世界烟草科学与研究大会（Tobacco Science Research Conference，TSRC）是全球烟草界专业性强、技术研究水平较高的学术性年会。第57届TSRC年会于2003年9月21～24日在美国弗吉尼亚州诺佛克市举行。本次年会偏重于烟草化学方面的交流。来自美国、英国、德国、加拿大、澳大利亚、日本、中国等12个国家的专家和学者分别就如何解决卷烟热解中产生的有害物质和提高香吃味的研究结果、转基因烟草的研究、烟草育种面临的挑战等进行了为期3天的宣讲。本次年会与会者交流内容反映了多方面的研究方向与研究热点。

参加第57届TSRC的中国代表团成员合影  (赵晓阳 提供)

烟草行业面临的巨大挑战

卷烟的生产和销售受到日益增加的一系列法律制度的限制。研究机构越来越多的研究结果不断地证实，吸烟会对人体造成方方面面的危害。比如，美国国家癌症研究所最近的研究报告认为，无论吸焦油含量多么低、何种品牌的卷烟，血液中烟碱的含量都会很高。由于有“烟碱的补偿作用”，低焦油卷烟也不会因焦油含量低而对吸烟者的危害就小些，他们血液中尼古丁的含量已经达到了受危害的水平。这次会上，JohnH.Robinson博士从流行病学的研究结果、各国政府关于卷烟的法规以及消费者的消费选择等方面对这一问题提出了质疑，阐述了自己的看法。我们认为这个问题还需要进一步深入考证。

烟草科学研究朝纵深方向发展

这次会议上的交流论文涉及到了烟草科学的各个方面以及卷烟生产的各个环节。其中主要包括卷烟的感观质量和对人类吸烟行为的评价，主流及侧流烟气组分的评价及其产生机理的研究，烟气毒理学、形成机理和降低卷烟烟气中有害成分的研究，计算机等高科技技术在烟草科学中的应用，吸烟机、卷烟辅料（包括卷烟纸以及滤嘴材料）和添加剂的研究，卷烟抽吸、燃烧和热解过程的研究，卷烟燃灰的形态学特征，卷烟的设计与加工，烟草及烟气（尤其是主流烟气）化学物质的组成、检测手段和检测方法的研究，烟叶发酵，转基因烟草，烟叶栽培等学科和领域。近年来的烟草科学研究呈现以下特点：

1、理论研究不断取得突破，研究范围不断扩大

◆ 烟草特有亚硝胺（TSNA）的形成机制的研究取得进展。白肋烟中TSNA形成的前体物质为氧化氮（NOx）和生物碱（alkaloid）。目前对氧化氮（NOx）的形成条件也有了初步的认识。

◆ 卷烟燃烧过程中焦油燃烧的数学模型初步建立，为降焦减害提供了方便，理论上对一些概念的提出更趋科学化。

◆ 田间施肥条件对烟叶烟气的影响、肥料配方对烟叶产量和质量影响的研究全面展开，这些研究从田间栽培角度为提高烟叶质量提供了有效途径。

◆ 具有抗真菌特性的几丁质酶基因是目前抗真菌基因工程研究的热点之一。转基因烟草中外源几丁质酶基因的检测技术得到了完善，遗传稳定性得以全面分析，为转基因烟草在生产上的应用奠定了基础。许多烟碱生物合成的基因得以克隆，并通过研究认识到烟碱生物合成是一种可诱导的过程。

◆ 烟草中有应用价值的物质（例如PPO）的理论研究取得重大进展，利用研究已引起重视，为从烟草中提取较高经济价值的物质并将其进行应用提供了新的思路。

◆ 新型多用途吸烟机已经出现，烘烤条件白肋烟的感观评估逐步量化，更趋科学。

◆ 烤烟采收后的加工过程中活性微生物的作用受到研究人员的广泛关注，烤烟烘烤过程中兼性厌氧性生物烤炉腐烂菌（barn rot bacterial）引起TSNA含量的增加受到研究者的重视。

◆ 自然发酵的烟叶中微生物的动态变化着手研究，为保证发酵质量提供了新的思路。

◆ 烟气物化性质（如pH）与烟碱生成量、烟气的性质的关系研究全面展开。

2、关于烟气对人体的感官刺激的研究更加深入具体

随着有关烟气对人体感官刺激的研究的不断深入，对主侧流烟气（尤其是烟碱和焦油）的主要感官效应、感官反应（嗅觉和味觉）及其产生位点，烟气中烟碱和焦油对人体口腔解剖学位点的刺激，抽烟和呼烟循环中的感官刺激，感官反应产生的过程，不同种物质所引起的不同刺激等都有了比较清楚的认识。

