重大科技创新成果集中爆发再现特等奖“双黄蛋”

2019/5/15 21:50:02

作者:劳动报记者王嘉露 编辑:范晨光

      在昨日举行的2018年度上海市科学技术奖评选中,同时出现了“上海65米射电望远镜系统研制”和“上海中心大厦工程关键技术”两项科技进步特等奖,特等奖席位再次诞生“双黄蛋”,也是继2016年同时出现1项技术发明特等奖和1项科技进步特等奖后又一次同时涌现出2项特等奖项目。

      特等奖是对特别重大的科学发现或者技术发明,或者完成具有特别重大意义的科学技术工程、计划、项目的最高规格奖励,时常空缺。自上海2012年恢复特等奖至2017年,累计仅产生了5项特等奖。可见,以此为代表的众多早期布局的重大科技工程在近年展现出了重要的科研和应用价值。

      突破国外垄断和“卡脖子”难题

      上海科技奖励的诸多获奖成果紧紧围绕科创中心建设这一主题,勇于承担国家重点科研任务,在突破国外垄断和“卡脖子”难题、满足国家高精尖和战略性科技需求方面获得了突出成绩。

      由宝山钢铁股份有限公司储双杰等完成的科技进步奖一等奖项目《大型高效低噪音变压器用取向硅钢开发及应用》为国家“西电东输”战略所采用的特高压输电和高效能配电提供了变压器核心材料。该项目开发成功,标志着我国取向硅钢技术实现了世界一流的目标,助推了“西电东输”、“一带一路”等国家战略的实施,取得了显著的经济效益和社会效益。由澜起科技(上海)有限公司杨崇和等完成的技术发明奖一等奖项目《高性能DDR内存缓冲控制器芯片设计技术》研发出了拥有完全自主知识产权的DDR系列内存缓冲控制器芯片,已获得国际发明专利23项、国内发明专利17项、申请发明专利16项,集成电路布图17项,纳入国际JEDEC标准2项。该项目整体技术达到国际领先水平,极大地提升了我国在DDR内存缓冲控制器领域的芯片设计和产业化水平,不仅打破国际垄断,树立了国际标准,更培养了集成电路领域一批尖端高科技人才。

      50岁以下中青年科学家占半数

      在2018年自然科学奖、技术发明奖、科技进步奖的所有第一完成人中,年龄在50岁以下的中青年科学家占到了总数的49.5%。获奖项目的所有完成人中,对应比例则达到了76.0%。获得科技进步一等奖的“高速铁路设施故障检测关键技术及应用”的第一完成人姜育刚在获奖时年仅37岁,出生于1981年,是2018年度高等级获奖项目第一完成人中最年轻的。

      另外,女性科技工作者的表现也可圈可点,在三大奖的所有完成人中,女性占比20.1%。获得青年科技杰出贡献奖的蒲华燕在获奖时更是年仅36岁。

      科创协同性和辐射力继续拓展

      自然科学奖、技术发明奖、科技进步奖的项目中,有189个是由多个单位合作完成的,比例达到65.4%。有189个项目由不同性质的单位合作完成的,比例达到65.4%,超过了去年的60.1%,不同类型单位之间的协同合作越来越密切。此外有111个项目有外地单位参与,比例达到38.4%,超过了去年的36.6%。所有809家完成单位中包括了195家外地单位,占比为24.1%,超过了去年的22.8%。

      同时上海作为区域创新高地的辐射作用也日益增强。其中,江、浙、皖三地单位占比连续多年超过了所有单位的1/3,长三角一体化的趋势突出。

      特等奖

      上海中心大厦工程关键技术项目

      中国第一高,直上云霄的“垂直城市”

      本报讯(劳动报记者王嘉露)一路向东,直上云霄,632米的上海中心大厦屹立于浦东陆家嘴核心地带。它不仅是中国第一、世界第二高楼,更是一座绿色、智慧、人文的“垂直城市”。

      除了它的超级高度,上海中心大厦还有着许多不为人知的技术创新点。它的工程建设不仅突破了传统层叠式超高层理念,首创“垂直城市”超高层建筑模式,还取得了大量国际领先水平的创新成果,该项目获得了此次科技进步特等奖。

      新技术噪音小造价低

      俗话说,万丈高楼平地起。楼要建得高,地基必须打得牢,然而对于超高建筑,桩基和基坑工程本就是一大难点,上海中心大厦建造初期还遇到了更麻烦的问题。

      “过去,我们的邻居金茂大厦和环球金融中心都是采用传统钢管桩方式进行打桩,然而这种方式不仅造价贵,产生的噪音也非常大。”上海中心大厦建设发展有限公司总经理顾建平说,“那时候的陆家嘴到处是平地,所以他们打桩再怎么吵也没关系,但我们建基坑的时候周围已经都是办公楼了,还是用钢管桩的方法肯定一天到晚要被投诉的!”

