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看!创新英雄们的风采——2016年度国家科技奖获

移动互联观点下的北京CBD全景。(人夷易近视觉)

国家科学技巧奖励大年夜会1月9日在北京举行,党中央、国务院隆重表彰了2016年度获奖的科技事情者。

2016年度国家科技奖共评比出2名最高奖获奖人、279个项目、5名外籍专家和1个国际组织。虽然自然科学奖、技巧发现奖、科技进步奖三大年夜奖总数进一步削减,成果却绝不逊色,既有面向国家计谋需求的重大年夜项目,也有致力于办事经济社会成长、改夫君夷易近生活的科技立异。经国家科技奖励办公室保举,我们拔取部分获奖项目进行报道,展示立异英雄们的风度。

——编者

国家自然科学奖一等奖“大年夜亚湾反映堆中微子实验发明的中微子振荡新模式”

探求宇宙“隐形者”

本报记者冯华

这一次,中国的科学家跑在了天下的前面。θ13,中微子的第三种振荡模式,当天下几大年夜实验室的物理学家都在苦苦寻觅它的踪影时,中国大年夜亚湾中微子实验室率先给出了确定谜底。2012年3月,大年夜亚湾中微子实验项目认真人、中国科学院高能物理钻研所所长王贻芳发布,项目组发清楚明了第三种中微子振荡模式,并正确丈量到其振荡概率。

这项成果在国际上引起强烈应声,昔时即被美国《科学》杂志评比为2012年度十大年夜科学冲破,也被物理学界不少人评价为半个多世纪以来中国人最紧张的实验物理学成果。在2016年度国家科技奖评奖中,王贻芳团队凭借这项成果,摘得我国自然科学领域备受注视的奖项——自然科学奖一等奖。

对中微子的熟识将揭开宇宙蜕变的诸多奥秘

什么是中微子?中微子是构成物质天下的基础粒子之一。今朝已知构成物质天下的基础粒子共有12种,此中夸克有6种,轻子也有6种,中微子则属于轻子,共有3种类型,在基础粒子中占了1/4席位。

在科学家的眼中,小小的中微子,在最微不雅的物质天下和最宏不雅的宇宙中都起侧紧张感化,是联系物理学、天文学、宇宙学和天体物理学的紧张纽带,对它的熟识将揭开宇宙蜕变的诸多奥秘。

着实,中微子就在我们身边,每秒钟有亿万其中微子以靠近光传播的速率穿过我们的身段。但因为中微子质量极其微小,不带电、也险些不与任何物质发生感化的特征让它极难捕捉,似乎施了“隐身术”一样平常,无形中增添了钻研的难度。

中微子还有一个极其特殊的性子,那便是中微子振荡,即在飞行中从一种类型改变成另一种类型。原则上三种中微子之间互相振荡,应该有三种模式,分手为θ12、θ23、θ13。此中前两种模式已被多个实验证明,第三种振荡则不停未被发明,以致于有人狐疑θ13为零,根本不存在。

在国际角逐中率先撞线,发明中微子振荡新模式

王贻芳盯上了θ13。

2003年冬天,当时照样高能物理钻研所一名通俗钻研员的王贻芳留意到,使用反映堆中微子来测θ13已成为国际热点,多个外国团队正盘算进行同类实验,一场竞争猛烈的赛跑正悄然展开。

“核电站在发电时,会孕育发生大年夜量中微子,反映堆功率越大年夜,开释中微子越多,丈量精度越高。”王贻芳先容,中微子与通俗物质反映的概率其实太低了,科学家寄盼望于用异常多的粒子,拦在中微子流的路上,期望它们能撞上几个,这是中微子探测的基础法子。“我们斟酌在大年夜亚湾核电基地建实验室,由于大年夜亚湾核电站功率高;同时大年夜亚湾和岭澳两个机组相近均有山体,在山体下建实验室,可使用其岩石覆盖有效樊篱宇宙线本底对实验结果的滋扰。”

提及来轻易,真正做起来却是难上加难。经费、施工的安然性等都困扰着王贻芳团队。最关键的是,在我国科研团队分秒必争的同时,法国和韩国的同业也加快速率进行着同类实验。

为了能在这场角逐中率先撞线,王贻芳和团队成员精心设计了实验规划。大年夜亚湾中微子实验工程副经理、中国科学院高能物理钻研所钻研员曹俊先容,大年夜亚湾实验是举世实验中独一采纳同一实验室多模块探测器的中微子实验,实验设计指标和精度国际最高。实验偏差低落了“根号n倍”——在远点设计安装了4个探测器,使探测偏差降了2倍,在近点设计安装了2个探测器,使偏差低落了1.4倍。

那么,发清楚明了中微子振荡的第三种模式,有什么用?

