2019年度中國國家科學技術獎巡禮

發布時間:2020-01-13 10:21   來源:人民網  

  一年一度的國家科學技術獎勵大會1月10日在京召開。2019年度國家科學技術獎共評選出296個項目和12名科技專家。油氣開采、交通運輸、土木建筑、生態環保等覆蓋國計民生發展的一批重大科技成果得到了集中展示和表彰。從大國重器到偉大工程,從基礎研究的成果涌現到高新技術的產業突破,科技創新的豐富成果彰顯了“中國智慧”的澎湃力量。

  大國重器

  造島神器“天鯨”入海國產客機高原入云

  代表項目

  ●海上大型絞吸疏浚裝備的自主研發與產業化

  ● ARJ21噴氣支線客機工程

  海上大型絞吸疏浚裝備是海洋資源開發、航道港口建設等重大任務和工程的“國之重器”。從疏浚航道、吹填造陸到碼頭建設……在工程建設領域,疏浚扮演著舉足輕重的角色。

  在2000年之前,我國的大型挖泥船主要依靠國外進口,相關核心技術長期被西方國家壟斷和封鎖。為此,以上海交通大學為首的科研團隊聯合各方力量,經過多年探索實踐,攻克了挖掘破碎、可靠定位、遠距輸送、總裝集成等設計制造“卡脖子”問題,在“挖得快”“定得穩”“排得遠”“系列化”等關鍵技術上收獲了諸多創新成果。

  2004年,大型絞吸挖泥船“航絞2001”開啟了中國自主設計建造大型絞吸挖泥船的序幕;2006年建成的“天獅號”,標志著中國掌握了鋼樁定位核心技術;2010年建成的“天鯨號”,成為當時亞洲第一的超大型自航絞吸挖泥船;2019年啟航并開赴遠海進行“一帶一路”港口建設的“新海旭”,標準疏浚能力達每小時6500立方米,標志著中國海上大型絞吸疏浚裝備總體達到國際領先水平。

  從聲名遠揚的“填海神器”到助力“一帶一路”的疏浚旗艦——如今,中國年疏浚量已超過16億立方米,疏浚能力躍居世界第一,是少數幾個能夠自主開展大規模吹填造陸和航道疏浚工程的國家之一。

  噴氣客機被稱為“現代工業的皇冠”,對科技和產業帶動效應極大。中國是航空運輸大國,噴氣客機卻長期依賴進口。研制大飛機,是國人的夢想,也是創新型國家的標志工程。

  ARJ21是我國第一款自主設計、自主集成并投入商業運營的噴氣客機;第一次走完了國產噴氣客機研制、取證、運營的全過程,構建了民機全壽命周期技術體系,突破安全性、高原經濟性、駕駛艙工效、全系統集成等技術難題,是民用大飛機項目的探路者,為后續C919飛機的研制奠定了基礎。

  ARJ21飛機的多項技術處于國際領先水平:全機災難事件概率優于國際同類飛機1個數量級;在典型高原機場,ARJ21可以滿客運營,能夠適應我國西部和北部地區機場起降條件和復雜航路越障要求,而國外同類飛機需減客50%以上……

  如今,ARJ21飛機各項性能指標不斷優化,航班量、航班正常率、航班收益水平等指標持續提升。2019年10月,ARJ21飛機首條國際航線開通;到2021年,預計將有超百架ARJ21飛機交付給航空公司。未來,ARJ21有望成為我國航空的主力機型和國家“一帶一路”建設的新名片。

  偉大工程

  三峽工程保長江安瀾中東采油促“一帶一路”

  代表項目

  ●長江三峽樞紐工程

  ●中東巨厚復雜碳酸鹽巖油藏億噸級產能工程及高效開發

  三峽工程是治理和開發長江的關鍵性骨干工程,也是迄今為止世界最大規模的水利樞紐工程。自蓄水以來,三峽工程防洪、發電、航運、補水、生態等巨大綜合效益全面充分發揮,有力推動了長江經濟帶高質量發展。

  作為中國人自己設計和施工建成的世界上最大的水利樞紐工程,三峽工程在建設之初并無成熟技術可利用,必須進行自主創新、克難攻堅。從構想、勘測、規劃、論證、設計、施工到運行,經過了幾代人的不懈努力,上萬名科技人員參與了三峽工程的科技工作,取得了一系列重大突破,在樞紐總體布置和樞紐工程、巨型水輪發電機組國產化、工程運行和生態保護、工程管理等方面解決了一系列世界級難題。

  力保長江安瀾——三峽工程建成以來,兩次經受了比1998年更大的洪峰考驗,保障了長江中下游1500萬人口、2300萬畝良田的安全。發展“綠色動力”——三峽電站總裝機容量2250萬千瓦,位居世界之首。打造“黃金航道”——三峽工程建成后,高峽出平湖,徹底結束了“自古川江不夜航”的歷史,宜昌至重慶通航條件極大改善,為長江經濟帶建設和發展提供了重要支撐。

