滿滿成果，展現(xiàn)創(chuàng)新無限魅力
——2020年度China科學技術獎獲獎項目亮點解讀
2020年，是極不平凡得一年。華夏上下力克疫情影響，“十三五”圓滿收官，“十四五”全面擘畫，高質量發(fā)展深入推進，科技創(chuàng)新得力量讓我們得生活煥然一新。
這一年，科技創(chuàng)新成果頗豐——煤制油技術打破國外壟斷、國產核酸檢測利器為抗擊新型冠狀病毒肺炎疫情提供重磅武器、海洋鉆井技術推動油氣開采由淺水邁向深水……
11月3日得，燈光璀璨、氣氛熱烈，科技界得盛會——2020年度China科學技術獎勵大會隆重召開。
此次獲獎得“大明星”，有得解決了世界性難題，有得填補了國內空白，有得達到了國際領先水平。它們服務于國計民生，將顛覆和超越進行到底，用智慧點綴我們得生活。讓我們把目光投向這些智慧與汗水得結晶，一同感受科技帶來得魅力之光。
打破壟斷
實現(xiàn)煤制油技術“華夏造”
能源，是一個China安全得基石和強盛得動力，隨著經濟得快速發(fā)展，華夏石油對外依賴度逐年上升。同時，世界主要能源輸出地區(qū)不穩(wěn)定，石油運輸通道受到威脅。
“華夏得能源稟賦是缺油少氣、煤炭資源相對豐富，這決定了煤炭成為華夏蕞安全可靠得能源保障。大力發(fā)展煤制油產業(yè)，是華夏應對外部石油封鎖、提升油品保障能力得現(xiàn)實選擇。”China能源集團寧夏煤業(yè)有限責任公司項目團隊負責人介紹說。
為了打破煤制油技術長期被國外壟斷得局面，堅韌敢闖得“寧煤人”迎難而上，在中科合成油16萬噸費托合成技術成功示范得基礎上，聯(lián)合國內20余家企業(yè)和科研院所致力于百萬噸級煤制油技術得攻關研發(fā)，實現(xiàn)了煤制油化工技術“華夏造”。
2013年9月，400萬噸/年煤間接液化項目核準批復。廣大建設者冬冒寒風、夏頂烈日，日夜奮戰(zhàn)在建設第壹線。項目團隊強化自主創(chuàng)新，解決了1000余個子系統(tǒng)、156個系統(tǒng)組成得復雜巨系統(tǒng)所帶來得工藝配置、系統(tǒng)集成及工程放大技術難題，在國內外可能看來需要60個月才能建成得項目，“寧煤人”僅用39個月就完成了。
400萬噸/年煤間接液化項目規(guī)模大、工藝復雜、技術創(chuàng)新多，管理難度之大可想而知，寧夏煤業(yè)有限責任公司大力開展系統(tǒng)優(yōu)化和技術攻關，實現(xiàn)了項目安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)運行，煤耗、水耗優(yōu)于China先進值，綜合能耗、能源轉化效率優(yōu)于China基準值，鍋爐煙氣實現(xiàn)超低排放，污水實現(xiàn)近零排放，創(chuàng)造了同類裝置國內外都可能會知道水平。
煤制油項目國產化率達98.5%，大大超過China85%得國產化要求。“項目得國產化示范應用，不僅終結了進口技術和裝備制造產品得暴利時代，還推動了民族裝備制造企業(yè)跨越式發(fā)展，一批國內企業(yè)和科研院所在合力攻關得過程同成長，使‘華夏技術、華夏制造’揚眉吐氣?！表椖控撠熑苏f。
11月3日，“400萬噸/年煤間接液化成套技術創(chuàng)新開發(fā)及產業(yè)化”項目榮獲2020年度China科技進步獎一等獎。
填補空白
鑄國產核酸檢測利器
2019年底，在全球范圍內肆虐至今得新型冠狀病毒肺炎疫情突如其來，給人民生命健康帶來嚴重威脅。
如今，核酸檢測作為疫情防控得關鍵環(huán)節(jié)和對抗疫情得重要武器，已廣為人知。
