国家技术发明奖二等奖
深冷混合工质节流制冷技术及其应用
完成单位:中科院理化技术研究所
主要完成人:吴剑峰、罗二仓、公茂琼、周远、胡勤国、郭平
长期以来,在70—230 K温区一直缺乏一种高效、可靠、应用方便的制冷技术,而深冷混合工质节流制冷是获得该温区的新型制冷技术,其属于制冷与低温工程领域。
该项目针对传统技术存在的问题进行深入研究,取得了如下创新成果:(1) 阐明了各工质组元在制冷系统内的工作机理,综合优化制冷组元实现全制冷温区高效制冷,用此原理采用新的工质组元,针对不同制冷温区,提出了四类高效、环保的混合工质制冷剂;(2) 阐明了制冷循环实现高效率的原理,据此提出了新型分凝分离制冷循环等三种高效、可靠的深冷混合工质制冷循环;(3) 提出采用控制电磁阀启/闭实现制冷系统变工况运行的控制方法,确保制冷系统高效、可靠地变工况运行。
集成上述创新,形成了满足70—230K温区需求的新型深冷混合工质节流制冷技术,具有高效、可靠、成本低和易于工业规模生产等特点。项目在核心技术方面授权8项发明专利,形成全面知识产权保护。同时依据核心技术已成功研制出系列单压缩机混合工质深冷冰箱、高低温试验箱、高真空冷阱等。其中,深冷冰箱技术已向企业转让,并有批量系列产品出售;多台新型高低温试验箱也已在一些相关部门得到应用,社会和经济效益显著。
低能离子束细胞修饰技术和装置
完成单位:中科院合肥物质科学研究院
主要完成人:余增亮、吴跃进、吴李君、胡素华、张束清、陈斌
基于离子注入生物效应的发现,提出了低能离子与生物体相互作用能量沉积、质量沉积、电荷转移的新概念,发明了离子束诱变技术、离子束细胞修饰技术、离子束介导基因转移技术和实现发明的装置,在农作物和微生物育种、生命化学起源、星际分子形成、环境低剂量暴露与健康等方面得到应用,获国家知识产权局和世界知识产权组织授予的“中国专利金奖”,曾在国际会议上被认为“开辟了一个全新的离子束应用领域”而写入会议纪要,《离子束生物技术引论》被Springer出版社作为“经典著作”在纽约翻译出版,推荐作为教科书。
项目育成20个新品种大面积推广。离子束育成的‘早晚兼用连作直播水稻’以及‘耐储存水稻’等创造了显著的社会经济效益。离子束修饰的维生素C催化剂对我国维生素C行业在国际竞争中取胜、成为国际主要生产和供应商起了关键作用,仅江苏江山制药一家企业年出口8000万美元。国际刊物评述离子束修饰的花生四烯酸菌株发酵水平创新高,产品出口20多个国家和地区,将吸引国外资金在武汉建年产值10多亿元的生产基地。由项目单位同意或提供技术,国内外成立了8个离子束生物工程学专业实验室,装备了11台离子束生物工程装置,推动了离子束生物工程学在国内外的发展。
高效数字视频编解码技术及其在国际标准与国家标准中的应用
完成单位:中科院计算技术研究所、哈尔滨工业大学
主要完成人:高文、赵德斌、吴枫、吕岩、马思伟、孙晓艳
该发明的内容是高效数字视频编码理论及关键技术,应用对象主要是视频编码国际标准和国家标准。主要成果包括为我国在多媒体数据压缩国际标准化组织中获得了话语权。项目组有三项技术分别被国际标准ISO/IEC 14496-5、14496-7、14496-10以及ITU-T H.264采纳。H.264是近几年最受关注的国际标准。本发明不仅为提高该标准的性能贡献了核心算法,而且为其应用提供了完整的解决方案,成为其参考模型不可或缺的一部分。为我国自主知识产权的AVS国家标准做出了重大贡献。项目组有8项技术被AVS标准采纳,是AVS视频标准最主要的贡献团队。AVS视频国家标准的应用将会为我国带来超过数百亿元的经济效益,帮助我国数字音视频产业实现自主创新、跨越发展,将给我国信息产业带来深远影响。
纳米氧化物浓缩浆与纳米复合涂料
完成单位:中科院金属研究所
主要完成人:韩恩厚、刘福春、柯伟、张帆、陈群志、杨立红
