40多年以來(lái)，中國(guó)煙草科技創(chuàng)新取得顯著成就，以降焦減害為代表的科技實(shí)力處于世界領(lǐng)先水平，為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、保證財(cái)政增收作出了重要貢獻(xiàn)。

當(dāng)前，數(shù)字化浪潮奔涌向前，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等新技術(shù)新應(yīng)用快速發(fā)展。面向中式卷煙主戰(zhàn)場(chǎng)，打好原料提質(zhì)技術(shù)創(chuàng)新、香精香料精準(zhǔn)制備、降焦減害技術(shù)升級(jí)、煙用材料自主保障、智能制造核心技術(shù)等關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)，亟須大數(shù)據(jù)前沿技術(shù)為助力煙草科技創(chuàng)新作出更大貢獻(xiàn)。

數(shù)字賦能科技革命和產(chǎn)業(yè)變革

當(dāng)今新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正處在實(shí)現(xiàn)重大突破的歷史關(guān)口。以大數(shù)據(jù)、人工智能等為代表的新一代信息技術(shù)加速突破應(yīng)用，以合成生物學(xué)、腦科學(xué)等為代表的生命科學(xué)領(lǐng)域孕育新的變革，數(shù)字化、新材料的先進(jìn)制造技術(shù)正加速推進(jìn)制造業(yè)向智能化、服務(wù)化、綠色化轉(zhuǎn)型。

大數(shù)據(jù)加速科學(xué)研究范式演進(jìn)。數(shù)據(jù)密集型科學(xué)發(fā)現(xiàn)即科學(xué)大數(shù)據(jù)有以下幾個(gè)特點(diǎn)：大，提高科學(xué)發(fā)現(xiàn)概率；寬，拓寬科學(xué)研究視野；多，催生學(xué)科交叉創(chuàng)新；快，加速技術(shù)研發(fā)應(yīng)用；降，減少科學(xué)實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)。

數(shù)字化技術(shù)推動(dòng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)。前沿技術(shù)引領(lǐng)，全新科技革命融合多領(lǐng)域發(fā)展。數(shù)字化基因組導(dǎo)航系統(tǒng)，支撐水稻選配指導(dǎo)和路徑優(yōu)化，高效提升選育精準(zhǔn)性；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過(guò)程實(shí)現(xiàn)信息感知、定量決策、智能控制、精準(zhǔn)投入、個(gè)性化服務(wù)；新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，引領(lǐng)新型生產(chǎn)方式；數(shù)字化設(shè)計(jì)助力新產(chǎn)品建模、分析、改進(jìn)、優(yōu)化等過(guò)程，縮短研發(fā)周期，降低開(kāi)發(fā)成本。

煙草科技數(shù)字化發(fā)展現(xiàn)狀

置身數(shù)字化發(fā)展浪潮中，2018年2月，國(guó)家煙草專賣(mài)局為落實(shí)國(guó)家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略、推進(jìn)創(chuàng)新型行業(yè)建設(shè)，正式啟動(dòng)實(shí)施煙草科研大數(shù)據(jù)重大專項(xiàng)，同時(shí)發(fā)布《煙草科研大數(shù)據(jù)重大專項(xiàng)方案》，積極助力行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展。

該重大專項(xiàng)圍繞煙草科研大數(shù)據(jù)中心建設(shè)，聚焦構(gòu)建科研大數(shù)據(jù)資源平臺(tái)、綜合系統(tǒng)平臺(tái)和應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)3大平臺(tái)，致力實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源服務(wù)、數(shù)據(jù)分析挖掘服務(wù)、知識(shí)情報(bào)服務(wù)、協(xié)同創(chuàng)新服務(wù)、科研管理服務(wù)、科技決策支持服務(wù)和基礎(chǔ)設(shè)施云服務(wù)等7大服務(wù)。5年多來(lái)，共布局重大科技項(xiàng)目24項(xiàng)，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(chǎn)品設(shè)計(jì)、卷煙鑒別等領(lǐng)域積累了大量煙草科研數(shù)據(jù)，取得了一批重要的研究成果。

2021年，為貫徹落實(shí)國(guó)家有關(guān)科學(xué)數(shù)據(jù)政策要求、推動(dòng)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、支撐行業(yè)“十四五”和中長(zhǎng)期科技發(fā)展，國(guó)家局依托鄭州煙草研究院建設(shè)中國(guó)煙草科學(xué)數(shù)據(jù)中心，積極融入國(guó)家科學(xué)數(shù)據(jù)中心體系，推動(dòng)煙草科研范式和研發(fā)模式向數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型轉(zhuǎn)變。