  三峽工程是中國人的百年夢想,是中華民族偉大復興的標志性工程。三峽工程的建設形成了自主知識產權的三峽品牌,走出了一條獨具中國特色的自主創新之路。

  在世界能源版圖上,中東地區位置重要。目前,中東石油可采儲量占全球的42.7%,石油產量占全球的34.5%,在世界能源格局中具有不可替代的地位,也由此成為國際石油巨頭必爭的市場。

  與此同時,中東是“一帶一路”的重要支點,做大中東油氣業務合作對保障我國國家能源安全具有重要戰略意義。與國際巨頭同場競技,中國石油企業的拓展難度可想而知。

  巨厚復雜碳酸鹽巖油藏占中東地區所有油藏剩余可采儲量的65%,其復雜的特性導致該類油藏在開發中面臨諸多挑戰,主要表現為油藏內部結構特征不清晰、規模儲量難以有效動用、工程及配套技術不具針對性等。

  為此,中國石油充分借鑒國內油田開發經驗,大膽探索,創新提出針對巨厚復雜碳酸鹽巖油藏開發的技術,實現了中東地區巨厚碳酸鹽巖油藏億噸級儲量高質量開發。例如,在國際上首次建立了“賊層”定量識別標準和空間刻畫技術、形成了井網井距優化技術及平面差異化注水開發技術、創新井筒安全構建技術……相關技術在中東地區油田開發中起到了引領示范作用,“中國創新”在中東高端市場贏得認可和尊重。

  作為“一帶一路”油氣領域合作的成功典范,中東巨厚復雜碳酸鹽巖油藏億噸級產能工程2014年已建成億噸產能,扣除基礎油后的作業產量由2009年的107萬噸增至2018年的9610萬噸,近三年新增利潤462.6億元。

  創新技術

  “中國智慧”催化“手性” “中國芯片”力保安全

  代表項目

  ●高效手性螺環催化劑的發現

  ● FT-1500A高性能通用64位微處理器及應用

  如果一個物質就像人的左手和右手一樣互成鏡像,但相互不能重疊,就是“手性的”。手性分子與我們的生命和生活息息相關。而能像“酶”一樣精準、高效地創造手性分子是科學家的夢想與追求。

  不對稱催化是創造手性分子最有效的方法,能否發現催化效率超越酶的人工手性催化劑,是合成領域兼具科學性和實用性的重大科學問題。

  中國科學家經過近20年的持續努力,設計發展了一類全新的手性螺環配體骨架結構,并合成了系列手性螺環配體和催化劑,共計數百個。與其他催化劑相比,這些催化劑有許多優越性。在酮化合物的不對稱氫化中,手性螺環銥催化劑給出了高達450萬的轉化數,是目前“最高效的分子催化劑”;在雜原子—氫鍵插入反應中,手性螺環銅和鐵催化劑“打破半個多世紀的沉寂”,實現了這類重要反應的高對映選擇性轉化。

  目前,高效手性螺環催化劑被譽為“新世紀不對稱催化領域最具影響力的突破”,已成為合成化學中一個不可或缺的工具。其中一些催化劑已經被全球許多研究組借鑒使用,并被多家制藥公司用于手性藥物的生產中,如心血管病、心臟病、糖尿病、抗病毒等藥物。

  信息系統關鍵軟硬件的自主可控是國家網信安全的基本保障,而CPU是信息系統中最核心的集成電路芯片。此前,我國信息設備中高性能CPU絕大部分依賴進口,存在重大安全隱患,而國產CPU普遍存在性能偏低、實用效能差、應用生態不完善的問題,限制了國產CPU在信息系統中的大規模應用。因此,研發能夠在更多領域替代國外同類產品、進行大規模應用的“中國芯”,對于國家信息系統安全和產業系統安全至關重要。

  在國家“核高基”科技重大專項的支持下,2014年10月,FT-1500A高性能16核通用64位CPU驚艷亮相。該芯片兼容生態完善的ARM指令集,通過自主設計實現芯片安全可控,性能和效能領先于同期國際同類產品。其研發和面世,標志著我國CPU設計技術取得重大突破,打破了國外在高性能CPU領域的壟斷,為我國自主可控信息系統建設提供了技術保障。

  隨著國產化應用的逐漸深入,FT-1500A銷量逐年遞增,僅2018年四季度就銷售近3萬片。而隨著FT-1500A、FT-2000、FT-2000+等一系列高性能CPU產品的推出,已有400多家企業構建了以飛騰CPU為核心的全自主生態系統,覆蓋了從高性能計算、服務器、桌面、嵌入式等多個應用領域。 

  責任編輯:楊博文

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