2004国家科技计划成果大盘点
一、自主创新科技成果在各个领域取得重大突破
1.曙光4000A承建国家网格,跻身世界十强(863计划,攻关计划)
由中国科学院计算所、曙光公司和上海超级计算中心共同研制的每秒峰值运算速度10万亿次的曙光4000A系统作为中国国家网格最大主节点落户上海超级计算中心。作为国家“863计划”的最新成果,曙光4000A将承担包括国家网格、上海基础科研平台和华东地区信息服务三方面的重任,其将为华东地区各行各业提供海量信息处理、信息开发服务和科学研究高性能计算服务。曙光4000A系统实现了我国高性能计算机研发与应用双跨越,使中国成为继美国、日本之后第三个能制造10万亿次商品化高性能计算机的国家之一。高性能计算水平是一个城市乃至国家科研实力的重要标志之一。在2004年6月公布的全球高性能计算机排行榜上,曙光4000A位列第十。
2. 我国下一代互联网主干网开通(863计划,攻关计划)
2004年,中国下一代互联网示范工程(CNGI)核心网CERNET2主干网正式开通,这是世界上规模最大的纯IPv6互联网。此举标志着我国下一代互联网建设全面拉开序幕,在世界下一代互联网发展上抢得先机。CERNET2即第二代中国教育和科研计算机网,是CNGI中最大的核心网和唯一学术网,为全国高校和科研单位提供1~10Gbps的高速IPv6接入服务,并通过中国下一代互联网交换中心CNGI-6IX,高速连接全球的下一代互联网。CERNET2大量采用具有我国自主知识产权的核心网络技术及产品。CERNET2将支持全新的更丰富的下一代互联网的重大应用,包括:网格计算、高清晰度电视、大规模视频通信、个人移动视频语音通信、智能交通、环境地震监测、远程医疗、远程教育等。
通过这一项目的实施,我国掌握了下一代互联网的关键核心技术,形成了一批具有自主知识产权的核心技术和创新成果,为实用化的下一代互联网络提供了有力支撑。
3.我国研制出纳米“超级开关”材料(攻关计划)
中国科学院化学研究所江雷研究员领导的研究小组成功地通过调节“光”和“温度”实现了纳米结构表面材料超疏水与超亲水之间的可逆转变,制备出超疏水/超亲水“开关”材料,在功能纳米界面材料研究领域取得了重要进展。据介绍,这两项研究成果未来将可能应用于基因传输、无损失液体输送、微流体、生物芯片、药物缓释等领域,具有极为广阔的应用前景。该小组还致力于纳米材料的产业化工作,将“功能纳米界面材料”技术应用于纺织、建材等领域,成功地开发了一系列具有超双疏、超双亲特性的自清洁领带、丝巾、羊绒衫、西服等纺织产品和自清洁玻璃、瓷砖、涂料等建材产品。
4.高精度水下定位导航系统研制成功(863计划)
在国家“863”计划的支持下,我国科学家在短短两年时间内成功研制出国内第一套水下高精度定位导航系统,成为继美、法、德之后世界上少数几个掌握水下高精度定位技术的国家之一。水下GPS(全球定位系统)是国际上近几年发展起来的水下定位高技术。2001年起,美国和德国在全球率先研发出功能类似的GPS 水下目标跟踪系统,从水上对水下目标进行跟踪和定位,用于水雷对抗、水下搜救和水下哑弹爆破等。此次试验结果表明,这套系统不仅可以从水上对水下目标跟踪监视和动态定位,而且具备水下目标导航、水下目标瞬时水深监测等功能,和国外同类系统比有所创新。
5.“芯”光灿烂不夜天(863计划,攻关计划)
在离不开计算机、电子产品的现代社会,芯片的重要性越来越突出,如果不能拥有自己的芯片,不仅会在技术经济上受制于人,而且可能会连国家安全也无法保障。近年我们不断听到IC产品研制成功并已推广应用的好消息,众志芯,汉芯,龙芯……有媒体称之为一片“芯”光灿烂。这些成绩,都是863超大规模集成电路设计专项支持的结果。该专项的实施以突破关键技术为核心,以建设环境和服务体系为重点,形成我国超大规模集成电路产品的设计开发能力。开发出包括CPU在内的一批具有自主知识产权的关键集成电路产品,培养一支集成电路设计的专业人才队伍,培育一批具有自主产品开发能力和国际市场开拓能力的集成电路设计企业。