建設(shè)高水平中國(guó)煙草科學(xué)數(shù)據(jù)中心，旨在構(gòu)建數(shù)據(jù)采集、加工與治理技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)不同來(lái)源、不同類型數(shù)據(jù)的匯交和融合；研究數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、模型算法、數(shù)據(jù)可視化等技術(shù)，掌握核心數(shù)據(jù)分析模型、算法；充分挖掘煙草科學(xué)數(shù)據(jù)的價(jià)值，力爭(zhēng)在煙草基因、數(shù)字化育種、植物表型組學(xué)、卷煙數(shù)字孿生制造、風(fēng)味創(chuàng)制、煙草計(jì)算化學(xué)、卷煙產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破。

謝劍平作專題報(bào)告（鄭旭南攝）

目前，中國(guó)煙草科學(xué)數(shù)據(jù)中心已基本形成串聯(lián)煙草農(nóng)業(yè)、工業(yè)、科研主要流程的大數(shù)據(jù)鏈條，收集高價(jià)值主題數(shù)據(jù)集40余個(gè)，積累煙草科學(xué)數(shù)據(jù)2 TB，有效提升了跨領(lǐng)域科研人員的數(shù)據(jù)思維，促進(jìn)多領(lǐng)域?qū)W科的交叉融合，為進(jìn)一步催生科技創(chuàng)新原創(chuàng)性科學(xué)發(fā)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。

煙草科技數(shù)字化發(fā)展展望

當(dāng)前正在發(fā)生的科技革命，從技術(shù)變革的角度看，是以當(dāng)下正在迅猛發(fā)展的智能科技為引領(lǐng)，以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐，以人工智能、無(wú)人控制技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)以及生物技術(shù)等為主要內(nèi)容的全新科學(xué)與技術(shù)相融合的技術(shù)革命。

對(duì)于行業(yè)來(lái)講，要堅(jiān)定不移推進(jìn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，在煙草數(shù)字化育種、智慧煙葉生產(chǎn)、產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)、卷煙智能制造、煙草生物合成等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重點(diǎn)突破。

煙草數(shù)字化育種。中國(guó)煙草構(gòu)建起了現(xiàn)代煙草生物育種技術(shù)體系，海量煙草基因數(shù)據(jù)助力現(xiàn)代化育種技術(shù)升級(jí)。構(gòu)建數(shù)字化育種、復(fù)雜性狀聚合育種和目標(biāo)性狀設(shè)計(jì)育種技術(shù)體系，培育一批優(yōu)質(zhì)、低害、抗性、高效的突破性煙草品種；開(kāi)辟野生煙草從頭馴化技術(shù)體系，挖掘具有應(yīng)用潛力的野生煙草資源；培育適應(yīng)國(guó)內(nèi)產(chǎn)區(qū)生態(tài)特點(diǎn)的優(yōu)質(zhì)茄衣、茄芯品種，開(kāi)發(fā)滿足中高檔雪茄配方需要的優(yōu)質(zhì)雪茄煙葉；研發(fā)煙草種子擴(kuò)繁、加工、儲(chǔ)存、質(zhì)量控制等關(guān)鍵技術(shù)，提升種子質(zhì)量和育苗效率；加大新品種、新原料的風(fēng)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(chǎn)品創(chuàng)新。

