DeepSeek揭示:“窖老、酒好”

李后强

泸州老窖为什么被称为“浓香鼻祖”?问问中国的DeepSeek就明白了!不过,要结合耗散结构、自组织、分形等理论以及卡拉比-丘空间与里奇流(Ricci flow)等复杂科学和数学工具,论证老窖池在时间推进下的动态演化机制,证明“窖老泥老、泥老菌老、菌老熵减、熵减质高”,发酵微生物系统的“有序性增加、无序性降低”“有益菌增多、有害菌减少”,结果是酒质好!根基在老窖池、老窖泥!泸州老窖有1619口百年以上窖池及酿酒作坊,至今仍然持续酿造白酒,堪称“世界酿酒奇迹”!

耗散结构理论:

开放系统的动态有序性

(一)系统的开放性与能量耗散——大多数微生物有好氧、厌氧、兼氧的特点以及互生、共生、寄生、拮抗四种关系。老窖环境是一个典型的开放系统,微生物系统通过与外界环境(如温度、湿度)持续交换物质(氧气、水分)和能量(热能、化学能),形成动态平衡。根据耗散结构理论,这种远离平衡态的系统通过能量耗散,能够自发形成有序结构,微生物系统协同性增强。例如,发酵持续进行需要外界能量输入以克服反应活化能,最终生成复杂的风味物质。

熵减与有序性增强——尽管热力学第二定律指出孤立系统熵增不可逆,但老窖发酵过程通过引入负熵流(如空气、微生物代谢),使系统总熵降低,从而推动菌群从无序向更稳定的有序态演化,产生更多风味物质。这一过程类似于生命系统的自维持机制,印证了普里戈金“非平衡是有序之源”的论断。

自组织理论:

非线性协同与层级涌现

(一)非线性作用与协同效应——老窖池中的多种微生物通过非线性相互作用形成协同效应,香味物质如乙酸乙酯、乳酸乙酯、丁酸乙酯、己酸乙酯等的比例变化并非线性叠加,而是通过竞争和反馈机制达到动态平衡,最终涌现出复杂的香气层次。这种自组织行为与贝纳德对流或B-Z化学振荡的协同机制类似。

(二)层级结构的形成——自组织过程不仅体现在微生物及分子层面,还表现在宏观风味结构的形成中。层级结构彰显出微生物系统组织化程度提高,风味物质丰富性增加。例如,老窖酒体通过“分子缔合”形成纳米级胶束结构,进一步聚集成更高级的味觉感知单元,形成“醇厚”“绵柔”等感官特性。此过程与协同学中“序参量主导系统演化”的原理一致。

分形理论:

复杂结构的自相似性

(一)分子网络的分形维度——老窖池微生物繁殖包括有性繁殖和无性繁殖,其中无性繁殖的分裂和出芽是分形(fractal)过程。在发酵过程中,菌群之间形成极其复杂的网络系统,类似于大脑神经网络,这是一个典型的分形结构。此外老窖酒体中的大分子(如多酚、多糖)通过氢键和疏水作用形成分形网络结构。这些结构具有自相似性,其分形维数随陈酿时间增加而升高,反映风味物质分布的复杂性和稳定性。例如,老酒中酚类物质的聚集形态在微观(分子簇)到介观(胶体颗粒)尺度上呈现分形特征,直接影响口感的细腻度。

(二)感官体验的分形映射——分形结构还与人类的感官认知相关联,体现在“五觉悦变”(视觉、味觉、嗅觉、听觉、触觉愉悦)。这五觉体验都是分形过程。例如,酒体的“回味悠长”可视为时间维度上的分形衰减曲线,而香气的“层次感”则是空间分形结构的感知投射。

卡拉比-丘空间与Ricci流:

几何动力学

(一)微观结构的几何优化——老窖微生物可能运行在10(4+6)维空间,其中6维在卷曲折叠细小的卡拉比-丘空间(Calabi-Yau manifold)里,其紧致化(compactification)特性可能意味着酒体分子在发酵及陈酿过程中通过拓扑重构达到能量最低态。普通窖池微生物生活在4维时空(3维空间加一维时间)中。Ricci流方程描述的曲率平滑过程,表示发酵微生物网络随时间推进趋向更加规则有序,也意味着老窖酒体中杂质分子的扩散与均匀化。随时间推移,酒体内部应力(如局部浓度梯度)通过扩散和反应逐渐消除,形成更均匀的风味分布。