研究解决了纳米氧化物粉体材料的团聚性、分散稳定性两大国际难题。研制成功的纳米材料浓缩浆具有高浓度、低粘度的特点,固体含量约是国外的2倍、粘度低于其一半以上、贮存稳定性提高1倍。产品性能(固体含量、初始粘度、贮存期等)达到国际领先水平。
采用两步法把纳米浆体添加到涂料中,制备了具有不同功能的多种纳米复合涂料。大量的实验室和现场试验数据、实际使用结果证明,该纳米浓缩浆显著提高了涂料的抗紫外老化性、耐候性、耐蚀性、耐磨性、光催化活性等,大幅度提高了传统涂料的性能。
该项目已有16项授权发明专利并获得辽宁省技术发明一等奖。成果已在我国飞机、民用建筑与工业部门等领域使用,带来了极大的社会效益。中科纳米涂料技术(苏州)有限公司使用该技术从2005年3月底投产,当年利税700余万元。纳米氧化物浓缩浆不仅在涂料中,而且在塑料、胶粘剂、橡胶、油墨、化妆品等诸多领域有广泛用途,必将在国民经济、国防建设中产生巨大作用。
国家科技进步奖一等奖
先进机载合成孔径雷达关键技术与装备开发及应用
完成单位:中科院电子研究所、中航一集团第607所、北京航空航天大学等
主要完成人:吴一戎、丁赤飚、房建成、曹正林、向茂生、吕晓德、梁兴东、章传芳、黄国满、曹天景、张志敏、郭智、李绍恩、赵凤军、马海燕
先进微波遥感技术在国民经济和国家安全方面具有重要的战略意义,先进合成孔径雷达(SAR)关键技术的研发和应用,是在高技术开发和集成的基础上,解决一系列技术难题,打破国际技术垄断和封锁,实现了高分辨率和三维微波对地观测和资源考察。
该项目突破了先进机载SAR的一系列关键技术和高技术集成的瓶颈,实现了全天候、全天时高分辨率成像和三维干涉成像。突破的关键技术包括:SAR总体设计、高精度运动补偿、低相位噪声低失真多通道宽带雷达系统、高分辨率成像处理、高精度干涉SAR数据处理等。在先进机载SAR关键技术突破的基础上,研制成功了0.5米/0.15米分辨率SAR系统,分辨率达到国际先进水平;研制成功了我国第一部机载干涉SAR系统,三维测量指标达到1:5万数字高程模型(DEM)要求。
该项目的研制成功,大大提升了我国SAR技术的整体水平和研制能力,实现了我国高技术遥感观测装备的首次对国外出口,推动了中科院创新成果的应用和快速转化。
高端硅基SOI材料研发和产业化
完成单位:中科院上海微系统与信息技术研究所、上海新傲科技有限公司
主要完成人:王曦、林成鲁、张苗、陈猛、俞跃辉、张峰、李炜、宋志棠、张正选、刘卫丽、王连卫、林梓鑫、陈静、李守臣
绝缘体上硅(SOI)技术被国际公认为“21世纪的硅集成电路技术”,在低压、低功耗电路、耐高温电路、微机械传感器、光电集成等方面具有重要应用,是微电子和光电子领域发展的前沿。同时,SOI技术具有抗辐射独特优越性,是微电子敏感核心技术,西方国家对我国严密封锁和禁运。该项目从SOI研发一直到成功实现产业化历经20余年,在关键技术上取得一系列重大创新:突破了离子注入、高温退火等SOI材料制备成套的关键技术,自主开发了低成本、高质量的超低剂量离子注入SOI技术;在国际上独创了将键合和注氧隔离技术相结合的注氧键合(Simbond)SOI新技术,极大提高了SOI材料的厚度均匀性;创造性地对常规SOI材料进行改性,使SOI材料抗总剂量加固水平跃上了新的台阶等。项目申请国家发明专利32项(已授权16项),拥有SOI核心自主知识产权,并形成我国首部SOI技术企业标准。
该项目打破了国外的技术封锁,建成了我国唯一的SOI材料生产线,生产的SOI材料系列产品性能指标达到或优于国际SEMI标准,从根本上解决了我国SOI材料“有无”问题,为大幅度提高我国微电子器件的综合性能做出了重大贡献。同时,产品被英特尔、飞利浦等国际顶级半导体公司所采用,具有明显的国际市场竞争优势,在短时间内跻身国际高端硅基材料市场,实现了我国微电子材料的跨跃式发展。
