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39项通用项目斩获国家科技奖,“江苏军团”领奖归来说了些什么?

杨频萍 谢诗涵等 北京西路瞭望 2022-11-18


日前,2020年国家科学技术奖励大会在北京举行,“江苏军团”成果颇丰,共有39项通用项目获奖,获奖总数居全国前列。在这些熠熠生辉的奖项背后,是无数的科技工作者共同努力的结果。他们是科学家精神最生动的代名词,他们用实际行动为科学家精神写下鲜活注脚。


王建国:

建筑要解得了乡愁,看得见未来




城镇建筑遗产具有多尺度连续、本体复杂广泛和环境多样的特性,因此,揭示城镇建筑遗产科学保护的内在机理、建构多尺度整体保护理论和方法,成为世界各国共同面临的重大挑战和技术难题。王建国院士、崔愷院士领衔,由东南大学、中国建筑设计研究院等共同完成的《中国城镇建筑遗产多尺度保护理论、关键技术及应用》项目荣获2020年度国家科技进步奖一等奖,这也是我国建筑学领域的第一项国家科技进步一等奖。如何借助多把“尺子”丈量建筑遗产?王建国对此有着独到理解。


所谓“多尺度”,就是要把城镇、街区、建筑单体看成一个有机整体,在保护方式上则可区别对待。对于已经定级的建筑本体保护,可以直接把它当作博物馆凝冻起来保护或利用。但在对历史文化街区进行保护的时候,单单保护物质空间和建筑形态是不够的,还要保护那个地区的迭代发展的社会生活环境和场所文化价值。


王建国说:“现在的城市不可能不盖高层建筑。我们能做的就是合理保持并引导城市形态增长的年轮梯度,处理好保护、传承、扬弃、发展之间的关系。”新型城镇化阶段下,我们在城市里应该在遗产价值判定基础上,提倡“应保尽保”。但这并非意味着一座新房子都不能盖,也不是城市里所有的老建筑都要“一刀切”地保存。历史文化街区保护再生是城镇建筑遗产多尺度保护中一个承上启下的层次内容。为此,团队对全国多座城市开展了针对性的科技攻关和工程实践研究,研发了面向街区-建筑多尺度保护对象评价优选的“动态决策支持系统”(DDSS)和城镇建筑遗产多尺度保护的全新工作流程。


城市历史风貌保护中,建筑高度如何管控引导一直是一个科学难题。以往对于城市中的新建建筑,判断在敏感地带能不能盖高层建筑,经常采用的是“放气球+专家和领导主观评价”的方法。这种方法实际上存在视点有限、视线有限、判断因人而异及决策个体认知偏差过大的问题。为此,项目团队在近20年的具体实践中,反复尝试、实验并最后成功运用了基于城市用地属性数字化分析的设计手段,最终团队比较科学地解决了历史城市建筑高度的科学认知和规划管控的难题,并获得相关国家发明专利。


作为享有盛誉的著名建筑家,王建国著作等身、身兼数职。但于他而言,最珍视的仍是科研工作者和教师这两个身份。王建国用很多方式鼓励学生坚持终身学习并广泛学习各专业的知识。“我们应该在城市中阅读出时间岁月时而流逝、时而凝冻的建筑遗产见证物,历史传承与现代化交相辉映,既要传承文化,做好今天,也要拥抱未来。”王建国说。


周志华:

做科研有无穷无尽的东西引人探索




2020年度国家科学技术奖励大会上,南京大学计算机科学与技术系主任兼人工智能学院院长、计算机软件新技术国家重点实验室常务副主任周志华教授等人主持完成的研究成果《面向多义性对象的新型机器学习理论与方法》荣获2020年度国家自然科学奖二等奖。


周志华是人工智能国际学术舞台上有重要影响力的科学家、机器学习领域的大咖,但学生时代的周志华选择机器学习作为自己的研究方向,却带着十足的偶然性。“1995年我还在读本科时,在南大图书馆偶然翻看了《机器学习:通往人工智能的途径》,这是我接触机器学习的开始。当时就觉得,机器学习很有趣。”


在经历了一段时期的探索后,他被人工智能领域中的机器学习和数据挖掘所吸引,在兴趣的驱动和自己的不懈努力下,在机器学习的领域飞速成长。28岁时被破格聘任为副教授,成为长江学者时只有32岁。在谈及天赋的话题时,周志华都强调兴趣是最好的老师。


周志华是推理小说的忠粉,在他看来,做科研的过程很有点像“破案”,要从已知的事实去推测出潜在的真相:“推理小说有些套路,看穿了套路会感觉无趣。做科研则不同,它会有无穷无尽的新东西吸引你去探索。”


2007年,周志华创建了南京大学机器学习与数据挖掘研究所(LAMDA),经过他近10年的努力,“LAMDA”这几个字母成为了国内有志于在机器学习领域“奋斗”的学生们心向往之的“圣地”,学生报考蜂拥而来,以至于周志华不得不写了一份严肃无比的《告学生书》,详陈学位攻读的利弊,并告诫学生,至少提前一年与他取得联系。周志华认为,深度学习技术本身确实有用,但不能认为人工智能当中只有深度学习,不能只关注应用,忽视了深度学习当中最本质的东西。


