40多年以来，中国烟草科技创新取得显著成就，以降焦减害为代表的科技实力处于世界领先水平，为促进经济发展、保证财政增收作出了重要贡献。

当前，数字化浪潮奔涌向前，大数据、云计算等新技术新应用快速发展。面向中式卷烟主战场，打好原料提质技术创新、香精香料精准制备、降焦减害技术升级、烟用材料自主保障、智能制造核心技术等关键核心技术攻坚战，亟须大数据前沿技术为助力烟草科技创新作出更大贡献。

数字赋能科技革命和产业变革

当今新一轮科技革命和产业变革正处在实现重大突破的历史关口。以大数据、人工智能等为代表的新一代信息技术加速突破应用，以合成生物学、脑科学等为代表的生命科学领域孕育新的变革，数字化、新材料的先进制造技术正加速推进制造业向智能化、服务化、绿色化转型。

大数据加速科学研究范式演进。数据密集型科学发现即科学大数据有以下几个特点：大，提高科学发现概率；宽，拓宽科学研究视野；多，催生学科交叉创新；快，加速技术研发应用；降，减少科学实验风险。

数字化技术推动产业技术升级。前沿技术引领，全新科技革命融合多领域发展。数字化基因组导航系统，支撑水稻选配指导和路径优化，高效提升选育精准性；农业生产全过程实现信息感知、定量决策、智能控制、精准投入、个性化服务；新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，引领新型生产方式；数字化设计助力新产品建模、分析、改进、优化等过程，缩短研发周期，降低开发成本。

烟草科技数字化发展现状

置身数字化发展浪潮中，2018年2月，国家烟草专卖局为落实国家大数据战略、推进创新型行业建设，正式启动实施烟草科研大数据重大专项，同时发布《烟草科研大数据重大专项方案》，积极助力行业数字化转型发展。

该重大专项围绕烟草科研大数据中心建设，聚焦构建科研大数据资源平台、综合系统平台和应用服务平台3大平台，致力实现数据资源服务、数据分析挖掘服务、知识情报服务、协同创新服务、科研管理服务、科技决策支持服务和基础设施云服务等7大服务。5年多来，共布局重大科技项目24项，总投入1.2亿元，在烟草育种、烟叶烘烤、制丝加工、卷烟材料、产品设计、卷烟鉴别等领域积累了大量烟草科研数据，取得了一批重要的研究成果。

2021年，为贯彻落实国家有关科学数据政策要求、推动行业高质量发展、支撑行业“十四五”和中长期科技发展，国家局依托郑州烟草研究院建设中国烟草科学数据中心，积极融入国家科学数据中心体系，推动烟草科研范式和研发模式向数据驱动型转变。

建设高水平中国烟草科学数据中心，旨在构建数据采集、加工与治理技术体系，实现不同来源、不同类型数据的汇交和融合；研究数据分析、数据挖掘、模型算法、数据可视化等技术，掌握核心数据分析模型、算法；充分挖掘烟草科学数据的价值，力争在烟草基因、数字化育种、植物表型组学、卷烟数字孪生制造、风味创制、烟草计算化学、卷烟产品数字化设计等领域实现重大突破。

谢剑平作专题报告（郑旭南摄）

目前，中国烟草科学数据中心已基本形成串联烟草农业、工业、科研主要流程的大数据链条，收集高价值主题数据集40余个，积累烟草科学数据2 TB，有效提升了跨领域科研人员的数据思维，促进多领域学科的交叉融合，为进一步催生科技创新原创性科学发现奠定基础。

烟草科技数字化发展展望

当前正在发生的科技革命，从技术变革的角度看，是以当下正在迅猛发展的智能科技为引领，以互联网技术为支撑，以人工智能、无人控制技术、虚拟现实技术以及生物技术等为主要内容的全新科学与技术相融合的技术革命。

