國家科技獎獲獎項目巡禮:創新英雄們這麼說

2021-01-08 中國新聞網

  國家科學技術進步獎一等獎獲得者徐芑南

  創新要有勇氣和底氣

  本報記者 劉詩瑤

  創新感言:創新需要勇氣,也需要底氣。勇氣來自於:敢於擔當,敢為人先,敏銳洞察,抓住機遇。底氣來自於:艱苦樸素、刻苦鑽研的工作作風;嚴謹求實、精益求精的專業基礎;善於探索、善於總結的實踐經驗;迎難而上、堅韌不拔的意志品質。

  獲獎項目:蛟龍號載人潛水器研發與應用

  蛟龍號初次下水,在海面打出漂亮的蝴蝶水花;蛟龍號用機械臂靈活地把一面鈦合金五星紅旗插到了海底;1000米、5000米,直到7062米,蛟龍號成為世界下潛深度最大的作業型載人潛水器……當人們為蛟龍號的每一次進步歡呼雀躍時,有位老人默默流下了喜悅的淚水。

  他是徐芑南,中國工程院院士、蛟龍號總設計師。作為我國深潛技術的開拓者,他用一輩子的辛勤耕耘、執著奉獻,實現了中華民族「下五洋捉鱉」的深藍夢。

  互相補臺,互不拆臺

  上世紀80年代,徐芑南積極投身海洋裝備的研製工作,先後擔任了四項水下潛器的總設計師。他創造性地研製了多型載人潛器和水下機器人,潛器工作深度由300米、600米、1000米發展到6000米;其類型有載人、無人、有纜、無纜;其控制方式由載人手控、帶纜遙控發展到無纜智能控制。

  2002年,徐芑南擔綱蛟龍號總設計師,擺在他面前的卻是特別沉重的擔子。

  蛟龍號立項之前,我國研製過的最深潛水器只有600米。從600米到7000米,是非常大的技術跨越,深度每增加100米,海水的壓力就會增加10個大氣壓,難度可想而知。並且,作為一項大的系統工程,蛟龍號涉及耐壓結構和密封技術設計、高比強度合金材料的加工成形技術、航行性能優化、水下定位、水下通信、自動控制等多個領域的最前沿技術,需要聯合國內上百家科研機構集智攻關。

  徐芑南充分運用自己豐富的經驗,著眼全局,統籌謀劃,嚴格遵循「計算分析、專家諮詢、樣機試驗、實物考核」的研製程序,確保「下得去,能作業;上得來,保安全」的總體設計理念充分落實。

  為了統籌好蛟龍號本體12個分系統工作,他將每一個分系統的「任務輸入、成果輸出、約束和支撐條件」,按照技術進度和經費,製成表格,按表工作,大大提高效率和質量。徐芑南說:「即使每個分系統都做得很好,放在一起卻未必會拼成一個性能優良的潛水器。所有系統之間一定要相互配合,相輔相成才行。」在蛟龍號的研發過程中,所有合作者對徐芑南這位總師都是眾口一詞的讚揚。「互相補臺,互不拆臺」是徐芑南堅持的一個原則。

  徐芑南格外注重對青年人的培養,總是將自己的經驗毫無保留地傳授給年輕人,還想方設法邀請國內外專家給年輕的設計師隊伍講課。「團隊中每個人的崗位都很重要。想要確保潛水器在7000米深的海底滴水不滲,每一顆小小的螺絲帽都要擰好,否則後果不堪設想。」徐芑南說。

  除了潛水器,還是潛水器

  徐芑南的夫人方之芬說,不管人有多累,只要一提到潛水器,徐芑南的精神頭兒就會立刻旺盛起來。他的生活很單一,「除了潛水器,還是潛水器。」

  2009年蛟龍號第一次海試,儘管已經年逾七旬,徐芑南還是堅持要求上船坐鎮指揮,他拖著裝滿藥品、氧氣機、血壓計等醫療器械的拉杆箱,和科研團隊堅守在一起。他在水面的指揮調度清晰沉穩,成為試驗成功的重要保障。

  在兩個多月的海試中,試驗現場到處都有他的身影,檢查設備、交流技術問題、推敲下潛步驟等,不放過任何可能出現的隱患。每次潛器下水,他從不安穩地坐在指揮室裡,而是一連幾小時值守在水面控制室裡,不放過水聲通信傳回來的每一句語音。

  後續的5000米級和7000米級海試,由於試驗海區較遠,徐芑南不能親臨現場,但他一直堅守在海試陸基保障中心,第一時間了解海試情況,並給出相應的技術指導。由於時差因素,海試常常在半夜或凌晨進行,但徐芑南從未缺席過。

