迈入21世纪，国家科技综合实力的提升为传统产业科创注入新动能，茅台的科技创新也迎来研究转型，从“宏观工艺”到“微观核心”的深挖，将探索焦点对准茅台酒酿造的核心——微生物与风味物质。

2006年，茅台与江南大学展开深度产学研合作，将酱香型白酒品质研究从“分析化学”提升至“风味化学”，直接促成中国白酒“169计划”的诞生与发展，推动整个白酒行业的科研升级；同年，贵州茅台（白酒）检测室成为全国首家获中国国家合格评定认可委员会认可的白酒生产实验室，标志着茅台科研检测体系实现标准化、规范化。

随着贵州白酒产业“黄金十年”的开启，茅台的科创探索也进一步向精细化迈进。2012年，茅台召开首届科技大会，科学技术委员会正式成立，为茅台科创发展提供系统化的组织保障；同时，茅台将酿造微生物的研究从细胞水平提升至分子水平，开启了茅台酿造微生物分子解析时代，让茅台酒酿造中“看不见、摸不着”的微生物生态拥有可视化、可解析的科学表达。