      因此,上海中心首先建立软土地区超高层沉降计算本构模型,突破软土地基沉降发展历程精准预测难题,还突破了软土打入式钢管桩传统工艺,率先在350m以上超高层中采用钻孔灌注桩,研发的新型成桩工艺体系及控制技术为后续超高层采用钻孔灌注桩奠定了基础。

      所谓钻孔灌注桩,就是先用钻机钻孔,将钢筋放入,再灌入混凝土,通过注浆工艺其承载力不仅可以与钢管桩相当,且噪音低很多,对周边环境影响也小很多。此外,与传统钢管桩相比还能节约造价60%以上。

      “定海神针”让大楼更稳

      在上海中心125层有整座大厦的“定海神针”—————重达1000吨的阻尼器。

      “高层建筑在风力作用下会产生微微晃动,据测算,五六百米高的大楼,风力比地面高若干等级。”顾建平表示,作为专业的工程装置,阻尼器由吊索、质量块、阻尼系统和主体结构保护系统四部分组成,而质量块和吊索构成一个巨型复摆,可以与主体结构协同工作大会,从而减少摇晃感,提升大楼的舒适度。“有了它,我们大楼可以在13级大风下也让楼中人员体感舒适,若没有这个阻尼器,最高层的极限摆幅可达1米左右。”

      据介绍,上海中心的阻尼器和其它高楼有很多不同,它是由上海材料研究所和上海市机械施工集团有限公司共同开发的“巅峰之器”—————世界上首个电涡流摆式调谐质量阻尼器,这是国际上首次将电涡流阻尼用于超高层建筑。

      绿色理念贯穿大楼

      在设计初期,上海中心大厦就将绿色建筑作为整个建筑的设计目标之一。有数据称,楼宇消耗了全球41%的能源,同时占据了21%的二氧化碳排放量。上海中心大厦作为一座“绿色”超高建筑,其绿化更是做到了“见缝插针”,绿色植物不仅给人舒适感,更能降低整个大厦的室内温度,从而降低能耗,因此如何合理利用建筑面积种植绿化也是一门科学。

      据了解,上海中心场地绿化达10126平方米,绿化率达33.33%;裙楼屋面绿化686平方米,绿化率达屋顶面积50.03%。通过屋顶绿化,降低热岛效应;增加雨水渗透;同时为居住在该区域的人们提供开放空间,以供室外活动。

      “上海中心大厦拥有的21个空中花园能有效消除人们因高楼而产生的不适感。”此外,上海中心大厦的空调系统分区设计年节约成本超600万元;能量热回收机组,年节约成本100万元以上;270台500瓦的风力发电机,每年可以产生118.9万千瓦小时的绿色电力;亮度传感器自动调节灯光,年节约成本约200万元……可以说上海中心大厦本身就是一座集节能科技于一身的建筑。

      特等奖

      上海65米射电望远镜系统研制项目

      65米天文“大耳朵”倾听宇宙深处的信号

      本报讯(劳动报记者王嘉露)在上海佘山,有一口天文“大耳朵”锅静静伫立着仰望天空,它能清楚听到来自宇宙深处微弱的射电信号,观测到100多亿光年外的天体,总体性能亚洲第一,全球第三。它就是上海65米射电望远镜,是由中国科学院、上海市政府、中国探月工程项目共同出资建造的工程,由中国科学院上海天文台负责运行。之前已经在嫦娥三号等多个探月工程中崭露头角,为探测器测轨定位、也为月球车成功着陆保驾护航。未来,这口“大锅”会更多投入到我国天文事业中。

      亚洲第一射电望远镜

      大型射电望远镜是深空探测器导航和天文学研究等领域的关键基础设施,代表了一个国家的综合创新能力。我国先后建设了口径为25米至50米等4面射电望远镜,它们与上海VLBI(甚长基线干涉测量)中心一起圆满完成了嫦娥一号精密测定轨任务。

