數字化轉型：中國煙草科技創新發展的必然選擇

40多年以來，中國煙草科技創新取得顯著成就，以降焦減害為代表的科技實力處于世界領先水平，為促進經濟發展、保證財政增收作出了重要貢獻。

當前，數字化浪潮奔涌向前，大數據、云計算等新技術新應用快速發展。面向中式卷煙主戰場，打好原料提質技術創新、香精香料精準制備、降焦減害技術升級、煙用材料自主保障、智能制造核心技術等關鍵核心技術攻堅戰，亟須大數據前沿技術為助力煙草科技創新作出更大貢獻。

數字賦能科技革命和產業變革

當今新一輪科技革命和產業變革正處在實現重大突破的歷史關口。以大數據、人工智能等為代表的新一代信息技術加速突破應用，以合成生物學、腦科學等為代表的生命科學領域孕育新的變革，數字化、新材料的先進制造技術正加速推進制造業向智能化、服務化、綠色化轉型。

大數據加速科學研究范式演進。數據密集型科學發現即科學大數據有以下幾個特點：大，提高科學發現概率；寬，拓寬科學研究視野；多，催生學科交叉創新；快，加速技術研發應用；降，減少科學實驗風險。

數字化技術推動產業技術升級。前沿技術引領，全新科技革命融合多領域發展。數字化基因組導航系統，支撐水稻選配指導和路徑優化，高效提升選育精準性；農業生產全過程實現信息感知、定量決策、智能控制、精準投入、個性化服務；新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合，引領新型生產方式；數字化設計助力新產品建模、分析、改進、優化等過程，縮短研發周期，降低開發成本。

煙草科技數字化發展現狀

置身數字化發展浪潮中，2018年2月，國家煙草專賣局為落實國家大數據戰略、推進創新型行業建設，正式啟動實施煙草科研大數據重大專項，同時發布《煙草科研大數據重大專項方案》，積極助力行業數字化轉型發展。

該重大專項圍繞煙草科研大數據中心建設，聚焦構建科研大數據資源平臺、綜合系統平臺和應用服務平臺3大平臺，致力實現數據資源服務、數據分析挖掘服務、知識情報服務、協同創新服務、科研管理服務、科技決策支持服務和基礎設施云服務等7大服務。5年多來，共布局重大科技項目24項，總投入1.2億元，在煙草育種、煙葉烘烤、制絲加工、卷煙材料、產品設計、卷煙鑒別等領域積累了大量煙草科研數據，取得了一批重要的研究成果。

2021年，為貫徹落實國家有關科學數據政策要求、推動行業高質量發展、支撐行業“十四五”和中長期科技發展，國家局依托鄭州煙草研究院建設中國煙草科學數據中心，積極融入國家科學數據中心體系，推動煙草科研范式和研發模式向數據驅動型轉變。

建設高水平中國煙草科學數據中心，旨在構建數據采集、加工與治理技術體系，實現不同來源、不同類型數據的匯交和融合；研究數據分析、數據挖掘、模型算法、數據可視化等技術，掌握核心數據分析模型、算法；充分挖掘煙草科學數據的價值，力爭在煙草基因、數字化育種、植物表型組學、卷煙數字孿生制造、風味創制、煙草計算化學、卷煙產品數字化設計等領域實現重大突破。

謝劍平作專題報告（鄭旭南攝）

目前，中國煙草科學數據中心已基本形成串聯煙草農業、工業、科研主要流程的大數據鏈條，收集高價值主題數據集40余個，積累煙草科學數據2 TB，有效提升了跨領域科研人員的數據思維，促進多領域學科的交叉融合，為進一步催生科技創新原創性科學發現奠定基礎。

煙草科技數字化發展展望

當前正在發生的科技革命，從技術變革的角度看，是以當下正在迅猛發展的智能科技為引領，以互聯網技術為支撐，以人工智能、無人控制技術、虛擬現實技術以及生物技術等為主要內容的全新科學與技術相融合的技術革命。