  在他的帶領下,蛟龍號團隊十年磨一劍,實現了中國大深度載人潛器的「從無到有」,從淺藍走向深藍,締造了中國載人深潛的輝煌篇章。

  國家技術發明獎一等獎獲得者高翔

  二十年只為「求一個解」

  本報記者 谷業凱

  創新感言:作為科技工作者,我感到非常幸運,生活在這樣一個國家高度重視科技創新的好時代。我們這項成果的誕生是團隊合作、長期耕耘的結果,也得益於國家、浙江省、相關部委和學校為研究創造了很好的科研條件和環境,更是得到了學術前輩、同行、行業和合作夥伴的關心和支持。十九大報告明確提出,構建清潔低碳、安全高效的能源體系。這為我們團隊指明了今後的研究發展方向,也激勵和鞭策我們在新時代的科技創新中更加努力。

  獲獎項目:燃煤機組超低排放關鍵技術研發及應用

  煤炭佔我國已探明化石能源資源儲量的94%左右,是我國經濟社會發展的最大能源支撐。但是,燃煤過程排放的氮氧化物、顆粒物、二氧化硫等,是導致區域灰霾等大氣複合汙染問題的重要原因。而我國總耗煤的50%左右用於燃煤電廠,因此,實現燃煤煙氣多汙染物超低排放對實現煤炭清潔利用,打贏藍天保衛戰具有重要的意義。

  20多年來,高翔和團隊成員不知道把鐵樓梯踩了多少遍,將樓梯面磨得鋥亮

  在浙江大學玉泉校區西北角,一座「灰頭土臉」的鍋爐房與秀美的校園風光有些格格不入。作為能源清潔利用國家重點實驗室的教授,高翔來得最多的就是實驗室的這座中試基地,在20多年的時間裡,高翔和團隊成員不知道把這鐵樓梯踩了多少遍,將樓梯面磨得鋥亮,為的就是「求一個解」。

  「我國重點區域能源消費強度高、汙染物排放強度大,要使空氣品質改善,就必須研發及應用更高效的燃煤汙染物脫除技術,實現燃煤煙氣多汙染物超低排放!」上世紀90年代初期,高翔在老師岑可法院士的帶領下,一頭扎進了鍋爐房。「朋友開玩笑地說,這20年我都在求解『燃煤之急』。」高翔笑著說。

  當時,引進國外的燃煤汙染物治理技術購買一個軟體包就要花費上百萬美元,而且國外技術對於我國複雜多變的煤質等問題適應性差,難以長期穩定可靠地達到超低排放要求。「即使這樣,當時有外國公司一年就能在中國收近億元的專利使用費,就是因為早期我們沒有技術儲備。」回憶起當時的情形,項目完成人、浙能集團副總經理朱松強仍然深有感觸。

  他把「好用」看得比什麼都重

  依託國家重點實驗室和國家級2011協同創新中心等國家級平臺,在國家和省部級科研項目的持續支持下,浙江大學與浙能集團等單位組成的產學研用團隊,經過長期深入的理論和試驗研究,發明了整體協同優化與智能調控的多汙染物高效協同脫除超低排放系統。該系統攻克了高效率、高適應性、高可靠和低成本等關鍵技術難題,實現了適應負荷和煤質變化的燃煤煙氣多種汙染物超低排放。

  針對中國典型的複雜煤質,團隊構築了多活性中心催化劑,從而解決了燃用複雜煤質及低負荷的高效催化脫硝難題。研製的再生改性一體化技術,使再生改性後的催化劑活性恢復至新催化劑的水平,實現了失活催化劑的循環利用及功能化改性。針對靜電場中細顆粒物、三氧化硫的脫除問題,團隊研製了複合靜電除塵裝備及關鍵部件,解決了細顆粒脫除效率低的難題。

  求解二十年,高翔也幾乎在實驗室和電廠「兩點一線」上奔波了二十年。2013年和2014年的春節,高翔團隊的很多成員都是在電廠度過的。當成果在小型燃煤鍋爐上應用取得成功後,率先在浙能集團嘉華電廠1000兆瓦在役燃煤機組上實現了示範應用,隨後進一步輻射全國,累計裝機容量超過1億千瓦。燃煤機組實現超低排放後,汙染物排放濃度與國家標準相比,二氧化硫下降83%,氮氧化物下降50%,顆粒物降低67%,推動了全球最大的清潔高效煤電體系的建設。

  「作為一項科研成果,我們更看重的是成果的應用落地。」總結20年來的研究歷程,高翔把「好用」看得比什麼都重。岑可法院士說:「搞研究就是要針對國家的重大需求,解決必須解決的問題,20年來這個團隊很辛苦,但解決了實際的問題,這比什麼都重要。」最近,「燃煤機組超低排放關鍵技術研發及應用」項目榮獲2017年度國家技術發明獎一等獎。

