8日,中共中央國務院在北京隆重召開國家科學技術獎勵大會。在國家授予的295項科技獎中,廣東主持和參與完成的31個項目獲獎,占項目總數的10.5%。其中,國家自然科學獎和國家技術發明獎各5項,國家科學技術進步獎21項。我省以第一完成單位或第一完成人的項目有13項。
這些獲獎項目技術領域與廣東支柱產業緊密相關,在各自專業領域具有創新性,并在經濟和社會生活方面發揮了較好的效益。部分獲獎代表接受南方日報記者采訪,講述了科研“神秘面紗”之后的生動故事。
中山大學李寶軍團隊
他們的光照到細胞上
細胞就變得“聽話”了
一次偶然的機會,有人送了一包不知名稱的新材料到李寶軍的實驗室進行鑒定。他在鑒定時發現,這種材料遇熱可以像棉花糖一樣,自由延伸,拉成很細的線條,有一些肉眼都無法看到。這拉細的材料,導入光后,就可以變成五顏六色,飄舞空中。
后來,這種材料被證實為PTT,1998年由美國一家化學公司合成,被評為美國六大石化新產品之一。PTT價格低廉、柔軟性和彈性恢復性比滌綸、綿綸纖維更優,被廣泛用于制作地毯、服裝和紡織。
李寶軍的團隊發明了將PTT制成柔性納米波導的拉制技術和組裝成微納光子器件的扭纏技術,這些發明為微型化光子器件組裝和器件之間柔性光互連奠定了基礎。
李寶軍團隊的研究,被中國、美國、英國、澳大利亞等多國專家在多個國際知名期刊上肯定,稱其是“一種吸引人的納米光子學材料”“一種前途無量的導光材料”“為研制新的超小型光子器件提供了新途徑”。
李寶軍他們研制出錐形光纖探針,將波長為980納米的光通入錐形光纖探針,探針尖端出射的光照射到懸浮在液體中的微納顆粒上,可對微納顆粒進行靈活、精準、無損傷光操控,構筑出各種結構和陣列。
他說,這種光可以將生物細胞先捕獲,然后移動到任何指定的位置。這一技術或可以與醫療緊密結合,向病人定向地輸送藥物,進行更加精準的醫療,或利用所掌握的光信號,來判斷人體的癥結,或激活神經,治療帕金森病等,還可以研究細胞之間的信息傳遞和交換。
華南理工大學邱學青團隊
造紙黑液里的木質素
讓廣州地鐵更安全
邱學青是華南理工大學副校長、博士生導師。1995年開始,他帶領團隊從事工業木質素的資源化高效利用研究,并于2007年獲得國家技術發明獎二等獎。時隔8年后,邱學青團隊憑借對“堿木質素的改性及造紙黑液的資源化高效利用”項目,再次獲得國家技術發明獎二等獎。
邱學青清晰地記得,之前有一位造紙人提著兩桶“黑液”,來到他的實驗室,并表示“黑液”可能是放錯地方的寶物。
在“造紙黑液”中,70%是堿木質素等,其他30%為堿和無機鹽。1813年瑞士植物學家Candolle發現并提取了木質素,但此后國內外科學家對木質素的研究較少取得較大突破性的進展,尤其在應用基礎研究方面。因此,邱學青帶領團隊開始一項長達20年的研究,對象就是地球植物每年生產1500噸的木質素。他希望把工業排放物中的木質素回收后改性,變成精細化學品、納米顆粒等,實現變廢為寶,充分利用生物質可再生資源,為社會的可持續發展做貢獻。
該研究已經把木質素應用到工業、生活中,尤其是水泥混凝土、農藥、材料等領域,顯示出廣闊的應用前景。例如,利用木質素做成的減水劑,只要添加到混凝土中,就可以提高混凝土強度、減少建筑內部的裂縫,這一成果已應用到廣州地鐵、世界第一大跨徑大橋重慶朝天門、云南南沙水電站等大型工程項目建設中。
暨南大學李衛團隊
高耐磨鋼鐵材料
為企業節約27億元
在冶金、電力、建材、建筑、煤炭、機械等行業內,破碎、挖掘、研磨、泵送等工況的大型設備都需要用到耐磨損的鋼鐵材料。我國是世界耐磨損鋼鐵材料生產和應用大國,消耗量巨大,每年消耗在摩擦、磨損和潤滑方面的資金在1萬億元以上。“關鍵易損件的耐磨壽命較低,嚴重制約了我國的這些裝備進入世界前列。”李衛說。
1984年從西安交通大學機械工程系畢業后,李衛就投身于節材耐磨損鋼鐵材料制造技術研發中,已有30余年。他提出,要提高鋼鐵材料的耐磨性,應該從材料的硬度與韌性的匹配入手。在這樣的理論指導下,他與團隊發明和研制出了針對不同工況的3種高性能耐磨材料,整體性價比提升20%—200%。
在這3類高性能耐磨材料及其制造技術的基礎上,李衛主導研制出了9項節材耐磨材料的國家標準和2項機械行業標準,并主持制定了中國的耐磨材料產業技術路線圖,引領了我國耐磨材料產業的發展。
據介紹,李衛團隊發明研制的新型耐磨材料,已經實現了大批量的生產和推廣應用,相關企業近年直接生產銷售額已有90多億元,各工礦企業使用新型耐磨材料節省了27億元的材料支出。
廣東省農科院張名位團隊
使用了他們的發明
營養品不再味同嚼蠟
