国家科技奖励大会上海部分获奖项目一览

打开南海油气宝库

　　国家科技进步特等奖打开南海油气宝库

　　3年多前，当第六代深水半潜式钻井平台海洋石油981交付时，对于大多数中国人来说，它还只是国家重大装备制造领域中不太引人注目的一个。如今，它已像南海礁盘上那些岿然不动的主权碑一样，成为中国在这片海洋存在的象征。

　　1月9日，这座代表中国海洋工业装备最高水平的钻井平台拿到了它的终身成就奖2014年度国家科学技术进步奖特等奖。上海外高桥造船有限公司的船坞，就是它出生的地方。

　　能够漂浮在海面上的半潜式钻井平台，是人们在深海寻找油气的利器，中国上一次对深水半潜式钻井平台的尝试还要追溯到1983年，当时由上海船厂建造了最大工作水深200米勘探三号。

　　然而，油气资源不可能仅仅存在于200米的海底，如果中国的海洋工程装备还停留在购买或者租用国外公司的海洋装备进行深海油气勘探，不仅花费巨大，而且很容易成为外国遏制中国发展的手段。

　　2008年4月28日，位于浦东北端的外高桥造船有限公司，数控等离子切割机切割了第一片材料，标志着海洋石油981正式开工。按照设计要求，这座平台要到达的是距离大陆2000公里的南海海域，作业水深超过3000米。

　　不过，要在南海平稳工作，还要适应南海的特殊脾性。上海外高桥造船有限公司副总经理陈刚说，中国南海属于世界三大恶劣海况区，每年十余次的强台风冲击考验着半潜平台的生存能力，在设计过程中，台风、钻井能力、动力定位能力等因素被列为重点考虑对象，在981平台设计之初，世界上并没有专门针对中国南海区域开发的半潜式钻井平台，结合南海的环境条件，最终确定了200年一遇的台风及其波浪等作为考核平台结构强度和稳性的输入条件，大大提升了平台的安全性。

　　困难重重，单靠外高桥造船厂一家之力，难以完成这个大工程，于是联合多家单位一起攻关成了必然的选择。陈刚说，海洋石油981可以说是国内第一个将产、学、研、用紧密结合的海洋工程产品，上海外高桥造船有限公司作为项目的设计采购施工承包商，联合国内顶级设计单位中国船舶工业集团公司第708所和中国海洋石油总公司设计研究院，以及国际知名设计公司Friede&Goldman公司共同完成项目的基本设计和船型开发。

　　6项世界首次和10项国内首次的技术创新，是海洋石油981过硬的指标，它的出现也意味着，我国成为继美国、挪威之后第三个具备超深水半潜式钻井平台设计、建造、调试、使用一体化综合能力的国家。

　　陈刚又回想起2002年到新加坡调研第五代半潜式钻井平台的事，当时他觉得我国船厂的设计建造能力离这座平台可能还有10年的差距，没想到10年后，我国已经拥有了技术更为先进的6.0版投入使用至今已完成11口井的钻完井作业，创造直接经济效益111亿元人民币，发现了3个深水油气区块，获天然气储量2000亿方是它交出的漂亮成绩单。

　　国家科技进步一等奖预应力提供基建技术保障

　　从国家体育场鸟巢、南京铁路南站，再到苏通大桥、方家山核电站安全壳，这些大跨、超长、重载以及特种结构的基础设施在兴建时，都需要预应力技术的支撑。由东南大学、同济大学、中国建筑股份有限公司等单位合作完成的项目《现代预应力混凝土结构关键技术创新与应用》，获得了2014年国家科技进步一等奖。该课题项目组16年磨一剑，不仅产出了丰硕的学术成果和经济社会效益，也直接助力我国的预应力技术实现了跨越式发展，逐渐由预应力大国向预应力强国迈进。

　　在土木工程领域，预应力技术是一个很传统但又极具挑战性的研究方向，早在上世纪50年代我国就开启了这一领域的研究。简单来说，预应力是指按要求预先施加在结构上的作用力。运用预应力技术后，可有效提高结构性能、延长结构寿命、节约材料、降低综合成本、实现节能减排与环境保护。一般而言，它可以减少混凝土用量30%-50%，减少钢筋用量40%-60%。

　　此次获奖项目的第二完成人、同济大学建筑工程系教授薛伟辰介绍，上世纪90年代以来，我国一批大型体育与文艺场馆、机场航站楼、高铁客运专线、大型跨江跨海桥梁等重大工程纷纷投入建设。但这类大跨、超长和重载结构在设计和建设时会遇到一个棘手难题，即结构裂缝和变形控制。在这一点上，预应力技术被认为是一个很好的应对方法。

　　从1998年开始，在中国工程院院士、东南大学土木工程学院教授吕志涛的领衔下，课题项目组就通过系统的科技攻关，建立和完善了预应力混凝土结构的设计与施工成套技术，从而提升了我国在大跨、超长和重载结构的自主设计与建造技术水平。