  長年與煤煙打交道,高翔的白大褂算不上乾淨,但是他和團隊孜孜求索、潛心鑽研二十年的事業卻很乾淨——讓煤炭更清潔地燃燒,讓我們的天空更加湛藍。

  國家科學技術進步獎二等獎獲得者金黎平

  像馬鈴薯一樣把根扎深

  本報記者 蔣建科

  創新感言:做農業科研就要像馬鈴薯一樣,塊莖深藏於泥土,地上卻平淡無奇,捨得時間和精力,把根扎深。心中裝著農民,雙腳踩著泥土,雙手勤於探索,才能取得重大突破,造福產業和社會。我們將矢志不渝地為我國馬鈴薯產業的科技進步和農民的增產增收繼續努力!

  獲獎項目:早熟優質多抗馬鈴薯新品種選育與應用

  土豆,超市裡看得見,餐桌上吃得著。要說這其貌不揚的小土豆裡也有大學問,可能好多人還不大相信。中國農業科學院蔬菜花卉所研究員金黎平帶領科研團隊用20多年時間完成的「早熟優質多抗馬鈴薯新品種選育與應用」研究,榮獲2017年度國家科技進步獎二等獎。她帶頭創新,育成了7個新品種,獲得1件植物新品種權、2件國家發明專利,制定7項國家和行業標準,硬是從普普通通的小土豆裡做出了大學問。

  育成系列優良品種,推動我國馬鈴薯品種更新換代

  我國是世界馬鈴薯第一種植大國,而馬鈴薯又是我國重要的糧菜兼用作物。馬鈴薯適應性廣、豐產性好、營養豐富、經濟效益高,在我國各個生態區域都有廣泛種植。

  研究立項時,全國馬鈴薯面積約4300萬畝,其中只有15%是早熟馬鈴薯,發展空間較大。但當時生產上只有三四個推廣面積不大的早熟品種,而且優質種薯缺乏,病毒病引起的退化普遍發生,霜凍、病害嚴重,早熟區普遍用中熟品種替代種植,造成產量低品質差。

  為此,金黎平帶領自己的科研團隊,從10多個國家新引進了1000多份資源,在國內收集了1100多份資源,建立了低溫保存庫,對這2200多份馬鈴薯種質資源的特性特徵和遺傳多樣性進行了系統評價,創製了一批突破性育種材料,育成了21個中薯系列國審新品種。其中,中薯3號和中薯5號是兩個適應性最廣、種植面積最大的國內自主育成早熟品種。中薯3號耐瘠薄,在每畝減少氮肥2/3的情況下,還比對照品種增產70%;中薯5號填補了早熟品種抗晚疫病的空白,可以減少農藥使用,每畝可以節省農藥成本30元左右;中薯10號、中薯11號和中薯16號為首批通過國家審定的油炸食品加工專用新品種。這些品種在全國範圍內推廣應用,推動了我國馬鈴薯品種更新換代。

  和農民一起勞動時,很難分清誰是農民、誰是科學家

  2008年起,金黎平擔任國家馬鈴薯產業技術體系首席科學家,2011年起又擔任農業部薯類綜合性重點實驗室主任,負責薯類生物學與遺傳育種學科群建設工作。

  農業科研不僅周期長,而且需要經常下地。每年3月末是貴州省威寧縣馬鈴薯播種的季節,團隊成員會準時來到田間地頭,進行種薯處理、材料分類、地塊分區、開溝和播種。在當地「天無三日晴,地無三尺平」的艱苦條件下,他們既要克服土地條塊散落和不平整的困難,又要搶在雨季來臨之前完成播種。每到夏天馬鈴薯花開的季節,團隊成員也會來到威寧育種基地,調查記錄材料的生長情況。「威寧平均海拔超過2200米,紫外線照射特別強烈,我們在田裡工作一天,皮膚就會褪掉一層皮。」金黎平回憶。到了秋天馬鈴薯收穫的季節,他們又會出現在田裡,進行育種材料的收穫、評價和貯藏。威寧秋季多雨,金黎平和同事只能冒雨收穫,經常是「晴天一身汗,雨天一身泥」。

  在寧夏進行技術服務和推廣期間,為了節省時間,金黎平和團隊成員在固原山區常常帶著乾糧下田,中午在田間地頭簡單吃幾口,坐在地上休息一會就接著幹,一直幹到晚上八九點,回去也顧不上休息,連夜整理科研資料。當地技術人員開玩笑說,金黎平團隊成員的臉曬得黝黑,和農民一起勞動時,很難分清誰是農民、誰是科學家。

