整合生物可降解材料、微流控封裝與生理信號監測技術。研究目標在于開發能根據人體實時需求動態調整釋放速率、位點和組合的智能載體系統,實現從群體營養到個性化精準干預的跨越。
人物簡介:
蘭義賓,博士,中國農業大學研究員、博士生導師。他是國家葡萄產業技術體系崗位科學家、農業農村部葡萄酒加工重點實驗室副主任等。曾在加拿大布魯克大學開展博士后研究。他在中國多個專業協會中擔任要職,如中國農學會葡萄分會副會長等,同時擁有國家一級品酒師、國家一級釀酒師等多項專業資質,是全國輕工技術能手(葡萄酒品酒師技能)。此外,他還是寧夏賀蘭山東麓葡萄酒產業技術協同創新中心首席專家,國家鄉村振興丹鳳縣科技特派團葡萄酒產業組成員。他主要從事葡萄酒風味化學及釀造技術研究與教學,主講本科生課程《葡萄酒感官品評實驗》,參與多門課程講授。近年來,他主持國家及省部級科研項目與企業橫向課題20余項,在期刊發表論文100余篇,其中SCI收錄69篇。授權專利或軟著10件,參與出版專著、編著,制定團體標準,審定葡萄新品種。還榮獲中國酒業協會科技進步一等獎等多項榮譽。