国家科技进步奖二等奖
中国冰川分布与资源调查
完成单位:中科院寒区旱区环境与工程研究所
主要完成人:施雅凤、王宗太、刘潮海、谢自楚、王宁练、蒲健辰、杨惠安、焦克勤、刘时银、米德生、朱国才、吴立宗、丁良福、安瑞珍、叶佰生
中国冰川编目是在航空像片校对地形图和野外考察的基础上,逐条量算冰川面积、类型、雪线高度以及冰储量等34项形态指标,最后集成为《中国冰川目录》12卷22册,并附有冰川分布图195幅。为便于科学研究和生产部门使用,编写了《简明中国冰川目录》中英文版专著和建立了冰川目录数据库。突出的创新点是研制出高精度的B-1型冰川测厚雷达,在测量数十条冰川厚度的基础上,建立了冰川平均厚度和面积的关系式,据此较准确地估算了中国冰川储量。中国共发育有冰川46 377条,面积59 425km2, 冰储量5 600km3,是世界上四个冰川面积最大的国家之一。
《中国冰川目录》用于冰川融水径流估算、小冰期及近50年来的冰川变化监测、冰川灾害防治等方面,先后发表论文250余篇,相关著作30余部,促进了冰川学的深入发展;在生产上被水资源研究与规划(13项)、水利工程(6项)、防灾减灾(5项)、冰川旅游资源开发(8项)等部门所采用;在国际上被世界冰川监测服务处(WGMS)、世界雪冰数据中心、美国地质调查局、国际山地开发中心(ICIMOD)等国际组织和科研单位收录和引用,收到了显著的社会效益和巨大的经济效益。
饮用水质安全风险的末端控制技术与应用
完成单位:中科院生态环境研究中心、中科院广州地球化学研究所
主要完成人:曲久辉、刘俊新、杨敏、肖贤明、王子健、刘会娟、张昱、胡春
该项目以危害人体健康的重点污染物为对象,以毒性效应为水质安全风险的主要评判依据,针对水质风险末端控制的关键环节,提出了将供水末端作为最终安全屏障、对各环节协同调控的技术思路,在安全深度净化、水质稳定与改善、远程监控与污染预警等方面实现技术创新,创建了饮用水质安全风险的末端控制技术系统并广泛应用。 以水中具有健康风险的污染物为主要控制目标,对高级化学氧化、高效吸附、电化学等技术进行单元和集成创新,开发出可强化产生羟基自由基等饮用水安全净化的核心技术,可对水中低剂量POPs、内分泌干扰物、消毒副产物以及砷、氟、氨氮等特殊物质高效去除,同时具有保持管道水质稳定、改善味感等综合效果,保证饮用水质健康安全。研究开发出适合末端水质监控的生物在线监测与预警技术,建立并完善生物毒性测试方法,在分子、细胞水平上形成一套适用于水质评估的技术体系,应用于研究开发和实际制水过程。开发出利用互联网将制水终端与中控平台远程联的应用技术, 实现了对分散水站水质远程实时监控。项目获发明专利22项,发表论文61篇,其中SCI收录论文23篇。已在全国600多个小区推广应用,用户达到20多万个,累计新增产值2.3亿元,新增利润4948万元,新增税收1422万元。
新疆生态安全遥感监测与信息系统的技术集成和应用
完成单位:中科院新疆生态与地理研究所、中科院地理科学与资源研究所、新疆遥感中心等
主要完成人:陈曦、周成虎、杨辽、刘高焕、周可法、陆锋、包安明、邓铭江、黄镇、罗格平
该项成果通过多单位的合作与多学科交叉研究,实现了对我国新疆干旱区生态环境遥感监测与信息系统的技术集成和应用,提出了具有重要应用价值的技术集成体系,构建了新疆多尺度卫星遥感监测平台,提出了空间决策与管理模式。利用3S技术建立了国家边界与跨国河流信息管理与决策系统,解决了数据采集、数据规范、实时三维建模、虚拟现实、数据安全等关键技术问题,为高技术在国家安全上的应用提供了技术支撑和应用系统;在干旱区数字流域建设方面,建立了合理调度干旱区大流域水量的理论方法,集成了最先进的技术手段,研发出实际运行系统,解决了生态用水调度国际难题;在干旱区生态与环境监测方面,建立了遥感数据获取与处理平台、资源与环境数据库技术标准体系和元数据标准体系、数据库集成技术方法、运行管理与更新共享机制。该项研究发表论文120余篇 ,其中SCI 20余篇,出版专著2部,软件著作登记4项,业务运行系统4个,培养了86名博士、硕士研究生。