王贻芳的回答有些“高冷”:“根基钻研的紧张性远弘远年夜于它的实用性,中微子振荡在宇宙起源和演化中起到紧张感化,是粒子物理和宇宙学钻研的重点之一。”

在广东江门,江门中微子实验站正在紧锣密鼓扶植中。“我们测出θ13,即将丈量中微子质量顺序,未来的目标放在丈量CP破坏上。一旦走完这条不合平常的路,中国必将在中微子钻研领域站到天下前沿。”王贻芳表示。

国家科学技巧进步奖特等奖“第四代移动通信系统(TD—LTE) 关键技巧与利用”

修睦移动通信“高速路”

本报记者刘诗瑶

过节用微信“抢红包”、放工打开约车软件、在偏远地区顺通顺话……人们生活的便捷舒适,离不开移动通信技巧的支撑。在2016年度国家科学技巧奖励大年夜会上,“第四代移动通信系统(TD—LTE)关键技巧与利用”项目荣获国家科学技巧进步奖特等奖。项目历经10年,上万科技职员不懈努力,冲破了核心重大年夜技巧,主导了国际标准及财产,实现了我国移动通信“从边缘到主流、从低端到高端、从跟随到领先”的历史性冲破。

移动通信是国家关键根基举措措施,是举世科技立异和国际竞争的必争高地。“30年来,我国经历了‘1G空缺、2G跟随、3G冲破’的成长历程。” 项目第一完成人、中国信息通信钻研院原院长曹淑敏说,我国3G虽有所冲破,但技巧竞争力弱、产品低端,仅在海内利用。2005年,当我国还处于3G研发家产化阶段时,国际上就启动了4G钻研。在通信技巧领域,假如成为不了主流,就会被慢慢边缘化。

当时,4G包括FDD和TDD两大年夜技巧路径。一方面,FDD是主流,由欧洲移动强国经久盘踞主导职位地方,他们觉得TDD技巧难度大年夜,难以成为移动通信主流。另一方面,TDD虽处于弥补职位地方,美国却不停试图抢占TDD路径,国际竞争非常猛烈。“我国3G有近10年积累,TDD有机动应用频谱、前进频谱效率等潜在上风。我们是以抉择另辟途径,选择TDD作为4G计谋主攻偏向。” 曹淑敏说。

全部团队不怕费力、迎难而上、抓紧攻关。项目第二完成人、中国移动通信集团公司技巧部总经理王晓云至今都记得,团队开始做规模实验测试时,为了更好地丈量机能,成员们深更半夜还在室外事情,累了就蹲在马路边上苏息,曾经有200多人在早晨同时抱着条记本,只为实现更精准的测试结果。

十年磨一剑,功夫不负有心人。团队终于霸占了TDD难题,提出高速度、全覆盖TD—LTE技巧办理规划。同时,冲破了芯片、终端、仪表等懦弱环节,研制出28nm五模十三频芯片及TD—LTE全财产链系列高端产品。在组网立异方面,霸占了大年夜规模组网难题,提出全场景系列化办理规划,还提出8天线信道模型及测试措施,研制出端到端测试规划及平台……

最令人扬眉吐气的是,团队提出的TD—LTE技巧标准在国际竞争中胜出,成为两大年夜4G主流国际标准之一,统一了举世TDD演进路径。我国的立异成果牵头国际标准项目占比达46%,提交提案2万余篇,授权专利近3000件,专利占比是3G的3倍,旋转了我国移动通信核心技巧和常识产权受制于人的被动场所场面。