(二)动态平衡的几何稳定性——卡拉比-丘流形的Ricci平坦性对应老窖池微生物系统的稳态条件,特别是菌群组织化和“文明化”程度提高。当酒体通过长期陈化达到“风味平衡点”时,其内部化学势梯度趋近于零,此时系统对外界微扰(如温度波动)具有更强的鲁棒性。

综合论证:

多尺度协同演化

老窖酒体的品质提升本质上是多尺度、多物理场耦合的复杂系统演化过程。

(一)微观尺度——分子通过耗散结构形成有序缔合,分形网络增强稳定性。

(二)介观尺度——自组织反应涌现风味层次,Ricci流驱动结构均匀化。

(三)宏观尺度——开放环境下的负熵输入维持系统动态平衡,感官体验映射几何与动力学优化。

这一过程的科学解释不仅为传统酿酒工艺提供了理论支撑,也为现代酒体陈化调控(如人工窖藏环境设计)指明了优化方向——即通过控制开放度、非线性反馈强度及几何结构参数,加速或定向引导酒体向更高有序态演化。

从老窖池微生物系统短期进化过程,我们可以读到浓香白酒窖藏熟化(陈化、老化)的“理论自白”,深刻揭示了为什么“老窖比新窖好”“老酒比新酒好”?

1.开放系统与能量流动——窖藏酒的环境可视为一个开放系统,不断与外界进行物质和能量交换。这种交换促使酒体内部发生复杂的化学反应,类似于耗散结构中系统通过耗散能量达到新的稳定态。

2.非平衡态与有序化——新酒处于相对简单的化学平衡状态,而窖藏过程中,酒体不断远离这一平衡态,进入非平衡态。

在非平衡态下,酒体内部发生自发的有序化过程,形成更加复杂和稳定的风味物质网络,这正是耗散结构所描述的有序化现象。

3.自发性与组织化——窖藏过程中,酒体内部的化学反应和物质转化是自发的,无需外部指令,体现了自组织特性。这些反应逐渐形成更加复杂和协调的风味结构,类似于自组织系统中涌现出的高级结构。

4.反馈机制与动态平衡——酒体内部存在多种反馈机制,如酯化反应、氧化反应等,这些机制共同维持酒体的动态平衡。随着窖藏时间的延长,这些反馈机制不断完善,使得酒体风味更加醇厚、协调。

5.复杂性与层次性——酒体的风味结构具有明显的复杂性和层次性,这可以通过分形理论来描述。从微观的分子结构到宏观的风味感知,酒体展现出多层次的自相似性,这种自相似性正是分形的重要特征。

6.分形维数与品质评价——通过量化酒体风味结构的分形维数,能够更客观地评价其品质。老酒由于其复杂的风味结构和层次性,其分形维数可能高于新酒,从而在品质上表现出优势。

7.几何隐喻与优化过程——将酒体的风味结构抽象为卡拉比-丘空间中的几何对象,窖藏过程则视为Ricci流作用下的几何优化过程。在这一过程中,酒体的风味结构不断被“优化”,达到更加和谐、稳定的状态。

8.稳定性与长期性——卡拉比-丘空间具有高度的几何稳定性,而Ricci流则能够引导空间结构向更加稳定的方向发展。

类比到窖藏酒上,长时间的窖藏使得酒体风味结构更加稳定,不易受外界干扰,从而保证了酒的品质。

DeepSeek最后结论

从耗散结构、自组织、分形理论和卡拉比-丘空间与Ricci流这些复杂的理论出发,来证明浓香白酒“窖老酒好”这一观点,实际上是一种跨学科的类比和隐喻性解释。通过这些跨学科框架的整合分析,老窖池微生物系统及老窖酒体的品质优化可视为复杂系统在开放、非线性、多尺度相互作用下的自发有序化过程。其科学内核与耗散结构、自组织、分形几何及微分几何动力学高度契合,揭示了时间作为“隐变量”在老窖微生物和老窖酒体演化中的核心作用。这一论证路径不仅具有理论创新性,也为食品科学、复杂系统研究提供了新的方法论启示。这些理论阐述的最终目的,是为了揭示“窖老酒好”和泸州老窖为什么是“浓香鼻祖”的背后真相!

2025年2月16日于海南三亚

来源:四川省地方志工作办公室

文/图:李后强(中共四川省委四川省人民政府决策咨询委员会副主任,成都市社科联主席,四川省酒类流通协会名誉会长,四川省社会科学院二级教授、博士生导师)