看國家科技獎勵大會上的“湖南創造”

2020-01-11 10:49:57 來源:湖南日報

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湖南日報記者 胡宇芬 通訊員 周曉迅 趙琦

在1月10日舉行的2019年度國家科學技術獎勵大會上,湖南科技人員主持和參與完成的獲獎項目有31項,其中主持完成15項。獲獎項目都經歷了科技人員漫長求索的過程,涌現出很多“十年磨一劍”的成果。

這些項目有些什么特點?為國家解決了哪些問題?為我們的生活帶來哪些改變?記者連線省科技獎勵辦公室,帶來最及時的解讀。

基礎研究多點取得進展

國家自然科學獎,是對基礎研究重大成果的獎勵。此次湖南有3項主持項目獲得國家自然科學獎二等獎,占全國自然科學獎的近1/15,創近年來最好記錄。

從遙遠的衛星上傳來的圖像能看清楚房屋、人物等目標,有如一雙“千里眼”。背后的支撐技術就是高分成像技術,這是遙感對地觀測和國防安全等國家重大戰略需求的共性關鍵技術。多模圖像融合是高分成像的前沿挑戰難題,如何實現多模圖像的準確表示、高效融合與遙感成像,是多模圖像融合必須解決的關鍵科學難題。

歷經十余年攻關,湖南大學李樹濤教授主持完成的“多模圖像結構化稀疏表示與融合理論方法研究”項目,在解決三個關鍵科學難題上取得了系列科學發現。特別是解決了動態場景圖像融合中時空匹配的根本難題,并在保持光譜響應特性的同時,提升了空間分辨率。項目成果應用于環境保護、資源調查等重要領域,促進了圖像處理、模式識別和計算機視覺等學科方向的發展。

低維半導體可控制備與性能調控是當前電子信息材料研究領域的核心內容。湖南大學潘安練教授主持完成的“低維半導體能帶結構與光子特性調控”項目,針對技術瓶頸展開10年攻關,提出了實現不同維度半導體微納結構能帶調控和異質結制備的普適方法。

湘潭大學黃云清教授主持完成的“幾類偏微分方程高效算法研究”項目,為數學學科發展增添了一些新發現。

電子信息、軌道交通等領域保持技術優勢

提起湖南科技,超級計算、超級高鐵都是響當當的名片,裝備制造也是實力不凡。此次獲獎的主持項目中,不少涉及這些優勢領域。

風,有時是和煦的,有時卻是狂暴的。當大橋遇上了后者,就會得一種學名叫“風雨振”的“顫抖病”,此時列車鐵路在橋上行駛,風險很大。

中南大學何旭輝教授主持完成的“強風作用下高速鐵路橋上行車安全保障關鍵技術及應用”項目,成果被納入《高速鐵路設計規范》,成功應用于40余座高速鐵路橋梁工程,推動了我國高速鐵路橋梁動力設計技術進步。這項被同行評價“達到國際領先水平”的成果,涵蓋環環相扣的三個部分。不僅自主研建了國際領先的高速鐵路風洞及橫風-移動車-橋試驗系統,而且建立了強風作用下高速鐵路車-橋系統耦合振動精細化分析方法,并創建了強風作用下橋上行車安全的綜合保障技術。

風,利用得當還是一種重要的清潔能源,大力發展風電是國家的重要能源戰略。

湖南大學黃守道教授主持完成的“大型低速高效直驅永磁風力發電機關鍵技術及應用”項目,全面推進了我國風力發電技術的升級和突破。項目組研制出國內首臺2MW、3MW和世界首臺5MW直驅永磁風電機組,在全球 400多個風電場總裝機超1萬臺套,產品出口美國、德國、法國等20多個國家,近3年新增銷售額超800億元。

計算越復雜,對調度的要求就越高。一直以來,任務調度都是超級計算機、高性能芯片以及云計算等多個領域中的核心技術。

湖南大學李肯立教授主持完成的“高效能異構并行調度關鍵技術及應用”項目,歷經十余年攻關,系統地提出了大規模異構環境下高效能并行調度的基礎理論與技術。成果已廣泛應用于金融、智慧城市等相關領域,提高了大型工程仿真、天氣預報等應用上的計算效率,節省了能耗。近3年新增經濟效益逾21億元。

環保增效兩不誤 工農生產均獲獎

既要增加效益,又要保護環境,國家對工農業生產提出了新的要求。此次我省主持完成的兩項獲獎項目,就是這方面的佼佼者。

鎳鐵是煉鋼工業中重要的合金元素添加劑,可提高鋼的抗彎強度和硬度等。但是,鎳鐵生產卻面臨三大挑戰:原料紅土鎳礦依賴進口,運輸成本高、就地建廠難;生產流程長、冶煉能耗大;渣利用率低、環境污染大。

中南大學姜濤教授主持完成的“紅土鎳礦冶煉鎳鐵及冶煉渣增值利用關鍵技術與應用”項目,對鎳鐵生產工藝進行全方位的技術創新,近3年創直接經濟效益14.87億元。項目組發明了紅土鎳礦選擇性固態還原-磁選制備鎳鐵新工藝,實現鎳鐵的高效低耗低成本生產,擴大可利用的資源范圍;開發出紅土鎳礦還原熔煉渣系優化調控新技術,顯著降低冶煉溫度和生產能耗,提高金屬回收率;開發出鎳鐵渣制備鎂橄欖石型復相耐火材料新方法,實現鎳鐵渣的高效增值利用,消除渣堆存帶來的環境隱患。

柑橘是世界第一大水果,我國柑橘種植面積與產量均居世界第一。但是,這個產業面臨的問題也很多。傳統工藝耗水量大,堿法加工產生大量堿廢水;果膠、類黃酮、香精油等副產物高值化技術缺乏,綜合利用率低;加工原料供應期短,損耗率高。湖南省農科院單楊研究員主持完成的“柑橘綠色加工與副產物高值利用產業化關鍵技術”項目,經過13年攻關,實現技術、裝備和產品創新并產業化。成果在湖南、山東、四川等省應用,近3年新增銷售額38.41億元,新增利潤2.45億元,出口創匯1.44億美元。應用企業被國家工信部認定為“國家綠色工廠”。

在綠色加工方面,項目組首創酶法取代堿法脫囊衣關鍵技術,建立我國第一條酶法脫囊衣工業化生產線。同時研發了罐頭等產品加工節水工藝、軟件和裝備,建立了適量用水、分類用水和循環用水技術模式,噸產品耗水量降低40%以上。

在實現全利用方面,項目組建成國內首條年產3000噸柑橘果膠生產線,在國內率先建成年產20噸多甲氧基黃酮和30噸圣草次苷生產線,并創制了可控緩釋微膠囊粉末香精,還用柑橘皮渣生產可降解農用包裝器具。

在延長加工原料供應期方面,項目組建立了“產地預冷+臭氧熏蒸+智能分級+低溫貯藏”技術模式,為國家惠民工程“柑橘貯藏保鮮設施及技術”提供科技支撐,貯藏期延長2—4個月。發明了柑橘速凍和動態流槽微波解凍技術,在國內率先建成7噸/小時柑橘速凍生產線,加工原料供應期從4個月延長到12個月,解決了企業季節性停產的問題。

【編輯】依孜
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