大口径主动光学实验望远镜装置
完成单位:中科院国家天文台南京天文光学技术研究所
主要完成人:崔向群、苏定强、李国平、姚正秋、张振超、王海、徐欣圻、张勇、刘根荣、李烨平、王亚男、王佑、王跃飞、周放、陈海元
“大口径主动光学实验望远镜装置”是国际上第一架采用主动光学技术的反射施密特望远镜,其施密特改正镜是一块对角径1.1米的六角形薄镜面的主动可变形镜。该项目发展了相关的六角形镜面主动校正力的定标计算方法,并用主动光学控制的技术成功地在六角形薄镜面上产生偏轴非球面,在天文观测中实时补偿光学系统的像差,解决了大口径、大视场反射施密特望远镜的关键技术,属于国际首创。
该项目技术难度大,具有多个首创性。以崔向群研究员为首的研究团组经过数年的艰辛努力,终获成功。使我国掌握了大口径薄镜面主动光学的关键技术,不仅为我国重大科学工程 “大天区面积多目标光纤光谱望远镜”(LAMOST)项目的建成打下了基础,而且其成果还可用于地面和空间的高精度大口径光学系统,为大口径、大视场光学观测做出重要贡献。
长链二元酸的研发与工业生产
完成单位:中科院微生物研究所、淄博广通化工有限责任公司、中石化集团江苏清江石油化
工有限公司等
主要完成人:陈远童、刘其永、王永和、张肃净、郝秀珍、廖金玉、庞月川、徐军、魏家禄、荣东
长链二元酸是一种重要的化工原料,长期以来,市场需求量大,供应紧缺。但是现有化工合成生产方法工艺复杂、产量低、能耗高、污染重、产品单一,远远不能满足市场需要。
该项目通过二十多年的潜心钻研,最终创制出一套运用生物发酵方法工业化生产长链二元酸的新技术。该项技术生产工艺简单,生产条件温和,整个过程在常温常压下进行,收率高、成本低,且没有环境污染,具有化学合成方法不可比拟的优越性。技术成果先后在山东淄博广通化工有限责任公司、上海凯赛控股有限公司、南通振益热熔胶厂和中石化集团清江石油化工有限公司转化,建成了4座千吨级规模发酵工厂,年总产量超过10000吨。截至2005年,长链二元酸项目产业化总产值超过10亿元,创利税超过4亿元。
通过中科院微生物研究所方心芳院士和陈远童研究员两代科学家的努力,微生物发酵生产长链二元酸技术最终形成了具有中国特色的,拥有独立自主知识产权的新兴绿色化学产业,中国也从此摆脱了只能高价进口长链二元酸的局面,一跃成为世界上唯一能够利用生物合成法工业生产长链二元酸的国家。
曙光4000系列高性能计算机
完成单位:中科院计算技术研究所
主要完成人:孙凝晖、孟丹、张佩珩、徐志伟、马捷、熊劲、冯圣中、詹剑锋、刘淘英、杨晓君、安学军、霍志刚、赵晓芳、陈明宇、焦丽梅、苗艳超、王磊、涂碧波、刘涛、吴冬冬
曙光4000系列高性能计算机(HPC)是由具有10万亿次浮点运算能力面向网格的曙光4000A、具有百万亿字节海量数据处理能力面向网络安全的曙光4000L、具有5000亿次通用运算能力和4万亿次专用处理能力面向生物信息处理的曙光4000H、具有异构特性面向SAR实时成像处理的曙光4000I组成。
曙光4000系列研制成功,缩小了我国与国外在HPC技术上的差距,为中国在HPC技术和产业超过欧洲位居世界第三做出了重要贡献;为在中国发展HPC及其产业化方面探索了一条可行的技术道路;使中国商品化HPC的制造水平达到世界先进水平,已经并正在产生巨大的经济和社会效益,为促进石油等行业国民经济发展和满足网络安全等国家战略需求做出了突出贡献 。
汉王OCR技术及应用
完成单位:中科院自动化研究所、汉王科技股份有限公司