　　值得一提的是，伴随着课题项目组十多年持之以恒的研发，土木建筑领域一系列和预应力混凝土结构相关的技术标准实现了从无到有的突破。这一项目本身已授权十多项发明专利，直接产出的经济效益达数十亿元人民币。

　　国家科技进步一等奖钢管突围，绿色火电遍神州

　　研制锅炉钢管，也能获得国家科技进步一等奖？是的，因为宝钢、中国钢研集团等单位倾注十多年心血研制的钢管，不仅体现了能长达30年对抗600℃高温、30兆帕高压，以及多种腐蚀等恶劣工作环境的世界一流技术水平，更为我国推广绿色火电600℃超超临界火电机组，立下了无可替代的汗马功劳。

　　煤炭，是我国目前发电使用的最主要能源。可它带来的温室气体排放，却造成了我国巨大的环境压力。怎样使火力发电的利用更清洁高效？发展超超临界发电机组是国际认同的技术方向。2006年，我国搭建起了首台600℃超超临界火力发电机组，2007年国家即决定全国推广。

　　于是，瓶颈出现了。首台机组完成了设计、制造，但全部采用进口材料，若要全国推广，关键材料不实现国产，就等于让外国卡住了我国能源装备的咽喉。宝钢中央研究院首席研究员徐松乾回忆，当时锅炉内一种内喷管，日本卖方开出一口价每吨数十万元，而如今实现国产后，价格已跌落到每吨10万元以内。而这种钢管在一台超超临界机组中的用量约为400吨。

　　宝钢与中国钢研科技集团、哈尔滨锅炉厂等单位，一起组成了产学研用联合攻关组，开展攻关。

　　宝钢中央研究院首席研究员王起江回忆，为了摸索最佳钢材配方，让它可以胜任超超临界机组中最困难的岗位600℃高压锅炉中的岗位，并稳定服役30年，他们先后做了30多炉钢的实验。实验过程中，几乎每天耗费的材料都价值几十万元，好在宝钢在科研上有宽容失败的氛围，只要技术方向有市场需求、符合国家战略，就允许技术人员不断在失败中探索。

　　终于经过十多年努力，攻关组在2010年实现了我国600℃超超临界机组关键高压锅炉管100%自给，国产高压锅炉管在国内市场份额已占到84%。

　　国家科技进步二等奖让香味存留时间更长

　　让香味留存的时间更长，让人造香精散发出天然草木、雨后清新空气的味道；让食品中添加的香精尝起来没有浓浓的人造味上海应用技术学院香料香精学院院长肖作兵教授领衔的高品质香精制备与品质控制关键技术及应用项目解决了困扰行业已久的瓶颈问题，获得2014年度国家科技进步二等奖。

　　目前国内主要香精企业以年产1000吨以上的规模对这一技术进行了推广应用，一些海外企业也以年产500吨的规模推广应用。

　　国家科技进步二等奖无创观察神经干细胞

　　复旦大学附属华山医院神经外科朱剑虹、周良辅和毛颖教授领衔的科研团队，凭借脑组织修复重建和细胞示踪技术及转化应用项目荣获国家科技进步二等奖。

　　该课题的两大创新点引人注目:一是在国际上率先从开放性脑损伤成功分离成人神经干细胞，还系统地建立了成人神经干细胞体外获取、大量扩增和诱导分化成套技术，为神经再生修复提供了细胞来源，获专利授权。二是在国际首创干细胞临床示踪技术，无创观察神经干细胞在人脑中活动。

　　国家自然科学二等奖太阳能驱动吸附制冷

　　上海交通大学王如竹等近20年潜心研究形成的吸附式制冷的吸附机理、循环构建及热设计理论，获得2014年度国家自然科学二等奖。

　　在一个建筑中，制冷空调的电力消耗可以占到总能耗的40%左右。如果能够将这些热能转化为冷量，实现零电耗的制冷，则会产生显著的节能减排的效果。吸附式制冷为此提供了可能，但是吸附剂-循环-热设计理论这三个相互关联与制约的环节存在着瓶颈问题，最后导致吸附式制冷的效率一直比较低，难以稳定高效地运行。

　　王如竹团队研发的复合吸附、回质循环以及吸附床耦合传热传质强化的新技术，有效提高了循环的稳定性与热效率，并实现了快速的制冷过程。在这些研究成果的基础上，他们将吸附式制冷与太阳能相结合发明了太阳能驱动的吸附式制冷系统。

　　国家自然科学二等奖纳米生物材料治***

　　未来，***患者不仅只有药物治疗这一种方式，还可以通过向***细胞内导入纳米生物材料来杀死这些病变细胞。若将这些纳米颗粒材料制作成蜂窝状，将药物存放其中一并导入***细胞中，可能为***患者带来更高的治愈可能。发现这种纳米效应及机理的华东理工大学材料与工程学院院长刘昌胜获得了2014年度国家自然科学二等奖。

　　作为科学家，刘昌胜这样定义科研探索的过程：非常痛苦，但充满乐趣。