最令人欣喜的是,用户获得真正的实惠。由2G匀称速度的97kbps提升为4G的38Mbps,人们下载一个视频可以从13分钟削减为2秒。流量翻了几番,价格却没有上浮,在智能交通、互联网金融、电子政务、移动医疗等方面,用户都感想熏染到了提速的便利。

同样沾恩的还有财产。“项目还带动了高低游冲破,快速提升了信息财产整体立异能力。”曹淑敏说,我国4G在形成完备财产并进入高真个同时,一方面带动上游集成电路设计、流片及封装快速进级,终端元器件国产化率持续提升。另一方面带动下流移动互联利用快速立异成长。今朝,我国移动APP数量跨越苹果和谷歌总和,微信等海内利用主导市场成长,形成新的移动互联生活要领,并带动互联网企业实力快速提升,举世市值前十名中我国占了四席。

国家科学技巧进步奖二等奖“高危非致残性脑血管病及其防控关键技巧与利用”

打开着末“一扇窗”

本报记者谷业凯

脑血管病已成为我国居夷易近逝世亡和成人致残的首位病因,并且具有高复发、高致残的特性。是以,早发明、早诊断、早治疗,即“关口前移,重心下沉”的防控思惟已成为脑血管病诊疗的基滥觞基本则。然则,如何做到“关口前移”,若何发明重点防控人群,这些利诱不停制约着中国脑血管病的防控效果。国都医科大年夜学隶属北京天坛病院王拥军教授领衔的项目组历时15年,终于在这一领域取得了冲破性进展。

脑血管病按发病时症状轻重分为致残性和非致残性,致残性脑血管病侵害严重,既往钻研多集中于此;而对付症状较稍微、占比却跨越60%的非致残性脑血管病,受到的关注却对照少,而这部分人群经由过程有效干预可以完全规复康健。于是,王拥军及其团队抉择以非致残性脑血管病为冲破口,开展相关钻研。

非致残性脑血管病包括短暂性脑缺血发生发火和轻型卒中。据查询造访,我国短暂性脑缺血发生发火患病人数高达2390万,此中78%为高危不稳定状态,轻型卒中早期复发或进展为致残性的比例以致高达10%,有人将之比喻为脑血管病干预的着末“一扇窗”。然则这部分患者的知晓率仅3.1%,诊断率16%,规范治疗率只有4.1%,脑血管病的这一潜在干预窗口被严重漠视。

锁定非致残性脑血管病以及最佳窗口人群后,项目组进而发清楚明了非致残性脑血管病复发风险猜测与危险分层评估的紧张标记物sCD40L,并建立了成熟的高危风险的评估体系。观点的提出为后续的治疗技巧研发打下了坚实的根基。“提观点、找措施、改进措施,这是我们循规蹈矩的‘三步走’策略。”项目首席专家王拥军表示。

阿司匹林是循证指南保举的独一有效的早期抗血小板药物,但其零丁利用疗效有限,即便早期利用,脑血管病复发率仍高达10%—20%。只管国际上开展过“双重抗血小板”(简称“双抗”)的临床钻研,但均因出血风险大年夜于获益而宣告掉败,“双抗”治疗被国际循证医学指南觉得是脑血管病复发防治领域的“禁区”。项目组经由过程大年夜数据谋略,找到了避免“双抗”应用历程中过犹不及的“甜蜜点”,创始了短程、早期、优化且中低剂量配伍的阿司匹林联合氯吡格雷的“双抗”治疗新技巧,在不增添出血的条件下,使90天复发风险低落32%,临床获益可长达1年,且没有停药后的“反跳征象”。按照我国脑血管病盛行病学数据测算,该钻研成果已累积削减74万例脑血管病复发病例,累积低落医疗花费150亿元,成果“一种阿司匹林与硫酸氢氯吡格雷的复方骨架缓释片”得到国家药物发现专利1项,并且已进入临床利用。

优化的“双抗”治疗规划已大年夜大年夜低落了高危非致残性脑血管病患者的复发风险,但在实践中仍有约8.2%的患者发生了早期复发。针对此部分患者,项目组采纳药物基因组学技巧,发明氯吡格雷在人体内代谢与CYP2C19基因的表型显明相关:表型为正常代谢者,氯吡格雷可优更加挥感化,“双抗”治疗获益可额外增添20%。“精准医学的钻研成果为准确找到‘双抗’治疗最大年夜获益者供给了依据,也为这些患者个体化治疗决策供给了紧张的循证医学证据。”王拥军说。

