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2017年国家科技奖获奖项目巡礼:解密创新之路 南昌一居民窃电被逮捕 送看守所羁押

  来源:大河网   
    2019-11-9

      听!创新英雄们这么说

      ——2017年度国家科技奖获奖项目巡礼(上)

      1月8日2017年度国家科学技术奖励大会在北京隆重举办两位科学家获得国家最高科学技术奖共评选出35项国家自然科学奖、66项国家技术发明奖、170项国家科学技术进步奖。获奖的一系列重大科学成果不断刷新中国创造的高度彰显我国的创新自信。而这些成果的缔造者们大多几十年如一日坚守科研初心为创新型国家与世界科技强国建设倾尽心血。科技视野版将聚焦他们解密他们的创新之路敬请注意。

      ——编 者

      国家自然科学奖一等奖获得者唐本忠

      热爱工作就成功了一半

      本报记者 喻思南

      创新感言:新的概念可以引领新的发展潮流、开辟新的研究领域。革命性的观念可以改变我们的思维模式甚至改变我们的生活方式。为鼓励原创发现必须鼓励挑战精神与培育创新文化。因为科学追求的最高境界是颠覆“常识”通过概念突破而开辟新领域、创造新知识。

      获奖项目:聚集诱导发光

      “做科研既要努力‘站’上巨人的肩膀也要勇于挑战权威、把巨人‘踩’在脚下。”这是中科院院士、香港科技大学讲座教授唐本忠经常对学生说的一句话。17年前他与团队挑战传统理论在国际上首次提出了“聚集诱导发光”概念并通过辛勤耕耘开辟了有机发光材料研究的新方向。2018年凭借在“聚集诱导发光”领域的开创性贡献唐本忠团队获得国家自然科学奖一等奖。

      “上帝不会随便打电话”。“聚集诱导发光”现象的发现离不开团队长期的研究积累

      简要地说“聚集诱导发光”是指分子在聚集状态下发光反而比单分子状态更强的现象。在唐本忠团队发现该现象之前科学家一直相信“聚集猝灭发光”理论即发光分子在聚集状态下发光强度减弱甚至完全消失。

      通常有机发光材料在聚集态或固态下使用因此“聚集猝灭发光”现象很大程度上限制了发光材料的应用范围。“聚集猝灭发光”理论像一个魔咒框住了人们的思想很多科学家尝试寻找隔离分子使发光不被猝灭的方法但都收效有限。

      2001年唐本忠与他的学生在实验中意外发现了一种与“聚集猝灭发光”截然相反的现象即一类有机分子在溶液中不发光而聚集后发光显著增强。唐本忠敏锐地意识到其中可能包含着独特的意义经过仔细研究与多次实验他创造性地提出了“聚集诱导发光”概念。

      “有时候做研究需要跳出现有的思维框框假如你观察到与既有经验不一样的现象第一反应不应该是回避而应该非常兴奋地去追根溯源。”唐本忠说。

      “上帝不会随便打电话。”唐本忠说“聚集诱导发光”现象发现看似偶然实际上离不开团队长期的研究积累。

      为解开某些有机分子在聚集态下发光的谜团那段时间唐本忠废寝忘食地思考这个问题。最终经过大量实验与卓有成效的讨论他带领的团队提出了解释模型即“聚集诱导发光”现象的产生是因为分子内运动的受限所造成的这一解释得到了科学界的普遍认可。

      “聚集诱导发光”是我国科学家率先提出的原创性概念开辟了发光材料的新领域。目前全世界已经有80多个国家与地区超过1500个研究单位的科学家进入该领域。

      热爱你的工作!做到这点你就成功了一半

      “原创的科研就像刨一口井越往下发现的泉眼越多。假如只是跟踪而无超越思路早晚会枯竭”唐本忠说。目前唐本忠团队制备了一系列高性能的“聚集诱导发光”材料并与不同领域科研人员合作推进这类材料在光电、传感、生物、医疗等诸多领域的应用。