      “国际上先后建设了澳大利亚Parkes64米、德国Effelsberg100米、美国GBT110米和意大利SRT64米大型射电望远镜。”上海天文台台长沈志强表示,我国当时的射电望远镜天线口径小、观测频率低,严重制约着未来执行国家深空探测重大任务和开展射电天文观测研究能力。从2008年起,中科院、上海市和探月工程联合出资,开始研制上海65米射电望远镜。建设大型射电望远镜,需要攻克高精度指向、高接收效率、低温宽频带接收、复杂灵活控制、综合性能测试和模型建立等一系列技术难题,是一个国家综合创新能力的集中体现。上海天文台联合中电54所、上海交大、中电16所等单位,攻克40多项关键技术和集成创新,建成了我国第一台性能先进功能齐全的全可动大型射电望远镜系统。该系统综合性能指标在同类型望远镜中位列世界前三,极大地提升了我国探月卫星和深空探测器测定轨能力、国际VLBI和射电天文观测能力。2017年10月27日,上海天文台天马望远镜通过总体验收,落成至今已稳定运转七年。

      为探测器测轨定位

      众所周知,嫦娥四号探月任务有着许多技术难点,因为要落到月球背面去,而月球背面不能直接跟地球联系,所以事先要发射一颗中继星,再发射嫦娥四号到月球背面着陆,通过中继星把数据中转传回来,这颗中继星的位置尤为重要。

      上海65米射电望远镜自建成以来就成为我国的主力测站,先后参加并完成了2012年嫦娥二号奔小行星探测、2013年嫦娥三号月球软着陆、2014年嫦娥五号飞行试验器的VLBI测定轨任务。此次嫦娥四号中继星VLBI测定轨任务也是由它来完成的。

      中国科学院VLBI网是测轨系统的一个分系统,它由北京、上海、昆明和乌鲁木齐四地VLBI台站及位于上海天文台的数据处理中心组成。这样一个网所构成的望远镜分辨率相当于口径为3000多千米的巨大综合望远镜,测角精度可以达到百分之几角秒,甚至更高。在嫦娥四号中继星任务中,VLBI测轨分系统从发射之日开始每日实时观测中继星,提供高精度观测数据,为确保中继星顺利飞抵目标轨道发挥了重要作用。在中继星在轨飞行期间,VLBI测轨分系统天马65m射电望远镜首次承担了中继星天线的在轨标定工作,为中继星承担后续中继天线任务做出了重要贡献。另外,天马望远镜也圆满完成了嫦娥四号着陆巡视器的VLBI测定轨任务。

      据悉,天马望远镜还将继续服务嫦娥五号、火星探测器、探月四期(我国的月球极区探测计划)、小行星探测等的测定轨任务。天马望远镜也将继续脉冲星、大质量恒星形成和演化、活动星系核、X射电双星等的观测研究。

      提升国际VLBI网观测能力

      人类历史上首张黑洞照片前不久问世,它由分布在世界各地的8个射电望远镜一起“拍摄”成功,但为什么上海65米射电望远镜没有参与呢?

      沈志强解释道,目前拍摄黑洞图像的最佳波长是在EHT工作的1毫米波段,这个观测波段可以拍摄到靠近黑洞周围的区域而不受同步自吸收产生的遮挡。位于上海的65米天马射电望远镜则工作在长毫米波以上波段,最高工作频率是43GHz,因此不在“事件视界望远镜”之列。但在EHT观测期间,它也联合其他望远镜主要对黑洞外围大尺度结构如喷流等进行监视。虽然上海65米射电望远镜不是“事件视界望远镜”的成员之一,但它以另一种形式“结缘”黑洞观测。它与日韩射电望远镜组成的东亚VLBI网在此次观测前后开展了大量的22GHz和43GHz成图监测,就目前已完成的观测来看,上海发挥的作用非常明显。“以其超高灵敏度成为国际VLBI网重要测站,显著提升国际VLBI网整体观测能力和我国在国际VLBI网中的显示度,它使东亚VLBI成图质量提高53%。”

      一等奖

      高性能DDR内存缓冲控制器芯片设计技术

      “中国芯”从跟跑到领跑

      本报讯(劳动报记者王嘉露)根据摩尔定律,当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月增加一倍,性能也提升一倍。过去20多年,CPU性能以每年60%的增速提升,而内存性能增速每年只有7%,两者间的性能差距越来越大,严重制约了服务器系统整体性能提升。澜起科技多年来潜心研发内存接口芯片,为CPU与内存间数据交换搭建了一条“高速公路”,提高了内存数据读写带宽,改善了服务器性能。

      所谓内存接口芯片,是服务器内存模组(又称“内存条”)的核心逻辑器件,作为服务器CPU存取内存数据的必由通路,其主要作用是提升内存数据访问的速度及稳定性,满足服务器CPU对内存模组日益增长的高性能及大容量需求。