项目开展之初,研发团队还承担了另一项紧张任务——办理药物研发的临床评价问题,为新药创制和药品财产化办事。项目组设计、实施的“氯吡格雷治疗急性非致残性脑血管事故高危人群的疗效钻研”,办理了这一瓶颈问题,标志着我国的临床设计达到天下领先水平。“有钻研才有新措施,临床钻研改变临床实践。”谈及临床钻研的意义,王拥军如斯评价。

国家科学技巧进步奖一等奖“浙江大年夜学能源洁净使用立异团队”

为了让天空“高颜值”

周炜 余建斌

浙江大年夜学玉泉校区西面有一幢简朴的四层小楼,后面搭着比屋子还高的管道和锅炉,常可以看到师长教师和门生在其间穿梭,专注地测试、记录。这里是浙大年夜热能工程钻研所的所在地, 由岑可法院士带领倪明江、严建华、骆仲泱、樊建人组建于上世纪80年代的能源洁净使用立异团队,30年来赓续地向财产运送根基钻研和工程技巧前沿的立异成果,支撑着我国能源环保财产的可持续成长。

前不久,浙江大年夜学能源洁净使用立异团队得到了2016年度国家进步奖一等奖(立异团队)。

针对低落燃煤电厂污染物排放的重大年夜需求,浙大年夜团队确定了煤炭洁净高效发电和电力临盆污染节制作为两大年夜主要钻研偏向进行破题,力图煤炭全历程的洁净使用。

为此,科研职员创始了煤炭分级转化洁净发电全新燃煤发电要领,实现了燃煤电厂在发电同时临盆油、气产品。团队还办理了水煤浆流动、雾化和燃烧难题,使我国水煤浆燃烧技巧领先于天下。今朝,水煤浆代油燃烧技巧已利用于15个省市,建成了举世最大年夜200兆瓦水煤浆发电机组。

同时,为了实现燃煤电站燃烧污染物的深度节制,团队办理了大年夜型污染物脱除装配中传质传热强化,及催化剂温度敏感、易中毒和难再生等难题,为我国电站实现大年夜气污染物超低排放供给了完备的技巧办理规划。团队与浙能集团相助,首次实现了燃煤电厂烟气污染物排放优于天然气机组排放标准,推动了我国周全实施燃煤电站污染物超低排放的进级改造。

针对我国生活垃圾和工业污泥等组分繁杂、品德差的实情,团队科学家立异了复合轮回流化床燃烧、二恶英全历程节制等技巧,实现了生活垃圾稳定高效燃烧和低污染排放,二恶英排放优于最严格的欧盟标准。这些技巧利用于全国40多座生活垃圾点火发电厂和110多座污泥点火工程,并输出韩国,海内市场占领率分手达30%和70%,旋转了依附入口技巧的场所场面,被国际势力巨子专家列为举世固体废弃物热处置四大年夜主流技巧之一。团队还认真制订了我国首部《生活垃圾流化床点火工程技巧导则》。团队在海内创始了流化床生物质直燃发电财产,建成生物质发电厂25座,包括国际上容量最大年夜等级的50兆瓦生物质发电机组。

历经近30年的成长,团队规模从始创的10余人赓续成长强盛年夜,今朝团队有科研职员45人,博士后和项目聘请科研职员50余人,博士钻研生200余人。

“有了团队才能做大年夜事。”倪明江说,“为承担重大年夜工程技巧立异义务,必须扶植强大年夜的高水平团队。”

环抱国家重大年夜义务的有组织的协同立异,是团队成员认同的科研模式。这种团队“基因”,早在科学家们学术生涯的起步阶段,就已经植入——团队培养钻研生的模式是多个导师组成导师组,相助指示门生。

“我们昔时刚开始那么做时,钻研生的档案表格里导师一栏只能写一个名字,我们当时还专门向黉舍阐清楚明了环境。现在,‘导师团队’的做法,已经在全校慢慢推广了。”倪明江说。

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