      唐本忠最初的梦想并不是做化学家。中学时代他热爱文学还为学校文工团写过剧本。1977年在哥哥的建议下他报考了理工专业。与高分子科学结缘还缘于他有机化学考得不错被华南工学院(现华南理工大学)招生的老师看中从而被招入该校。

      “毕业后我又被国家公派到日本而不是我想去的美国留学我的人生好像很多时候都是‘被选择’的。”唐本忠说。面对“被选择”的人生唐本忠有自我的心得与理念——“爱上所做的工作”。

      在华南工学院的4年为挤出更多的时间学习唐本忠暑假没有回过一次家基本在图书馆里度过。在香港科技大学做研究他的实验室经常深更半夜都灯火通明。

      曾有人问唐本忠做出好研究的秘诀他的回答是:“热爱你的工作!做到这点你就成功了一半。”

      在唐本忠看来现在青年人学习环境与条件比以前好多了应该集中精力打牢基础。“一些科研人员追求‘短、平、快’的热门研究难以有时间静下心来思考重大的科学问题从而难以真正做出具有重大意义的科研成果。青年人要有做原创研究的自觉与胆识全社会也要营造良好的创新文化。”唐本忠说。

      国家自然科学奖一等奖获得者李家洋

      要有挑战难题的勇气

      本报记者 吴月辉

      创新感言:搞科研一是要有挑战科学难题的勇气与精神不要因为别人解决不了就觉得自我肯定也解决不了要敢于挑战要有信心。二是要有一个非常好的团队这非常关键。三是要有锲而不舍的精神在困难的时刻不动摇能够一直坚持下去。四是要具备敏锐性假如没有敏锐性你根本不知道一项科学研究最重要的关键点在哪里。

      获奖项目:水稻高产优质性状形成的分子机理及品种设计

      长江中下游稻区是我国水稻主产区之一历史上一直是水稻育种水平与生产水平非常高的地区。但近20年以来该地区水稻产量进入一个缓慢增长期存在着品质较差、抗病性弱、主栽种品种退化严重等问题由此也带来了抗生素与农药滥用等一系列问题。在这种情况下科学家们一直在思索:能否找到水稻质与量的“完美协调”让其综合能力达到最佳?

      经过多年的努力以中国科学院院士李家洋领衔的研究团队终于找到了这个“完美协调点”。他们运用分子设计育种的理念与技术经过精心的杂交“设计”育成了具有理想株型及超高产、早熟与抗稻瘟病等优展露基因的水稻新品种。

      日前这一突破性成果也因具有引领作用对指导未来作物遗传改良、保障国家粮食安全具有重大战略意义摘得2017年度国家自然科学奖一等奖桂冠。

      “分子设计”育种技术可以精确改良水稻缺点

      在过去半个世纪里中国的水稻育种实现了两次重要突破成为世界范围内第一次“绿色革命”的重要组成部分。

      第一次是上世纪60年代矮化育种的成功把水稻产量提高了20%—30%;第二次是上世纪70年代中期杂交水稻的研究成功水稻产量在矮秆良种的基础上又增长20%左右。

      两次突破很好解决了中国等发展中国家的温饱问题。如何在吃饱的同时又能吃好让水稻既高产又优质?

      1994年在美国完成博士后学业之后李家洋立刻回到国内为实现这一目标开始努力。李家洋选择了“分子设计”育种技术为研究方向。“‘分子设计’育种技术是世界作物遗传改良领域最先进的技术。它可以实现基因的直接选择与有效聚合也就是说可以精确改良缺点聚合多个优点不但有望实现水稻既高产又优质同时还能大幅度提高育种效率缩短育种年限并且实现‘精确育种’。”

      研究过程异常艰难没有先例可循

      多数农作物的经济性状比如高产、稳产、优质、高效等都受到多个基因的调控并具有“模块化”特性。

      “水稻也一样。所以在这个过程中我们需要首先了解清楚水稻不同基因对应的不同性状以及不同基因耦合可能产生的性状解析它们表达调控机制、彼此作用的模式。然后将这些基因根据需要进行相对精确的重新组合得到我们需要的品种让杂交、选种过程变得有目标、可预见。”李家洋说“这就像搭积木我们有针对性地选择需要的积木更快更好地搭建出需要的建筑。”