智慧煙葉生產(chǎn)。智慧農(nóng)業(yè)是農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展從數(shù)字化到網(wǎng)絡(luò)化再到智能化的高級(jí)階段。當(dāng)前我國(guó)煙葉生產(chǎn)正處現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型升級(jí)的關(guān)鍵時(shí)期。搭建空天地一體的煙田動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)體系，賦能煙株?duì)I養(yǎng)監(jiān)測(cè)與精準(zhǔn)施肥、病蟲(chóng)害科學(xué)防控、產(chǎn)質(zhì)量預(yù)測(cè)智能精準(zhǔn)化；研制智能化煙草農(nóng)業(yè)設(shè)備，開(kāi)發(fā)出一批適用性更強(qiáng)的水肥灌溉智能設(shè)施、烘烤信息智能獲取裝備、無(wú)人機(jī)、智能采收機(jī)器人等智能農(nóng)機(jī)；構(gòu)建煙葉智慧生產(chǎn)決策體系，研制煙葉智能生產(chǎn)的決策支持系統(tǒng)和智能烘烤工藝匹配系統(tǒng)；開(kāi)發(fā)優(yōu)質(zhì)特色煙葉定向栽培技術(shù)和智能調(diào)制技術(shù)，構(gòu)建煙葉優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)技術(shù)體系；研究國(guó)產(chǎn)雪茄煙葉品種、栽培、晾制、農(nóng)業(yè)發(fā)酵、工業(yè)發(fā)酵關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建國(guó)產(chǎn)雪茄煙葉生產(chǎn)技術(shù)體系和標(biāo)準(zhǔn)體系；研究土壤健康理論、定向保育技術(shù)、精益水肥管理、低碳精準(zhǔn)烘烤、煙田廢棄物資源化利用等先進(jìn)綠色技術(shù)，打造氣候智慧型健康煙草農(nóng)業(yè)。

產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)。產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)是提升煙草產(chǎn)品創(chuàng)新創(chuàng)制源頭供給能力的重要技術(shù)手段。建立風(fēng)味科學(xué)的感官導(dǎo)向分析方法，構(gòu)建煙草制品感官關(guān)鍵成分組群多組學(xué)技術(shù)體系；研究基于多模態(tài)的煙葉感官質(zhì)量預(yù)測(cè)、風(fēng)格量化表征方法，全面升級(jí)全息化學(xué)成分導(dǎo)向的數(shù)字化配方技術(shù)；開(kāi)發(fā)消費(fèi)者可感知、煙堿精準(zhǔn)釋放調(diào)控的減害提質(zhì)集成技術(shù)，升級(jí)降焦減害技術(shù)體系。

卷煙智能制造。前沿技術(shù)加速提升卷煙生產(chǎn)智能制造現(xiàn)代化水平。工廠數(shù)字化設(shè)計(jì)，從2D到3D的可視化設(shè)計(jì)，運(yùn)用三維仿真技術(shù)，制作設(shè)備幾何模型、運(yùn)動(dòng)機(jī)理、物料仿真模型；智能工藝優(yōu)化，聚焦核心工藝，構(gòu)建工藝數(shù)字孿生模型，通過(guò)仿真模型實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程控制優(yōu)化；預(yù)測(cè)性維護(hù)，建立設(shè)備健康狀態(tài)評(píng)估模型，監(jiān)測(cè)設(shè)備在線健康狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)故障的早期預(yù)警和設(shè)備維護(hù)；孿生在線監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)采集物料流量，監(jiān)測(cè)設(shè)備內(nèi)部運(yùn)行數(shù)據(jù)，仿真模擬同步現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)設(shè)備運(yùn)行情況。

煙草生物合成。人工智能助力復(fù)雜生物系統(tǒng)調(diào)控，推動(dòng)合成生物學(xué)發(fā)展。人工智能技術(shù)可以有效預(yù)測(cè)結(jié)構(gòu)對(duì)宿主的影響以及反向影響，幾乎已在生物代謝工程過(guò)程的所有階段得到應(yīng)用。組學(xué)數(shù)據(jù)助力煙草植物生物合成路徑探索。例如，通過(guò)在煙草中重構(gòu)皂皮樹(shù)中皂苷生物合成通路，實(shí)現(xiàn)了疫苗佐劑QS-7在煙草中的生物合成；通過(guò)在煙草中重構(gòu)嘉蘭中的秋水仙堿生物合成通路，實(shí)現(xiàn)了秋水仙堿前體N-甲?；ゼ卓煽ㄒ虻膹念^合成。

數(shù)字化轉(zhuǎn)型是中國(guó)煙草科技創(chuàng)新發(fā)展的必然選擇。面向未來(lái)，行業(yè)要全面推進(jìn)創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈向數(shù)字化、智能化、智慧化轉(zhuǎn)變，持續(xù)支撐行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)。

8月，中國(guó)煙草學(xué)會(huì)轉(zhuǎn)發(fā)中國(guó)科協(xié)等21部門(mén)通知，在行業(yè)舉辦2023年全國(guó)科普日活動(dòng)，深入學(xué)習(xí)貫徹黨的二十大精神，宣傳習(xí)近平總書(shū)記對(duì)科技創(chuàng)新和科學(xué)普及的戰(zhàn)略擘畫(huà)，為行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)作出積極貢獻(xiàn)。