在机器学习火爆的当下,有不少互联网企业与周志华联系,但周志华却坚持当一名高校教师。“刚博士毕业的时候在南大拿几百块钱一个月的工资,有家著名机构开给我的收入是南大的20多倍。现在也差不多,有地方愿意出很大的价钱,也是二三十倍差距。知道自己在外面身价高,当然也很高兴。但人不能光为了钱,解决了起码的生计之后,更重要的是发挥自己的能力。”


2018年,南京大学率先成立人工智能学院,并在周志华主导下建立了国内第一个完整的人工智能本科专业教育培养体系。80名大一新生走入了南京大学的校园,成为了南大第一批人工智能本科专业学生。周志华说:“一些很难的东西,别人怎么讲学生都听不懂,但你三言两语就将学生讲懂了,培养出优秀的学生,是老师最有成就感的事情。”


丁建宁:

让未来能源看光伏,世界光伏看中国




江苏大学丁建宁教授团队完成的“高效低成本晶硅太阳能电池表界面制造关键技术及应用”项目荣获国家技术发明奖二等奖。该成果引领国际光伏产业制造技术,实现了我国光伏制造从跟跑到领跑的跨越式发展。该项目由江苏大学、天合光能股份有限公司、常州大学、苏州迈为科技股份有限公司、常州捷佳创精密机械有限公司协同创新与联合攻关。


回忆起团队刚刚涉足光伏领域时的情景,丁建宁记忆深刻,当时,光伏电池制造成本很高,是煤电的20倍,光伏产业技术、装备、市场“三头”在外,经常受到西方反倾销和反补贴调查。通过技术创新推动光伏平价上网,让中国老百姓也用得起这样的绿色能源,成为了丁建宁的心愿。


“产业性质决定了光伏发展以技术竞争为主,谁的技术好,谁就有竞争力,谁就有话语权。”丁建宁介绍,自2008年以来,他带领联合科研团队历经十余年攻关,在国家重大科技项目支持下,开展高效低成本晶硅太阳能电池表界面制造关键技术研究,取得重大原理创新,突破了重大技术瓶颈。团队发明了双面微纳两级结构及其定向刻蚀制造技术,解决了光吸收难题;发明了掺杂元素选择性空间分布和叠层钝化膜结构及其制造技术,解决了载流子传输难题;提出了掺杂元素空间选择性分布方案,发明了分步式梯度扩散掺杂制造技术,表界面物理化学协同钝化多叠层膜结构及其钝化制造技术,实现了载流子的高效传输;发明了双层栅线及其丝网印刷制造技术,解决了载流子收集难题。


以该项目成果和技术为依托,团队创建了全球首条高效低成本电池规模制造生产线,20次创电池效率和组件功率世界纪录,并被载入世界电池效率路线图,成为世界光伏技术发展历程中的里程碑。成果实施以来,新增销售额676亿元,使得电池组件价格下降了94%,度电成本下降了92%,助推光伏电力平价上网,助力碳中和,形成重大经济社会效益。


能源安全是关系经济社会发展的全局性和战略性的问题。目前,我国已提出在2030年达到碳排放峰值,2060年实现碳中和。在“双碳”目标的推动下,光伏产业将是我国未来新能源产业发展的生力军和主力军。随着我国“十四五”期间碳达峰关键窗口期的到来,光伏产业也将迎来历史上发展的高光时刻,该项目成果的推广和应用,将推动我国在实现“碳达峰”和“碳中和”的路上越走越稳。


“此次获奖,更加坚定了我们以科技创新驱动国家能源转型升级的信心。我们将致力于新一代太阳能电池量产制造原理、技术与装备的研究,确保我国光伏产业技术继续领跑世界。”丁建宁说。


顾正彪:

探索路上不能“这山望着那山高”




江南大学顾正彪教授牵头的“淀粉结构精准设计及其产品创制”成果,荣获2020年度国家技术发明奖二等奖。淀粉是绿色可再生的资源,也是人体的主要能量来源和重要的工业原辅料。如何提高其应用效果,拓展其应用领域,顾正彪教授研究了数十年。


“我从1986年读研究生的时候就开始做淀粉了。”他告诉记者,淀粉使用的领域很广,包括食品、造纸、纺织、石油、化工、医药行业都要用到。“玉米、小麦、红薯、马铃薯、木薯等农作物中都可以分离出淀粉,我国每年有3000多万吨淀粉产量,如何把这些淀粉用好,对于提高人民的生活品质具有重要意义。”


近年来,顾正彪带领团队从淀粉结构的精准设计方面开展研究,“原有技术无法实现结构精准设计的问题,我们发明了消化性调控、功能因子生物利用度提高、内外共聚交联控制和专用酶精准设计淀粉结构的策略。”这一技术完全为自主研发,目前与国际上同类技术齐头并进,实现了自主可控。