      然而“搭积木”的过程并不容易。

      李家洋坦陈最艰难的时期就是研究的起步阶段。“在世界上这也是个巨大挑战没有先例可循。我们只能自我摸索研究建立一套图位克隆水稻基因的体系。”李家洋说。

      最终经过8年的努力攻关李家洋团队成功建立了一套图位克隆水稻基因体系。“有了这个体系我们就可以克隆水稻的所有基因。”

      “最让我高兴的是之后的研究中我们成功找到了最关键基因。”李家洋说这种名为理想株型的基因可以让株型更优。“茎秆更粗壮穗子大、谷粒大这是高产最重要的性状。”

      除了让水稻能既高产又优质外“分子设计”育种技术还能让育种时间大大缩短。常规育种需要7—8年才能选出育种材料“分子设计”育种技术能将其缩短到4—6年甚至更短育种周期缩短为原来的1/2至1/3。

      李家洋说:“在常规育种中杂交后的新稻株要等到在田里生长后科学家才能用肉眼‘海选’出想要的性状植株。但在分子模块设计育种中哪怕还是小苗只要做一次基因检测就能‘锁定’想要的那一棵。”

      国家技术发明奖一等奖获得者贾振元

      我就是个干活的

      赵永新 吕东光

      创新感言:做科研要找对路子。刻苦的人很多关键在于找准方向。道走对了可能事半功倍;道走错了你费大力气、绕大圈子也不一定能成功。

      获奖项目:高性能碳纤维复合材料构件高质高效加工技术与装备

      “我就是个干活的”——见面握手时贾振元这样“自报家门”。

      今年54年的贾振元是大连理工大学长江学者特聘教授国家973计划项目首席科学家国家万人计划入选者2017年度国家技术发明奖一等奖项目第一完成人。

      个头不高、头发灰白的他对记者说:“农民要种好地、多打粮食工人要把工做好、拿出好产品我们搞工程科学的就要把问题弄懂、把技术弄通争取解决实际问题、满足国家重大需求。”

      贾振元干的这个活是世界性难题——碳纤维增强树脂基复合材料(以下简称“碳纤维复合材料”)构件的高质高效加工。

      瞄准制约行业发展的卡脖子问题

      从博士毕业留校任教至今贾振元在机械工程精密加工领域干了将近30年。“我们做工程科学的总希望自我做的事情能有意义把自我的研究与国家需求结合起来瞄准高校有优势、企业无法解决、制约行业发展的卡脖子问题。”

      碳纤维复合材料的高质高效加工就是这样的“卡脖子”问题。

      航空、航天、交通等领域的高端装备质量越轻跑得越快、飞得越远有效载荷也越大。贾振元介绍这些装备的重量一般按“克”计算飞机结构重量每降低1%油耗可以减少3%—4%;高铁减重1%能耗可减少6%—7%。

      减轻重量有两种途径:一是设计巧妙二是材料轻质。目前既轻巧又有刚度、强度的材料当属碳纤维复合材料。而且它易实现材料与结构整体同步制造已成为高端装备减重增效的优选材料。

      “但光有好材料还不行加工技术必须跟得上。”贾振元说只有先经过切边、制孔等系列机械加工复合材料构件才能连接装配、用到高端装备上。让企业头疼的是:复合材料构件加工过程中很容易产生毛刺、撕裂、分层等损伤。这些加工损伤会影响构件的承载性能、疲劳寿命与可靠性。

      2003年科研团队在与企业合作时发现了这个“卡脖子”问题后下确定攻克这一难关。

      贾振元告诉记者碳纤维复合材料多层叠加、多相混合、各向异性与金属等均质材料完全不同是典型的难加工材料。

      “必须从根子上解决问题。”贾振元为团队确定了研发路径:从应用基础研究出发从构成机理上弄清楚造成碳纤维复合材料加工损伤的根源然后再从工程实践中提炼出解决共性问题的理论方法。