  據統計,團隊育成新品種在全國累計推廣了7868.5萬畝,推動我國早熟馬鈴薯由650萬畝增加到4000萬畝,促進了馬鈴薯行業科技和產業發展,產生了巨大的經濟社會效益。

  國家科學技術進步獎特等獎獲得者李立浧

  國家需要是我的畢生追求

  本報記者 喻思南

  創新感言:剛參加工作時,我是從一線電力工地的工人、技術員做起的。雖然不涉及深奧的電力技術知識,但學到了很多實踐經驗,這些對我日後的工作都有很大幫助。後來,不管我是負責某一項技術工作,還是擔任總工程師,或者組織特高壓建設這樣的大項目,我都非常仔細地把每一件事情做好。我認為,把分內的事做好,進而做到極致就能成為專家。這是我的心得,也是對青年的期望和勉勵。

  獲獎項目:特高壓±800千伏直流輸電工程

  「特高壓±800千伏直流輸電工程」獲得2017年度國家科學技術進步獎特等獎,項目第一完成人、南方電網公司專家委員會主任李立浧院士十分自豪:「研究特高壓直流輸電技術是國家賦予我們電力人的使命,很高興它得到國家的認可。」

  不能因為國外沒有,我們就不能搞、不敢搞

  我國能源資源和負荷極不平衡。負荷主要在長三角、珠三角等東部發達地區,而能源資源主要在西部和中部,遠距離能源輸送不可避免。電力輸送是能源輸送的核心,要實現大量遠距離的電力輸送,需要容量大、損耗低、經濟性優的輸電技術。

  直流輸電具有容量大、佔地少、損耗低等顯著特點,經濟和社會效益好。然而,項目啟動前,我國最高電壓等級為±500千伏,許多技術還要從國外引進,一些關鍵技術掌握在別人手中。

  從±500千伏提高到±800千伏,電壓等級提高1.6倍。國外沒有做過,要不要上,成為爭議的焦點之一。

  「不能因為國外沒有,我們就不能搞、不敢搞。」李立浧說。沒有現成的設備、工程經驗、技術標準可循,甚至沒有相應的試驗條件……科研團隊一開始就面臨諸多挑戰。

  以外絕緣技術為例。由南方電網公司負責建設的±800千伏國家級示範工程雲廣(雲南、廣東)特高壓跨越滇、桂、粵三省區,超長距離經過重汙穢、高海拔、重覆冰等複雜環境,常規的絕緣材料無法滿足安全運行要求。

  李立浧帶領團隊,研究絕緣技術的理論和機理,開展了詳細的論證,進行技術攻關,確定以矽橡膠複合絕緣材料替代傳統陶瓷絕緣材料的方案,並在短短半個月內拿出了試驗樣品,解決了特高壓輸電的外絕緣難題。

  經過160多家項目單位的聯合攻關,我國攻克了設備研製、系統控制等一系列難題,在世界上首次研發了13大類73種主要電氣設備,為全球能源互聯提供了中國方案。

  「特高壓項目的成功,說明了我國能夠突破前人沒有突破的技術障礙,做出國外世界級企業沒有做出來的東西,極大鼓舞了我國電力人的志氣。」項目完成人、國家電網公司董事長舒印彪說。

  舒印彪說,特高壓已經成為「中國創造」和「中國引領」的金色名片。2014年和2015年,國家電網公司先後成功中標巴西美麗山一期、二期特高壓±800千伏直流輸電工程,實現了中國特高壓輸電技術、標準、裝備、工程總承包和運行管理全產業鏈、全價值鏈輸出。

  50年電力生涯,從黃河流域到長江流域再到珠江流域

  1968年參加工作,在電力行業耕耘50年,李立浧主持和參與了我國幾乎所有特大型輸電項目。他參加和組織建設了我國第一條330千伏交流輸電工程、第一條500千伏交流輸電工程、第一條±500千伏直流輸電工程;參加和組織我國第一條也是世界第一條±800千伏特高壓直流輸電工程。

  「國家的需要是我的畢生追求。」回顧李立浧的電力工作生涯,這句話一直貫穿始終。

  清華大學畢業後,懷著「到祖國最需要的地方去」的豪情,他填寫志願,踏上西行到蘭州的列車,進入水利電力部西北電力建設局送變電工程公司工作。

  李立浧是我國電網建設的參與者和見證者,也是我國直流輸電工程主要開拓者之一,在電力工程界,被譽為中國「直流輸電第一人」。「李立浧院士對特高壓的貢獻,體現了我國電力工程技術人員追求科學和科技報國的精神。」舒印彪說。

  面對榮譽,他心態很平和。「對我而言,榮譽不重要。我只希望能在有生之年,儘可能為國家多做些事,為實現電力支持人民的美好生活做出自己的貢獻。」

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