對于行業來講，要堅定不移推進數字化轉型，在煙草數字化育種、智慧煙葉生產、產品數字化設計、卷煙智能制造、煙草生物合成等領域實現重點突破。

煙草數字化育種。中國煙草構建起了現代煙草生物育種技術體系，海量煙草基因數據助力現代化育種技術升級。構建數字化育種、復雜性狀聚合育種和目標性狀設計育種技術體系，培育一批優質、低害、抗性、高效的突破性煙草品種；開辟野生煙草從頭馴化技術體系，挖掘具有應用潛力的野生煙草資源；培育適應國內產區生態特點的優質茄衣、茄芯品種，開發滿足中高檔雪茄配方需要的優質雪茄煙葉；研發煙草種子擴繁、加工、儲存、質量控制等關鍵技術，提升種子質量和育苗效率；加大新品種、新原料的風格特征和配方可用性的研究，從品種源頭支撐減工降本和卷煙產品創新。

智慧煙葉生產。智慧農業是農業信息化發展從數字化到網絡化再到智能化的高級階段。當前我國煙葉生產正處現代化轉型升級的關鍵時期。搭建空天地一體的煙田動態監測技術體系，賦能煙株營養監測與精準施肥、病蟲害科學防控、產質量預測智能精準化；研制智能化煙草農業設備，開發出一批適用性更強的水肥灌溉智能設施、烘烤信息智能獲取裝備、無人機、智能采收機器人等智能農機；構建煙葉智慧生產決策體系，研制煙葉智能生產的決策支持系統和智能烘烤工藝匹配系統；開發優質特色煙葉定向栽培技術和智能調制技術，構建煙葉優質高效生產技術體系；研究國產雪茄煙葉品種、栽培、晾制、農業發酵、工業發酵關鍵技術，構建國產雪茄煙葉生產技術體系和標準體系；研究土壤健康理論、定向保育技術、精益水肥管理、低碳精準烘烤、煙田廢棄物資源化利用等先進綠色技術，打造氣候智慧型健康煙草農業。

產品數字化設計。產品數字化設計是提升煙草產品創新創制源頭供給能力的重要技術手段。建立風味科學的感官導向分析方法，構建煙草制品感官關鍵成分組群多組學技術體系；研究基于多模態的煙葉感官質量預測、風格量化表征方法，全面升級全息化學成分導向的數字化配方技術；開發消費者可感知、煙堿精準釋放調控的減害提質集成技術，升級降焦減害技術體系。

卷煙智能制造。前沿技術加速提升卷煙生產智能制造現代化水平。工廠數字化設計，從2D到3D的可視化設計，運用三維仿真技術，制作設備幾何模型、運動機理、物料仿真模型；智能工藝優化，聚焦核心工藝，構建工藝數字孿生模型，通過仿真模型實現生產過程控制優化；預測性維護，建立設備健康狀態評估模型，監測設備在線健康狀態，實現故障的早期預警和設備維護；孿生在線監測，實時采集物料流量，監測設備內部運行數據，仿真模擬同步現場真實設備運行情況。

煙草生物合成。人工智能助力復雜生物系統調控，推動合成生物學發展。人工智能技術可以有效預測結構對宿主的影響以及反向影響，幾乎已在生物代謝工程過程的所有階段得到應用。組學數據助力煙草植物生物合成路徑探索。例如，通過在煙草中重構皂皮樹中皂苷生物合成通路，實現了疫苗佐劑QS-7在煙草中的生物合成；通過在煙草中重構嘉蘭中的秋水仙堿生物合成通路，實現了秋水仙堿前體N-甲?；ゼ卓煽ㄒ虻膹念^合成。

數字化轉型是中國煙草科技創新發展的必然選擇。面向未來，行業要全面推進創新鏈、產業鏈、供應鏈向數字化、智能化、智慧化轉變，持續支撐行業高質量發展和現代化建設。

8月，中國煙草學會轉發中國科協等21部門通知，在行業舉辦2023年全國科普日活動，深入學習貫徹黨的二十大精神，宣傳習近平總書記對科技創新和科學普及的戰略擘畫，為行業高質量發展和現代化建設作出積極貢獻。