3、卷烟纸、滤嘴的特性及其与烟气关系的研究异常活跃

现在的烟草毒性研究由烟气的研究扩展到了卷烟纸的研究。研究包括卷烟纸在不同燃烧条件下对烟气所造成的毒性，卷烟纸组成、多孔性、填充物与纤维物质的比率等对烟气中霍夫曼（HOFFMANN）型分析物的影响，TIP滤嘴的通透性对HOFFMANN（霍夫曼）分析物传递的影响，卷烟纸的燃烧性对烟气毒性的影响，卷烟纸自然透气性和附加透气性对烟气质量的影响，卷烟纸燃烧添加剂对卷烟纸特性和烟气生成量的影响，整个抽吸过程中卷烟纸的燃烧速率及对烟气生成的影响（发现：卷烟纸的燃烧速率增加，烟气的数量减少，氧化反应的产物也随之减少），卷烟纸燃烧速率的影响因素（如：燃烧添加剂、填充物的含量、卷烟纸的多孔性）等。

此外烟气冷凝物的艾姆斯氏试验（AMES）仍在进行，目前依然倾向于这种观点：随着焦油含量的减少，烟气浓缩物中的专一性活性有增加的趋势。烟气浓缩物使鼠科动物的细胞和人类不同类型细胞产生细胞毒性，并且对突变具有诱导作用，能够提高微核率。

人们开始从理论上研究颗粒添加物对滤嘴性能的影响。认为在滤嘴中添加颗粒是去除烟气中气相组分的手段之一。以空穴填入的形式向滤嘴加入活性碳添加剂或者将其直接加入到粗纤维（tow）中，除了可以去除气相组分外，还能够影响滤嘴的某些物理性能如粗纤维容量、压力降（pressure drop）、硬度（hardness）以及提高焦油去除效率等。此外三段式滤嘴的研究工作已经展开，研究发现三段式滤嘴在喷吸过程中，释放的颗粒物质较少，因而某种程度上可以降低对健康的危害。

4、分析手段先进化、科学化，分析的物质多样化

烟气物质的检测手段主要包括气相色谱、高效液相色谱、质谱、气质联用、GC×GC－快速质谱耦联技术、两维气相色谱飞行质谱分析仪、质子传递反应质谱（PTR-MS）、快速免疫法、酶联免疫法（ELISA）、固相微萃取、FT-IR傅立叶红外光谱仪、双炉气相色谱/质谱检测系统，共振增强多光子电离技术（REMPI）等。主要检测的物质有烟草或烟气中的二羰基化合物、烟碱、硝基多环芳香烃、生物碱、多酚类、嘧啶、取代嘧啶、挥发性成分和半挥发性物质、热解成分、微量元素、致癌物质氯基乙烯（vinyl chloride VC）和氧化乙烯（ethylene oxide）（EO）、可能致癌物质氧化丙烯、主流烟气的霍夫曼（Hoffmann）分析物、主流烟气中的芳香性物质、烟草特有亚硝胺、烟碱、主流烟气中奈（naphthalene）和甲基代（奈）（methyl substituted naphthalenes）、低含量生物碱（minor alkaloids）、氨基酸、多环芳香烃等。此外还有经皮促渗剂（percutaneous penetration enhancer）（PPEs）分子参数的研究，等等。

转基因烟草的研究向生产应用转移

我国与会代表就转几丁质酶基因烟草的检测技术与遗传稳定性研究进行了发言，该论文包括转基因烟草烤后烟叶的Semi-nestedPCR检测技术和转基因后代遗传稳定性的蛋白水平分析等内容，引起了有关专家的兴趣。这些方面的研究为转基因烟草在生产上的应用奠定了基础。

美国Vector烟草公司已于2002年在美国开始有计划地种植转基因烟草，公司通过烟叶经销商购买烟叶，然后直接用箱式卡车把烟叶从烟农那里运到公司的加工厂，对转基因烟草的生产与运输实行严格控制。目前Vector烟草公司种植的转基因烟草为31V类型的白肋烟Vector21-41品种（已注册登记），该品种的尼古丁含量低于0.8%，其亲本为低烟碱品种白肋21LA.由于贸易和技术壁垒转基因烟草的应用受到了一定的限制，但是Vector烟草公司用低尼古丁含量的转基因烟叶，生产出Quest牌卷烟，并在美国投放市场。Vector公司的管理人员讲，他们对公众是否接受转基因产品不太关心。他们认为对转基因产品的接受将通过两条途径完成，一是态度的转变，二是全球范围的某种病害的流行，当某种病害流行时，人们迫于需要而不得不接受转基因产品。总之，公众对转基因产品的接受需要一定的时间。