      凭着“蚂蚁啃骨头”的精神他们终于取得多项重大突破:探明了碳纤维复合材料去除机理与加工损伤形成机制提出了针对碳纤维复合材料加工的切削理论建立了切削力与切削过程动态仿真模型。

      在此基础上研发团队用理论指导实践提出“微元去除”与“反向剪切”加工损伤抑制原理先后发明三大类、9个系列的制孔、铣削等刀具。研发团队还开发了负压逆向冷却与具有自风冷排屑功能的系列加工工艺研制了13台套数控加工工艺装备。

      自2010年起贾振元团队研制的新型刀具与技术装备投入应用把碳纤维复合材料的加工损伤控制在0.1毫米内。

      最喜欢别人叫我贾老师

      从2005年至今贾振元四次荣获国家技术发明奖。这期间他也由机械工程学院院长升至机械工程与材料能源学部部长并于2015年起担任大连理工大学副校长。

      “其实我最喜欢别人叫我‘贾老师’。”他坦陈“我给自我的定义就是老师教书是本分科研是本分。我当院长、部长很多年行政与科研不能说没有冲突关键是你如何分配好时间、提高效率。”

      贾振元是如何做到的?

      同事的答案是“三不会”。团队骨干高航教授说:“贾老师一不会打麻将二不会打扑克三不会唱歌几乎没什么业余爱好。”

      贾振元的诀窍是三个“一会儿”:早上早到一会儿中午少休息一会儿下班以后再多干一会儿。

      “其实贾老师搞科研不止三个‘一会儿’。”团队成员王福吉教授介绍说贾振元几乎没有节假日办公桌上全是书一有空就看材料、研究问题。“有一次星期天我到办公楼处理点事经过贾老师办公室时瞅见他正低着头、仔细琢磨手里的刀具。”

      国家科学技术进步奖特等奖获得者李兰娟

      满足百姓需求是我的心愿

      本报记者 谷业凯

      创新感言:我从小依靠国家的助学金完成学业是党与国家培养我一步步成长至今我当过赤脚医生深知老百姓对医疗服务的需求这也是我从医、从教、从事科学研究的初心。这次我们拿了医疗卫生系统的第一个国家特等奖而且是新发突发传染病防控体系的创新与突破我将继续带领团队一起为“健康中国”献策献力。

      获奖项目:以防控人感染H7N9禽流感为代表的新发传染病防治体系重大创新与技术突破

      创建并引领救治患者的“中国技术”

      回忆起2013年的春天中国工程院院士、传染病诊治国家重点实验室主任李兰娟印象最深的是与时间赛跑的紧张感。

      2013年4月男性患者曹某出现发热症状体温高达39.5摄氏度住进杭州某医院。12日病情开始加重咳嗽咳痰出现明显气急。经确诊曹某是人感染H7N9禽流感患者出现呼吸窘迫综合征血压下降、出现休克状态。会诊医生向李兰娟报告这个病人抢救过来的希望渺茫是否还要转院?李兰娟考虑患者起病只有6天正是患者细胞因子风暴高峰严重损伤肺部的时期而当时世界上还没有有效针对细胞因子风暴的救治办法。

      “患者这么年轻尽管希望渺茫但只要有百分之一的希望就要做百分之百的努力!”在综合分析重症感染患者病情进展规律后李兰娟根据自我创建的李氏人工肝技术能清除患者体内炎症因子的原理当机立断确定将人工肝捧场系统应用于救治呼吸功能衰竭阻断细胞因子风暴。她交代会诊医生维护好患者血压与充分给氧维护好生命体征立即将患者转运至浙江大学附属第一医院用人工肝技术进行抢救治疗。