8日,由廣東省農科院、華南理工大學和四家食品生產企業聯合完成的《營養代餐食品設計創制關鍵技術及產業化應用》,獲得國家科技進步二等獎。
廣東省農科院蠶業與農產品加工研究所所長張名位介紹說:“我們這項曾經被列入國家自然科學研究基金支持的項目成果,已經在10家食品加工企業應用,研發新產品36個,累計新增銷售額177億元、新增利稅27億元。而臨床營養品加工的產品,已在全國近1000家醫院臨床應用。”
隨著經濟的快速發展和生活節奏的加快,代餐方便食品因其方便快捷而受到消費者青睞。但這類產品存在營養結構不合理的缺陷。另一大類型的代餐方便食品——病人服用的臨床營養食品,國產品牌的市場份額還不足1%,國外品牌的這類營養品又多是采用蛋白質、脂肪等營養素加工而成,缺少食品的特有風味。
他們以谷物、豆類和蔬果原料代替單體營養素,配制出滿足肝病、糖尿病、腫瘤及手術前后病人需要的臨床營養粉劑。經醫院臨床應用證明:病人服用后營養狀況得到改善,并降低了手術并發癥的發生率。在該項目的帶動下,國內品牌臨床營養品得到快速發展,市場占有率從不到1%提升到30%以上。
中山大學附屬第一醫院何曉順團隊
多個器官“打包”換
提高患者生存質量
經過多年探索和實踐,中山大學附屬第一醫院器官移植科何曉順教授帶領的團隊,和華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院合作,憑借研究成果“腹部多器官移植及器官聯合移植的技術創新與臨床應用”獲得國家科學技術進步獎二等獎。
早在2004年5月,何曉順團隊就成功實施了亞洲首例上腹部多器官移植手術。經過多次探索,何曉順等對傳統術式進行改良。
如今,何曉順等創立的“改良式”多器官移植技術體系為24位患者帶來了福音,移植例數全球最多。最大年齡的有72歲,患者圍手術期生存率100%,術后1年及5年生存率分別高達94.7%及76%,國際領先。他所在的中山一院器官移植中心成為全球為數不多的可常規開展多器官移植的中心。
除了腹部多器官移植,何曉順團隊還對器官聯合移植展開了探索。其創新的胰腎聯合移植關鍵技術,以及建立的肝腎聯合移植技術體系,療效均在國際領先。
廣州醫科大學冉丕鑫團隊
首次揭示生物燃料
是農村慢阻肺的元兇
研究團隊構建了慢阻肺綜合防治模式,為發展中國家慢阻肺綜合防治提供重要參考。8日,該項目獲得了2015年度國家科學技術進步二等獎。
該項目主要負責人冉丕鑫教授介紹,全世界有近30億人生活在以秸稈柴草等生物燃料為能源的環境。在我國農村地區,有高達83.1%的人暴露于生物燃料的煙霧中。
從1993年開始,課題組聯合國內多家單位,選取廣東、北京、上海、天津、沈陽、西安、重慶等地,隨機調查了2.5萬名40歲以上的人,發現慢阻肺的患病率為8.2%。這為我國制定慢阻肺防控規劃提供了科學依據。
項目組還首次揭示了生物燃料是我國農村慢阻肺發病的重要原因之一,為慢阻肺藥物治療提供了新的靶點。相關成果論文被評為國際環境流行病學會2014年度“環境流行病學最佳論文”,這也是該論文獎項設立以來我國學者首次獲此殊榮。
在慢阻肺的治療上,研究團隊發現,含巰基抗氧化藥物可以用來治療慢阻肺,并證實了茶堿等藥物治療慢阻肺的效果,為中國慢阻肺患者提供了有效、安全、經濟、實用的治療方法。此外,針對慢阻肺診斷率和治療率遠遠低于實際患病率的現狀,他們還創建了適合我國國情的慢阻肺早期篩查方法,以及適宜社區和基層醫院應用的病情初步判別方法。
據國家科技獎勵辦負責人透露,在2015年度國家最高科技獎評審過程中,沒有個人或單位推薦屠呦呦。
全國重要獲獎成果掃描
硅襯底藍光LED技術——
在不遠的將來“中國芯”將照亮世界
巴掌大的藍色圓形硅片上,一層層“生長”著多種半導體材料,兩千個毫米見方的芯片整齊分布其中。由電變光,芯片發出神秘的幽藍光,投射到熒光粉上,頓時柔和的白光灑射開來。這小小的硅襯底藍色發光二極管的誕生,使中國成為世界上繼日美之后第三個掌握藍光LED自主知識產權技術的國家、唯一實現硅襯底LED芯片量產的國家。
為搶占新興產業先機,從“十五”開始,科技部率先支持LED技術和產業發展,成立國家半導體照明工程協調領導小組,提高中國LED技術國際競爭力。當日美技術路線紛紛取得突破,一位三十歲出頭的年輕人也開始憧憬中國的藍光夢。他,就是硅襯底LED技術的領銜教授、南昌大學副校長江風益。這個藍光夢,一做就是19年。
2004年,硅襯底LED研究取得突破性進展,中國打破日美壟斷,形成全球LED技術三足鼎立局面。目前其電光轉換效率超過60%,獲得授權專利147項,其中國際專利47項。名副其實的“中國芯”誕生了!