对于行业来讲，要坚定不移推进数字化转型，在烟草数字化育种、智慧烟叶生产、产品数字化设计、卷烟智能制造、烟草生物合成等领域实现重点突破。

烟草数字化育种。中国烟草构建起了现代烟草生物育种技术体系，海量烟草基因数据助力现代化育种技术升级。构建数字化育种、复杂性状聚合育种和目标性状设计育种技术体系，培育一批优质、低害、抗性、高效的突破性烟草品种；开辟野生烟草从头驯化技术体系，挖掘具有应用潜力的野生烟草资源；培育适应国内产区生态特点的优质茄衣、茄芯品种，开发满足中高档雪茄配方需要的优质雪茄烟叶；研发烟草种子扩繁、加工、储存、质量控制等关键技术，提升种子质量和育苗效率；加大新品种、新原料的风格特征和配方可用性的研究，从品种源头支撑减工降本和卷烟产品创新。

智慧烟叶生产。智慧农业是农业信息化发展从数字化到网络化再到智能化的高级阶段。当前我国烟叶生产正处现代化转型升级的关键时期。搭建空天地一体的烟田动态监测技术体系，赋能烟株营养监测与精准施肥、病虫害科学防控、产质量预测智能精准化；研制智能化烟草农业设备，开发出一批适用性更强的水肥灌溉智能设施、烘烤信息智能获取装备、无人机、智能采收机器人等智能农机；构建烟叶智慧生产决策体系，研制烟叶智能生产的决策支持系统和智能烘烤工艺匹配系统；开发优质特色烟叶定向栽培技术和智能调制技术，构建烟叶优质高效生产技术体系；研究国产雪茄烟叶品种、栽培、晾制、农业发酵、工业发酵关键技术，构建国产雪茄烟叶生产技术体系和标准体系；研究土壤健康理论、定向保育技术、精益水肥管理、低碳精准烘烤、烟田废弃物资源化利用等先进绿色技术，打造气候智慧型健康烟草农业。

产品数字化设计。产品数字化设计是提升烟草产品创新创制源头供给能力的重要技术手段。建立风味科学的感官导向分析方法，构建烟草制品感官关键成分组群多组学技术体系；研究基于多模态的烟叶感官质量预测、风格量化表征方法，全面升级全息化学成分导向的数字化配方技术；开发消费者可感知、烟碱精准释放调控的减害提质集成技术，升级降焦减害技术体系。

卷烟智能制造。前沿技术加速提升卷烟生产智能制造现代化水平。工厂数字化设计，从2D到3D的可视化设计，运用三维仿真技术，制作设备几何模型、运动机理、物料仿真模型；智能工艺优化，聚焦核心工艺，构建工艺数字孪生模型，通过仿真模型实现生产过程控制优化；预测性维护，建立设备健康状态评估模型，监测设备在线健康状态，实现故障的早期预警和设备维护；孪生在线监测，实时采集物料流量，监测设备内部运行数据，仿真模拟同步现场真实设备运行情况。

烟草生物合成。人工智能助力复杂生物系统调控，推动合成生物学发展。人工智能技术可以有效预测结构对宿主的影响以及反向影响，几乎已在生物代谢工程过程的所有阶段得到应用。组学数据助力烟草植物生物合成路径探索。例如，通过在烟草中重构皂皮树中皂苷生物合成通路，实现了疫苗佐剂QS-7在烟草中的生物合成；通过在烟草中重构嘉兰中的秋水仙碱生物合成通路，实现了秋水仙碱前体N-甲酰基去甲可卡因的从头合成。

数字化转型是中国烟草科技创新发展的必然选择。面向未来，行业要全面推进创新链、产业链、供应链向数字化、智能化、智慧化转变，持续支撑行业高质量发展和现代化建设。

8月，中国烟草学会转发中国科协等21部门通知，在行业举办2023年全国科普日活动，深入学习贯彻党的二十大精神，宣传习近平总书记对科技创新和科学普及的战略擘画，为行业高质量发展和现代化建设作出积极贡献。