主要完成人:刘昌平、刘迎建、李志峰、刘正珍、黄磊、丁迎、江世盛、张浩鹏、朱军民、吴显礼
该项目属于计算机模式识别领域,旨在解决各种纸质文档、表格的自动识别录入难题,主要研究内容包括多语种印刷体文字识别 、脱机手写体识别、中英文名片识别、表格识别以及复杂版面分析与还原。经专家鉴定,项目在识别方法和技术上有创新和突破,识别率高,识别速度快,实用性强,有效解决了中英文混排、多字体混排识别问题,主要技术性能指标达到国际领先水平。目前,以汉王OCR为核心技术的相关产品已形成多样化、多领域的特色,在办公自动化、银行、税务、数字图书馆、邮政分拣等行业得到广泛应用。
“汉王OCR表格文字识别系统”累计销售超过300万套;“汉王名片通”2001—2005年累计销售5.5万套,占同期国内绝大部分市场,并销往日本及港台地区;“汉王文本王”2002—2005年累计销售7.7万套,占同期国内绝大部分市场;“汉王银行票据识别系统”已在中国工商银行、交通银行、建设银行等单位得到应用;“汉王增值税发票识别认证系统”在国税总局所属的24省市局担负着辨别增值税发票真伪的重任,用于企业的版本的销量也已超过1万套;用于海量文献高速录入的“汉王OCR录入工厂系统软件”已在国家专利局知识产权出版社等10几家单位得到应用;“汉王嵌入式OCR系统”使拍照手机具有文字识别输入功能。项目已累计实现销售收入近3亿元,同时带动了扫描仪、数字图书馆等相关行业的发展。项目的成果使我国的OCR技术及应用走到了世界的前列。
3毫米波段多谱线系统
完成单位:中科院紫金山天文台
主要完成人:杨戟、史生才、裴立本、陈善怀、姚骑均、严俊、林镇辉、曹爱琴、左营喜、周强、徐之材、裴春传、黄庆根、刘其利、孙金江
“3毫米波段多谱线系统”是紫金山天文台自行设计和研制的毫米波射电频谱接收系统。该系统主要由宽带4路中频和3个AOS后端频谱仪组成,它利用已有的一个SIS超导混频器,采用上、下边带折叠方式同时接收对天体物理重要的12CO(J=1-0)、13CO(J=1-0)、C18O(J=1-0)等3条星际分子谱线。系统实现了在国际同类望远镜的接收系统中未曾出现过的独特的设计、创新性很强,研制中使用的技术手段先进,主要技术指标都达到了设计要求。
基于3 条谱线的同时接收,“多谱线系统”使信号接收速率直接提高了3倍,大大增强了望远镜的观测能力。在提高硬件稳定性的基础上,抑制毫米波段大气快速变化引起的信号强度起伏,显著提高了测量精度。提供了对观测过程的优化,使望远镜的成图观测速率提高2倍。引入实时斩波轮校准方法,可以获得基线非常平整的原始谱线。多谱线系统将望远镜谱线接收效率整体上提高一个量级,定标精度显著提高。系统1998年开始研制,2002年在我国13.7米毫米波望远镜上投入天文观测, 向国内外开放使用。使用效果证明了它对前沿科学研究具有很高的实际应用价值。
《野性亚马逊:一个中国科学家的丛林考察笔记》
完成单位:中国科学院动物研究所
主要完成人:张树义
《野性亚马逊》为国内第一本系统介绍南美洲亚马逊热带原始森林以及野生动物与植物协同进化的科普图书。作者把在亚马逊从事科研工作的所见所闻,用大量精美的实录图片,配以一个个相对独立又相互关联的故事展现给读者,同时穿插在文中的一封封与爱人的通信,都用精美且通俗易懂的文字为读者讲述了科学考察的进展和背景;最后,每一段故事中所包含的生物学知识、野外科学研究方法和野外生存技能,都以“你知道吗”这样一个小栏目被凝练和升华。这种新颖且精美的图书表现形式,以及美妙的文字和图片,让大量生态行为学科学知识和环境保护意识以通俗易懂、生动有趣的形式表现出来,可读性极强,使其中蕴含的科学知识、科学方法、科学思想和科学精神极易于被大众所理解和接受。
该书第一版印刷发行1000册,发行后相当畅销,很多杂志(如《国家地理》、《文明》、《博物》等)曾多次转载该书内容。 |