      果然这一技术治疗方案取得了显著的效果2个小时以后患者的血压开始稳定细胞因子炎症介质迅速下降。经过5天5夜的抢救曹某奇迹般地渡过了器官功能衰竭的生命难关。而在这5天里李兰娟也没有睡过一个囫囵觉不断总结救治方案形成了严格控制抗生素与激素的使用采用抗病毒、抗低氧血症与多脏器功能衰竭、抗休克、抗继发感染(“四抗”)维持水电解质平衡与微生态平衡(“二平衡”)的治疗策略。

      成功防控人感染H7N9禽流感病毒疫情

      那一年的春天像这样的不眠之夜还有很多。H7N9疫情突发后项目组在5天内就确认了新型H7N9的病原向全世界发布全基因序列为全球应对这一新发传染病赢得了时间。李兰娟说这是让中国医学界都感到扬眉吐气的事情。“SARS最惨痛的教训就是长时间无法确认病原。”项目组创建了深度测序与高通量数据分析为核心的新发突发传染病监测网络可在72小时内完成300余种病原分析为早期发现新病原、监控病原变异提供了关键技术。

      找到病原只是疫情防控的第一步。李兰娟团队创立了以分子分型与溯源为特色的新发传染病预测预警技术体系与防控模式首次阐明该疫情的流行病学特征与规律。团队还从流行病学、血清学与分子病毒学方面证实了活禽市场是人感染H7N9禽流感病毒的源头首次证明了关闭活禽市场可以显著降低病毒从禽到人的传播风险。

      为了使更多的新发传染病得到有效诊断李兰娟团队创建了我国新发传染病诊断试剂高效快速研发平台。H7N9病原发现后2天内成功研发检测试剂3天推广至我国31个省市区5天至周边各国7天由世界卫生组织向全球推广标志着我国在该领域的技术达到并引领国际先进水平。团队还利用反向遗传技术成功研制了我国首个人感染H7N9禽流感病毒流感疫苗种子株一举打破了我国流感疫苗株必须依赖外国提供的历史。

      这是中国科学家在新发传染病防控史上第一次利用自主创建的技术体系成功防控了在我国本土发生的重大新发传染病疫情不仅避免了类似SARS的情况重演还在控制中东呼吸综合征冠状病毒MERS、寨卡等传染病的输入与援助非洲抗击埃博拉疫情中取得了卓越成效。世界卫生组织曾这样评述:“中国对人感染H7N9禽流感疫情的风险评估与循证应对可作为今后类似事件应急响应的典范。”

      南昌一居民窃电被逮捕  

      中国江西网南昌讯 (记者蔡颖辉)9月21日记者从国网南昌市青山湖区供电公司获悉经青山湖区人民检察院批准南昌市公安局青山湖分局以涉嫌盗窃罪对窃电嫌疑人黄某执行逮捕送看守所羁押。这是国网南昌市青山湖区供电公司查获的首起居民窃电刑事案件。

      今年4月30日国网南昌市青山湖区供电公司对怡景湖小区进行反窃电行动时查获小区一住户通过破坏电缆的方式窃电用电稽查人员按规定对窃电现场进行取证当场实施停电并下达违章用电、窃电处理通知书。3个月后该住户一直未到供电部门接受处理7月27日用电稽查人员联合公安部门再次来到怡景湖小区进行反窃电行动发现该住户仍在窃电稽查人员当场对该住户实施了现场停电下达违章用电、窃电处理通知书。同时警务人员对黄某的违法窃电行为进行了警告如屡教不改将依法处理。

      8月1日在该住户仍未到供电部门接受处理的情况下用电稽查人员第三次来到现场发现该住户又通过线路短接的方式仍在窃电用电稽查人员对该住户实施停电下达违章用电、窃电处理通知书后向南昌市公安局青山湖分局电力警务室报案。南昌市公安局青山湖分局电力警务室接案后立即展开检查。在确凿证据面前窃电人黄某向公安机关交代了违法窃电事实。青山湖公安分局依据〖中华人民共与国治安管理条例〗对其进行立案并实施了刑事拘留。

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