随着手机芯片领域首颗“中国芯”的诞生,我国手机芯片核心技术长期被国外垄断的历史结束。展讯通信(上海)有限公司在第三代移动通信“中国标准”手机芯片上的自主研发,将在根本上改变国内移动通信产业的竞争态势,大大减少国内企业对国外知识产权的依赖,降低支付给国外通信厂商的巨额知识产权使用费。由此,我国手机厂商将逐步摆脱组装加工、有壳无芯、缺乏核心竞争力的被动局面。
6.我国自主液晶显示器上市(863计划)
由上海广电(集团)有限公司开发出中国首个拥有自主技术本土液晶显示器,已形成第五代液晶显示屏生产线为核心的完整产业链。液晶显示产业当前已成为电子信息领域增长最快的产业之一,我国在市场发展速度和产业规模上都位居世界前列。以苏州、南京为主的长三角地区已经成为全球薄膜晶体管彩色液晶显示模块后工序模块(LCM)的重要生产和配套产业聚集区,年生产能力达到3200万台。但我国只是全球最大的液晶显示器组装基地,占液晶显示器成本80%的液晶显示屏,全部依靠进口。现在这一局面得以改观。上广电新推出的液晶显示屏,设计简约,大气,符合当前设计趋势,并得业界的全部7项认证。上广电在世界液晶显示技术的前沿起步,增强了核心竞争能力。
7.我国首款混合媒体数字信号处理器在浙大问世(863计划)
人们日常生活中所使用的蜂窝电话、数码相机、高清晰度电视等都离不开数字信号处理器,但在目前我们使用的这些通信、电子产品中,CPU(中央处理器)和DSP(数字信号处理器)基本上都是分开的。“浙大数芯”在国内首次将两项功能混合在一个处理器上,使通信、电子产品的开发应用更为方便,有利于提高我国数字通信设备和数字信息家电的核心竞争力。据了解,这一成果是在国家863计划超大规模集成电路专项支持下,在重点项目“SOC中32位数字信号处理器芯片开发和设计平台技术研究”的基础上形成的。“浙大数芯”在媒体数字信号处理器的微结构方面,将RISC(精简指令体系结构)与DSP的指令操作、寻址方式等要素及多媒体增强指令有机融合,创新地形成了既善于执行系统程序又能高效执行数字信号处理程序的单核媒体处理体系结构,处于国际上新型的RISC/DSP构造的前列。
8.我国荫罩式等离子显示屏技术获得重大创新和突破(863计划,重大专项)
由东南大学承担的“34英寸全彩色荫罩式PDP(等离子显示屏)研制”课题成果,已正式通过国家“863”计划新材料技术领域办公室的验收和鉴定。这标志着我国荫罩式PDP技术获得重大创新和突破,国内消费者不日将购买到价廉物美、并且具有完全自主知识产权的国产等离子电视。
荫罩式PDP具有工艺简单、生产效率和成品率高、与目前PDP制造兼容、分辨率高、对比度高、发光效率高、成本低廉(仅为目前生产成本的三分之一)等优点,可以使PDP的制造费用大幅度下降,具有非常好的产业化前景,将为我国PDP产业实现跨越式发展开辟一条重要的技术途径。项目完成以后,配合国家高清晰电视发展规划,将建立具有我国完全独立知识产权的彩色PDP产业基础,同时为利用我国现有巨大的CRT(显像管显示屏)生产线提供了新的发展方向,既节省了大量的国家投资,又为我国在显示器件这一重大领域占领国内外市场创造了技术基础,对我国的原材料、机械、化学等基础工业的发展也具有相当的牵引作用。
9.我国研制成功3500米水下机器人(攻关计划)
这台机器人是由上海交通大学水下工程研究所所长朱继懋教授等科研人员经过一年多时间潜心研制成功的。该系统包括水下机器人、中继器、脐带缆、脐带绞车、止荡器、操纵控制台以及动力站等多个分系统组成。这台水下机器人在空气中重量为3.25吨,有3米长,1.8米高;它在水中可以自己“行走”,不到30分钟就可以下潜到3500米水深进行作业。该水下机器人的眼睛比人多,配备有5个各种性能的摄像机和一台静物监视机,它不仅装有6个常规的水下灯,而且配有两个特制的弧光灯,可在水下照射近百米的范围,以便进行水中作业,在浑浊水中还配备有声纳。有关专家认为,这台机器人是目前我国下潜深度最大、功能最强的无人遥控潜水机器人,其遥控潜水器无论从性能上讲还是从控制方式上讲都超越了国际同类型的机器人,总体性能达到世界领先水平。由于技术含量高,因此倍受世界上同行专家的关注和重视。