      此次获上海市技术发明一等奖的澜起科技《高性能DDR内存缓冲控制器芯片设计技术》项目中,“1+9”分布式缓冲内存子系统架构就构建了CPU与内存之间的“高速公路”。“1是指内存条上这个最大的芯片,它是调取资料的核心‘大脑’,下面9个小芯片是数据缓冲芯片,主要是为‘大脑’提速。”澜起科技董事长杨崇和给记者介绍,这一项目突破了DDR2、DDR3的集中式架构设计,创新性采用1颗寄存缓冲控制器为核心、9颗数据缓冲器芯片的分布结构布局,大幅减少了CPU与DRAM颗粒间的负载,降低了信号传输损耗,解决了内存子系统大容量与高速度之间的矛盾。

      集成电路设计好比在指甲盖大小的面积上构建一座城市,是名副其实的“高、精、尖”技术。“从DDR2到DDR3,我们都是跟跑美国的技术,虽然能做出来,但始终被制约。”杨崇和表示,澜起科技从成立至今一直从事内存接口芯片的设计研发,如今在DDR4时代终于确立了行业领先优势,成为全球可提供从DDR2到DDR4内存全缓冲/半缓冲完整解决方案的主要供应商之一。

      “我们首创的“1+9”架构,被采纳为JEDEC国际标准,提升了我国在高端服务器领域的话语权。”据悉,目前澜起的芯片面向全球市场,主要客户有三星、海力士、美光等国际一流品牌商,2018年全球市场占有率接近50%。“可以说,全球互联网用户每两次上网,就有一次用到澜起科技的芯片。”

      一等奖

      复旦肿瘤医院项目

      麻醉好不好影响肿瘤复发转移?

      本报讯(劳动报记者李蓓)麻醉策略,可能影响到病人免疫恢复甚至是肿瘤之后的复发转移。复旦大学附属肿瘤医院麻醉科、ICU主任,上海市医学会麻醉科专科分会主任委员缪长虹教授团队领衔完成的研究项目《麻醉策略影响围手术期肿瘤免疫综合技术的临床应用》这次荣获了市科技进步一等奖。

      与一般手术不同,即便已经接受根治手术的肿瘤病人仍有可能出现术后复发和远处转移,这也成为临床上影响肿瘤病人术后长期生存的最主要问题。缪长虹教授认为,肿瘤转移复发的原因极为复杂,既与肿瘤的生物学特性和肿瘤病理分期有关,也和病人自身免疫功能状态有关。

      研究团队发现,尽管手术方式不断朝微创、精准方向快速发展,但手术创伤仍会在围手术期给人体造成一系列的生理和心理应激。这种因手术创伤造成的应激反应,会进一步让肿瘤病人本已受到抑制的抗肿瘤免疫功能“消极怠工”,从而增加了术后复发转移的风险。缪教授认为,保护病人围手术期免疫功能,降低肿瘤复发转移风险,麻醉学科不该“缺位”。过去一般认为,从术前到出院的仅仅几天内,麻醉方式、麻醉药物及麻醉管理为主体的麻醉综合策略并不能影响病人的免疫功能,但现在这个观念已经需要更新了。

      “围手术期对肿瘤免疫功能来说,不仅是个脆弱时期,而且是个重要的治疗窗口期,在这一时期对肿瘤病人进行保护,可以取得事半功倍的效果。”研究团队首次揭示,不同的麻醉方式和麻醉药物的选择,围手术期禁食时间长短等都可以影响病人的抗肿瘤免疫功能,进而影响病人长期预后,并提出了减轻手术创伤应激抑制免疫功能的具体治疗靶点。以此为基础,形成了一整套针对肿瘤病人的围手术期麻醉综合策略。

      一位近80岁贲门癌病人的肺功能极差,按照以前的观点,不手术都需要呼吸机辅助支持,手术基本没可能。而在缪长虹看来,手术是唯一有效的治疗措施,只要选择适宜的麻醉综合策略,也许可能创造出机会。手术当天,他为病人实施精准的个体化麻醉方案,手术获成功,病人恢复良好。高龄、合并症多的病人不仅是临床麻醉工作中所面临的常见问题及难题,更重要的是,这些肿瘤病人往往因这些原因失去手术根治的最佳机会。近年来,研究团队利用这一系列的麻醉综合策略,不仅给了失去手术机会的病人重新获得机会,也能大大减少了肿瘤病人术后转移复发风险。

附件:B2019-05-16都市社会01