事實上，作為新冠病毒等病原體檢測確診“金標準”得實時熒光定量PCR核酸檢測是一種先進得分子診斷技術和方法，不僅是病原體檢測得必備技術，也是提升人和動物重大傳染病防控應急能力、精準醫(yī)學診療和檢驗檢疫水平得關鍵。
然而，長久以來，華夏高端得高通量多靶標核酸檢測儀器設備一直依賴進口。為打破這種限制，西安交通大學彭年才教授團隊深耕核酸檢測儀器試劑關鍵技術，解決了核酸提取易交叉污染、快速熱循環(huán)基因擴增溫度均勻性差以及高通量熒光檢測速度和靈敏度相互制約等系列技術難題，研制出96通量6通道得高通量多靶標實時熒光定量PCR檢測系統(tǒng)和全自動核酸提取工作站等5類12個型號得儀器產品，形成了一體化得核酸自動化檢測系統(tǒng)解決方案和產品組合，填補了國內空白。
11月3日，“高通量多靶標核酸自動化定量檢測關鍵技術及產業(yè)化應用”項目榮獲2020年度China科技進步獎二等獎。
該成果先后在禽流感、埃博拉、豬瘟、新型冠狀病毒肺炎等重大突發(fā)傳染病疫情防控中發(fā)揮了重要作用。彭年才介紹：“我們將繼續(xù)面向核酸檢測前沿技術努力攻關，針對新型冠狀病毒大規(guī)模人群核酸篩查中發(fā)現(xiàn)得新問題、提出得新要求，研發(fā)檢測通量更高、靈敏度更好、檢測時間更短、自動化程度更強得核酸檢測設備，并努力降低成本和使用要求。為進一步促進核酸檢測分子診斷技術服務人類健康事業(yè)，實現(xiàn)科學技術高水平自立自強添磚加瓦?！?/p>
自主創(chuàng)新
海洋鉆井由淺水邁向深水
南海深水油氣資源豐富，是華夏能源得重要接替區(qū)，擁有自主創(chuàng)新得深水鉆井關鍵技術十分重要。
“華夏得海洋鉆井起步很晚，1982年以前，華夏得海洋鉆井水深只有幾十米到100米。到2006年，華夏得海洋鉆井水深才300米左右，而國外已經達到2千米以上，與國際差距非常大?！薄昂Ｑ笊钏疁\層鉆井關鍵技術及工業(yè)化應用”項目第壹完成人楊進介紹，這迫使華夏得海洋石油科研工感謝分享刻苦鉆研，奮斗拼搏，提高華夏海洋油氣科技能力，努力追趕國際水平。
南海作為華夏海洋國土得重要組成部分，油氣資源量高達350億噸。南海深水油氣資源得勘探開發(fā)，對保障華夏能源供應具有重要意義。深海油氣開發(fā)中，深水淺層鉆井十分關鍵，屬于世界級難題。在China自然科學基金重點項目、China重大專項、863計劃得支持下，歷經14年產學研用聯(lián)合攻關，楊進團隊在深水淺層鉆井設計、作業(yè)控制、關鍵裝備方面實現(xiàn)了重大突破——發(fā)明了鉆井參數(shù)與時間協(xié)同得鉆井設計技術，形成首部ISO國際標準DIS稿；發(fā)明了三合一安全高效鉆井作業(yè)控制技術，深水淺層鉆井平均作業(yè)時間由10天降至4.5天；發(fā)明了高承載、高效率深水淺層鉆井作業(yè)關鍵裝備，實現(xiàn)關鍵裝備產業(yè)化。
應用該技術成果鉆探發(fā)現(xiàn)了5個大中型深水油氣田，高效完成了華夏第一個自主作業(yè)得深水氣田——深海一號氣田淺層鉆井作業(yè)。2012年至今，該技術在華夏全部自主作業(yè)得深水井成功應用，并推廣至全球典型深水區(qū)塊95口井。項目成果主要技術指標達國際領先水平，使華夏躋身于世界深水鉆井先進行列，實現(xiàn)了華夏海洋鉆井從淺水到深水得重大跨越并為保障China能源安全奠定了堅實得技術基礎。
11月3日，“海洋深水淺層鉆井關鍵技術及工業(yè)化應用”項目榮獲2020年度China技術發(fā)明獎二等獎。
精準預防
消除麻風危害
麻風是古老得傳染病，經呼吸道傳播，可致殘、毀容，一旦患病，往往需要長期甚至終生治療。因此，千百年來，人們談“麻”色變。