在南昌,以硅襯底LED技術為核心聚集了12家企業,覆蓋全產業鏈。打造具有核心競爭力的LED產業鏈,不僅要有強大的中國芯,還需要形成包括高端裝備、原材料、封裝器件、應用在內的產業集群。一項打造“南昌光谷”的藍圖振奮著江西。
江風益說:“在不遠的將來,要用‘中國芯’照亮世界!”
人工麝香研制項目——
如果沒有這個項目得多殺900萬頭雄麝“有麝自然香”。麝香,一種傳奇的珍稀藥材,在433種中成藥中被廣泛應用,卻險些隨著麝的瀕危而面臨消失。8日獲得2015年度國家科技進步獎一等獎的“人工麝香研制及其產業化”課題面對天然麝資源驟減殃及國藥的困境,尋找到了“無麝也香”的解決辦法。
這是一項從零開始的研究。最難得的是原料:僅有的1公斤天然麝香。要用這1公斤天然麝香完成對其化學成分、有效物質、藥理作用、配方原則等全面分析研究,其中的困難可想而知。課題組第一完成人、中國醫學科學院藥物研究所天然藥物化學研究室于德泉說:“我們結合化學實驗和動物實驗一起做。上世紀70年代設備也不先進,量又特別少,我們必須精打細算,用微量方法做研究。”
盡管原料短缺、設備有限,在課題組的合力攻關下,新成果不斷涌現:發現天然麝香中關鍵藥效物質——抗炎多肽蛋白質類成分,確定天然麝香中各類成分的相對含量及比例;制備了多種來源的樣品,進行跟蹤篩選,發現并研制出天然麝香中關鍵藥效物質的替代品——芳活素,合成了重要原料麝香酮、海可素……
課題組還設計出獨特的人工麝香配制處方,成功研制出人工麝香,經臨床證實了人工麝香的可替代性,終于在1993年獲得中藥一類新藥證書。
“要知道,人工麝香的成功研制和推廣使用,相當于少獵殺900萬頭雄麝。”課題組完成人之一,中國醫學科學院藥物研究所副所長庾石山說。
芳烴成套技術——
要吃還是要穿?不需要再為難
芳烴這個詞,對大多數人來說或許很陌生。但這種化工原料與人們生活息息相關。
上世紀70年代,以用量最大的芳烴品種之一——對二甲苯為原料生產的“的確良”和“滌卡”曾引領時代風尚。如今,我國有約65%的紡織原料、80%的飲料包裝瓶來源于對二甲苯。近15年來,我國對二甲苯消費量年均增長率高達20%。
2014年我國消費對二甲苯約2000萬噸,生產的化學纖維相當于替代約2.3億畝土地產出的棉花。沒有這些化學纖維,就要廣種棉花,減少糧食種植。芳烴成套技術有效解決了糧棉爭地矛盾,為守住18億畝耕地紅線作出了貢獻。
“自主開發芳烴成套技術是幾代石化人的夢想。”中國石化“高效環保芳烴成套技術開發及應用”項目第一完成人戴厚良說。
8日,這一項目獲得2015年度國家科學技術進步獎特等獎。這一科技突破使我國成為世界上第三個掌握芳烴成套技術的國家,經濟效益和社會效益顯著。
芳烴是化學工業的重要根基之一,芳烴成套技術是復雜的系統工程,之前僅有美國和法國兩家著名公司掌握,技術壁壘非常高。
專家評審認為,芳烴成套技術成功開發是我國石油化工技術的“里程碑”,項目在工藝、工程裝備、控制方法與系統、吸附與催化材料等方面取得多項重大創新與突破,處于國際領先水平,具有重要推廣應用價值。