通过结构的设计,团队首创了快消化淀粉质能量胶、高支化慢消化淀粉、功能因子缓控释载体、洗护用品调理剂等多种新型淀粉产品,在食品、胶黏剂、洗护用品等多个领域得到了推广和应用。


团队的洪雁老师举例,比如淀粉基功能因子缓控释载体,可以将功能因子包埋,使功能因子在消化道内具有一定的缓控释性,从而提高其生物利用率。再比如,现有的淀粉基木材胶黏剂不适用于热压加工,且粘接性低、耐水性差,团队也是对淀粉进行结构的精准设计,创制出热固性淀粉胶黏剂。


该成果促进了淀粉深加工行业的发展,拓展了淀粉应用领域,提高了相应食品及工业领域的产品质量。与此同时,淀粉结构的设计,对育种的方向也具有重要意义,“我们把淀粉结构剖析出来以后,知道结构与性能的关系,育种时就可以往这个方向去走。”顾正彪说。


据了解,该项目已累计授权国内外发明专利33件,发表SCI收录论文78篇,制(修)订相关国家标准7项,2项技术经鉴定达到国际先进和国际领先水平,研究团队通过与多家企业合作,完成了技术转移和产业化,获得了很好的经济和社会效益。


“多年研究积累的成果得到了国家奖的认可,当然很开心。”顾正彪说,做研究不能这山望着那山高,要围绕某一个科学问题一直钻研下去,同时,遇到困难时要学会触类旁通,用学科交叉的手段和方法来解决问题。“国家对知识、人才、科技的重视,对于科技工作者来说是一种鼓舞、一种鞭策,今后,我们将继续专注科研,满足产业转型升级和人民美好生活的需求,助力健康中国的建设和发展。”


沈振亚:

干细胞治疗,重症心脏病患者的曙光




由苏州大学附属第一医院、中国医学科学院阜外医院、中国科学院上海生命科学研究院、河北医科大学第一医院、中国科学院生物物理研究所共同完成的《缺血性心脏病细胞治疗关键技术创新及临床转化》荣获国家科技进步二等奖。项目第一完成人、苏大附一院心脏大血管外科主任沈振亚教授在北京人民大会堂接受颁奖。


对于普通人而言,一份做了20年的工作堪称“太阳底下再无新鲜事”。但是,对于一位心血管外科医生来说,20年才是做一台手术游刃有余的开始。“考虑综合技巧、难度以及风险程度等因素,心血管外科手术是所有外科手术中要求最高的。” 沈振亚说。


1996年,从美国留学归来的沈振亚入主苏州大学附属第一医院心胸外科,在这之后的25年里,他深耕于此。2003年,沈振亚首次利用干细胞移植技术治疗扩张型心肌病。“随着人们生活水平的提高,冠心病、心肌梗塞等缺血性心脏病发病率逐年上升,高居全球死因首位。临床常用的药物治疗、介入支架、外科搭桥等手段仅能改善心肌供血,却不能解决因缺血导致的心肌细胞缺失和继发心室重构造成的终末期心衰,很多患者生活质量严重下降。”沈振亚介绍,干细胞被现代医学界称为“万能细胞”,为解决这一难题带来希望。


“当时,一位病人已经到了心脏病晚期,腹部严重积水,在一年多的保守治疗和配型等待中,他的病情越来越重,我们也很焦急。后来他主动找到我,希望用干细胞技术做最后的尝试。”沈振亚回忆,最终,从骨髓中抽取并培养的干细胞在病人的心脏发挥了神奇的作用。“腹水消失了,三周之后他能自己步行到观前街了。”沈振亚说,虽然半年后这位病人因为病情积重难返还是去世了,但是干细胞在缓解他的病情中曾经发挥的作用有目共睹,而这些都为后来的重症心脏病患者的治疗给予了重要的启迪。


随后,沈振亚开始研究干细胞移植技术。由于心脏器官的特殊性,细胞治疗存在疗效差异大、驻留与存活率低、移植后转归与在体功能检测难等瓶颈问题,限制了细胞治疗的临床应用。针对上述难题,项目组历经二十载,围绕细胞治疗缺血性心脏病的关键技术进行深入研究,在理论体系、技术创新及临床转化方面取得了3项成果。


“我们建立了缺血性心脏病细胞治疗的新理论新方法。”沈振亚表示,“创新的移植关键技术突破了缺血性心脏病细胞治疗的瓶颈。”项目组在国内率先开展临床转化,应用创新技术显著提高了临床疗效,建立了心脏疾病细胞治疗的临床应用标准,在国内多家医院推广应用,完成了国内最大样本量的缺血性心脏病细胞治疗临床转化应用,取得巨大社会效益。


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撰稿 新华日报记者 杨频萍 谢诗涵 王拓 蔡姝雯 张宣

来源 新华日报《科技周刊》

编辑 王君

值班主编 孙巡


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