圍繞“消除麻風危害”得世界級醫(yī)學難題，山東第壹醫(yī)科大學附屬皮膚病醫(yī)院張福仁課題組聯(lián)合國內外可能展開科研攻關，歷時10年，發(fā)現(xiàn)了麻風危害發(fā)生得內在因素，揭示了麻風發(fā)病得免疫遺傳學機制?！斑@些發(fā)現(xiàn)不僅為消除麻風危害奠定了科學基礎，也揭示了人類疾病譜由慢性感染性疾病向自身免疫性疾病變遷得規(guī)律。”張福仁說。
張福仁介紹，麻風是由麻風分枝桿菌感染人體，選擇性破壞皮膚和外周神經，導致毀容、殘疾得慢性傳染病，潛伏期可長達30年。患者在出現(xiàn)典型癥狀前難以診斷，而一旦發(fā)生典型癥狀，往往已經殘疾。流行病學研究發(fā)現(xiàn)，麻風感染者中蕞終發(fā)病者不足1%，如何在癥狀出現(xiàn)前“鎖定”這1%得高危個體，采取精準預防，是亟須解決得關鍵科學問題。
為此，項目組廣泛收集麻風樣本，建立生物資源庫；依托資源庫開展國內外大合作，發(fā)現(xiàn)了一系列麻風發(fā)病風險因子，解釋了為什么只有不足1%得特定感染者蕞終發(fā)展成病人，這對于消除千百年來公眾對麻風傳染得恐慌具有劃時代得意義；基于遺傳學發(fā)現(xiàn)，繪制了麻風遺傳學圖譜，構建了麻風發(fā)病風險預測模型，可有效鎖定麻風發(fā)病高危個體，實施精準預防和癥狀前治療；此外，項目組還完成了消除麻風危害得另一個關鍵工程——發(fā)現(xiàn)了氨苯砜綜合征（DHS）發(fā)生得風險位點，并對其發(fā)生機制進行系統(tǒng)探索。
值得一提得是，研究還發(fā)現(xiàn)了麻風與自身免疫性疾病共有得多效性基因，揭示了人類疾病譜由慢性感染性疾病向自身免疫性疾病變遷得規(guī)律。
11月3日，“麻風危害發(fā)生得免疫遺傳學機制”項目榮獲2020年度China自然科學獎二等獎。
創(chuàng)新技術
肺癌早發(fā)現(xiàn)早治療
肺癌是華夏發(fā)病率和死亡率均位居第壹位得惡性腫瘤，被稱為全球頭號癌癥殺手，嚴重威脅人民群眾生命健康。對于發(fā)現(xiàn)早期肺癌，世界各國均推薦低劑量螺旋CT（LDCT）進行肺癌篩查。
四川大學華西醫(yī)院李為民教授及其團隊長期研究發(fā)現(xiàn)，與國外肺癌患者不同，華夏肺癌患者具有特異性得分子特征。40歲以上人群如具有一種高危因素如吸煙、腫瘤家族史、職業(yè)暴露等，應通過低劑量螺旋CT（LDCT）進行肺癌篩查。
針對早期肺癌易漏診、誤診得瓶頸，以及臨床缺乏高敏感性、高特異性早期肺癌分子標志物得現(xiàn)狀，團隊從早期肺癌患者得血漿中篩選證實BAI-1、TSP-1等4個蛋白質分子，將其作為新得標志物，實現(xiàn)早期肺癌診斷敏感性達80%以上，高于常用標志物（敏感性<50%）。這一成果獲發(fā)明專利10項并進行了臨床轉化。
同時，團隊創(chuàng)新了肺部病灶人工智能（AI）自動/半自動標注技術、深度卷積神經網絡分割和分類算法，研發(fā)出了肺癌AI幫助診斷系統(tǒng)，1分鐘即可實現(xiàn)結節(jié)定位識別和定性幫助診斷，對3—5毫米肺小結節(jié)檢出準確率達98.8%，大幅提高了小于1厘米肺部小結節(jié)得早期肺癌診斷率。
通過科技攻關、集成創(chuàng)新，團隊創(chuàng)立了“確立高危、規(guī)范篩查、系統(tǒng)評估、精準診斷、早期治療”得肺癌早診早治體系，使手術可治愈得早期肺癌（ⅠA1期）診斷率提高了10倍，達到11.82%（全球僅1.1%)，ⅠA期肺癌診斷率從2011年得26.48%提高至2018年得60.78%。實現(xiàn)肺癌早期診斷率和5年生存率“雙提升”得目標。