研究工作朝一体化、协作化发展

随着烟草工业和烟草生产者需要的改变，现代烟草品种要在工业需要的化学成分组成与烟草种植者需要的高产和抗病性之间找到平衡，对高香气的烟草新品种的鉴定标准要比现行的品种标准更适合于农业生产。可接受的烟气质量标准要加大工业需求的范围同时也要满足评吸标准。烟草种植业和烟草工业的繁荣与发展要依靠烟草工业的每个生产环节、烟草育种学家和烟草科学工作者之间更密切的合作与交流。

在会上，Fawky Abdallah作了《烟草的气味是如何产生的？混合和加工对卷烟感官质量（吸味）和烟气化学的贡献》的报告。该文阐述了混合和加工的基本原则和技术，以及它们对开发感官质量和烟气化学成分可被接受的、具有较高效益较低成本的美国混合型卷烟的影响。产品中焦油、尼古丁等物质虽然是有害的，但它们使卷烟产品具有较好的感官质量。要生产出低危害与较好感官质量两方面高度统一的产品需要卷烟生产中所有人员的通力合作。其中包括配方师和烟叶生产专家、研究和分析化学家、加工和生产工程师、产品开发人员、感官测试分析家、市场研究和消费市场调查人员、计算机编程和数据处理人员，此外还需要相关的行政支持。开发出具有较好感官质量的、有害物质含量最低的产品就是成功，谁能解决好这个矛盾，谁就能赢得市场。为了实现这个目标，混合和加工、卷烟设计构造是最重要的环节，同时卷烟厂还要重视决定卷烟香吃味的栽培环节的技术。

计算机科学及其他新技术的应用对烟草研究起着巨大的推动作用

美国学者James E.FRANKE使用了近红外分析仪技术和高度自动化、成熟的软件技术对smokeless烟的生产进行质量控制，并可进行适当的湿度和pH分析。还有人使用SALM程序对烟气冷凝物的艾姆斯氏实验（AMES）致突变作用数据进行分析；Mohammad S.SAIDI研究了一个三维数字模型来模拟抽吸中卷烟气相组分的浓度。纳米技术作为催化剂已被用于降低卷烟烟气中的一氧化碳。

烟草育种遭遇新挑战

烟草工业和烟草生产者需要的改变对于现代烟草品种提出了各种挑战。我国代表就“烟草主要品质形状Hayman双列遗传分析”进行了演讲，由于烟草重要经济性状多为数量性状，目前国内外对此研究还相对较少。本研究结果为烟草品质育种做了理论研究初探，不仅为进一步的深入研究提供了理论依据和技术支持，实验结果还可以为烟草的品质育种提供直接的参考，在农业方面改善烟草的内在品质。

通过这次会议我们发现国外在烟草及烟气化学的基础研究方面做了大量的工作，我国这方面的研究还有差距。我们要加大基础研究的力度，以便有一定深度和广度的研究论文在国际学术大会上宣读。

鉴于TSRC大会上发表的论文及研究成果在世界烟草科学研究领域具有很强的代表性，并且参加这样的会议有利于快速及时地了解世界烟草科学技术最前沿的技术信息，加强中国烟草与世界烟草的技术合作与交流，扩大中国烟草在世界范围内的影响，提高中国烟草在世界烟草领域的地位。建议今后国家局继续组织参加TSRC会议，选派我国优秀的中青年烟草科学工作者和科技人员参会进行学术交流。

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第57界世界烟草科学与研究大会（TSRC）中国代表团共9人参加了会议。我国共有9篇论文入选，论文交流作者6人，有2名作者因签证原因未能到会。本年会共发表82篇学术论文，其中特邀论文4篇，分组论文68篇，墙报论文10篇，我国与会代表宣读论文7篇。青州烟草研究所王树声研究员、时焦博士、刘艳华，陕西省烟草研究所雷东锋博士，郑州烟草研究院聂聪博士，卢彬彬等在会上都作了精彩的发言。