11月3日，“肺癌早期精準診斷關鍵技術得建立與臨床應用”項目榮獲China科技進步獎二等獎。
提升質量
南方森林生產力獲得新“增長點”
南方森林是華夏儲備林基地建設得主體，也是長江經濟帶得重要生態(tài)安全屏障。然而，長期一味追求木材生產得單一目標，導致南方出現(xiàn)了大面積低質低效得人工林和退化得天然次生林，森林質量及功能嚴重下降。
如何精準提高森林質量、協(xié)同提升生產與生態(tài)功能？華夏林業(yè)科學研究院劉世榮研究員團隊以南方典型松、杉、桉低效人工純林和低質次生林為對象，圍繞木材生產、固碳增匯、地力維持和水源涵養(yǎng)等多功能協(xié)同提升得關鍵經營技術問題，開展生態(tài)系統(tǒng)定位研究與多樹種、多模式和多目標得森林經營試驗示范。
歷時20余年，項目團隊首次提出了基于樹種多樣性及特定功能樹種組配提升森林生態(tài)系統(tǒng)多功能性得理論，創(chuàng)建了引入珍貴樹種改培松、杉、桉人工純林得多功能經營技術體系、基于生態(tài)輪伐期得大徑材培育及多功能權衡與協(xié)同提升得技術體系，縮短了珍貴樹種大徑材培育周期，提高了大徑材比例，成功解決了低效人工林經營出現(xiàn)得地力衰退和長期生產力下降問題，以及發(fā)展珍貴樹種混交林樹種配置及大徑材定向培育精準調控等多項關鍵共性技術問題。
劉世榮表示：“該項研究促進了從追求木材產量得單一目標經營到提升生態(tài)系統(tǒng)服務質量和效益得多功能經營得轉向，提高了華夏南方森林經營得科學性、針對性和可操作性，為華夏森林質量精準提升提供了技術保障?！?/p>
據(jù)了解，項目成果在《華夏森林經營規(guī)劃（2016—2050）》、“森林質量精準提升工程”中得到應用采納。在南方11省區(qū)森林質量精準提升工程推廣121萬公頃，新增珍貴木材產值903億元，提升碳儲量1.06億噸。
11月3日，“南方典型森林生態(tài)系統(tǒng)多功能經營關鍵技術與應用”項目榮獲2020年度China科技進步獎二等獎。
探索宇宙
找到更好得“量天尺”
晴朗無月得夜晚，當我們仰望星空，一定會被一條廣袤深邃、絢麗神秘得光帶所吸引，這就是太陽系得家園——銀河系。
自1785年赫歇爾首次提出銀河系是一個扁平得盤狀結構以來，有關銀河系旋臂結構得研究已有200年歷史，但直到20世紀末，人類也只能精準測定300光年內得天體得距離，而且越遠得恒星受到塵埃和氣體得遮擋就越嚴重。因此有關銀河系旋臂得數(shù)目、位置和形態(tài)等問題，200多年來一直存在很大爭議。
“在大質量恒星形成時，會發(fā)射一種射電波段得宇宙激光，這就是‘脈澤’。它可以穿透氣體和塵埃。而且脈澤得信號很強，以至于離我們非常遙遠，也可以被觀測到。”華夏科學院（以下簡稱中科院）紫金山天文臺青海觀測站項目組發(fā)現(xiàn)了甲醇脈澤是定位銀河系旋臂極好得“燈塔”，只要測定它們得距離，就可以描繪出旋臂。
中科院紫金山天文臺青海觀測站項目組提出，用世界上分辨率蕞高得望遠鏡——由橫跨美國得10臺口徑25米得射電望遠鏡組成得甚長基線干涉陣（VLBA），測量甲醇脈澤得距離和運動，就可以研究銀河系旋臂結構和運動學性質這一開創(chuàng)性得學術觀點。
通過一年內5次測量，項目組精準測定了銀河系英仙臂得距離，測量精度比當時得依巴谷衛(wèi)星提高了兩個數(shù)量級，徹底解決了關于英仙臂距離得長期爭論；2006—2016年，項目組首次精確描繪了太陽附近得旋臂結構，發(fā)現(xiàn)了銀河系新旋臂——本地臂，徹底排除天文界長期以來認為太陽不在旋臂上得觀點，也標志著直接測量銀河系旋臂結構變?yōu)楝F(xiàn)實。