10.试管中完成雏形研制我国有了首台生物计算机(攻关计划)
上海交通大学生命科学研究中心和中科院上海生命科学院营养科学研究所经过两年多协作攻关,最近已在试管中完成了DNA计算机的雏形研制工作,在实验上把自动机与表面DNA计算结合到了一起。这在中国属首次,这一DNA计算机采用双色荧光标记对输入与输出分子进行同时检测,用测序仪对自动运行过程进行实时监测,用磁珠表面反应法固化反应提高可控性操作技术等,以至最终在一定程度上完成模拟电子计算机处理01信号的功能,将来通过计算芯片技术把电子计算机的计算功能进行本质上的提升,在理论上和潜在的应用上都有重大意义。
虽然目前的DNA计算机还不具有商业运用的价值,但是其强大的并行运算能力和以生物分子为计算物质的特征是传统的电子计算机所不具备的。在不久的将来,DNA计算机可被用来开发新一代的基因分型技术,处理基因组的信息,或用注入到人体内的DNA计算机进行基因治疗。
11.注射用重组萄激酶正式诞生(攻关计划)
用于治疗心肌梗塞的国家一类新药――注射用重组萄激酶正式诞生。重组萄激酶是一种基因重组新型溶血栓制剂,经过20年科研攻关,1997年开始进入临床研究。临床研究证实:重组萄激酶对心肌梗塞的再通率达到80%以上,其疗效和目前市场上使用的美国生产的组织型血纤溶酶原激活剂相当。心肌梗塞患者注射10毫克重组萄激酶后,最快的15分钟就可疏通被堵塞的血管。重组萄激酶还具有稳定性高、半衰期长、易于制备及生产成本低的优点,可以通过改变给药途径和方法,使其适用于多种血栓病的临床治疗,还可通过改变剂型,用于心脑血管及其他血栓病的预防性治疗。
12.我国科学家在国际上首次发现新的干细胞因子(863计划,重大专项)
我国科学家经过不懈努力,在国际上首次发现一个新的干细胞因子――人血液血管细胞生成素(HAPO),为干细胞生长因子家族添了“新丁”。这将为现代生物制药和人类身体健康带来重大影响。人血液血管细胞生成素,可促进骨髓早期造血干和血管干祖细胞的增殖,经氨基酸和cDNA序列查证是一个新型干细胞因子。
干细胞研究是当今科学研究热点之一,各国都为此投入了巨资。干细胞技术不但用于血液病的治疗,更多地用于心、脑及周围血管性疾病、糖尿病、脊髓损伤、帕金森综合症、老年痴呆症等难治性疾病的治疗。以韩忠朝、刘拥军和徐彬为核心的研究小组在国家“863”和国家重大科技专项基金的支持下,已完成HAPO的基因工程生产,并开始对HAPO进行药物开发。药效学研究发现,HAPO具有成为药物的潜能,其临床适应症将是各种原因包括放化疗引起的血细胞减少症,以及心、脑及周围血管性疾病,临床应用前景广阔。此外,HAPO还可用作干细胞扩增的主要因子,用于细胞治疗产品的生产。
13.我国发现交感神经系统调控免疫“钥匙(攻关计划)
交感神经系统调控免疫系统的一把“钥匙”,即一个潜在的分子机制,揭示了交感神经系统和重要免疫系统细胞信号转导通路间关键的相互作用。这一创新成果的取得,为将来研究开发相关药物提供了可能的靶点和思路。细胞是生物活动的基本单位,细胞每时每刻都在接受着来自细胞外的各种信号,并转导到细胞内以调控细胞中的一切重要生命活动。目前已知,有许多重要疾病如肿瘤或免疫性疾病,就是由细胞信号转导失误所致。因此,细胞信号转导成为最近十多年来国际生命科学界研究的热点。在细胞信号转导中,有一类G蛋白偶联型的受体,它是细胞膜表面数量最大的受体家族,承担着大量的细胞信号转导功能,因此成为最重要的药物靶点,目前世界上大约40%的畅销药物是针对G蛋白偶联受体的。因此,阐明交感神经系统如何调控免疫系统的分子机制,是具有十分重要的价值。
14.中国研制出安全有效的SARS灭活疫苗(863计划,攻关计划)
中国科技部、卫生部、国家食品药品监督管理局12月5日联合宣布,三部门共同组织的SARS灭活疫苗I期临床研究结果表明,中国自主研制的SARS疫苗是安全的,初步证明是有效的。这是世界上第一个完成I期临床试验的SARS疫苗.科技部农村与社会发展司司长王晓方在研究结果“揭盲会”上说,36位自愿受试者在注射疫苗56天后,均未出现严重局部或全身异常反应,实验室指标未见异常,其中24位接种疫苗的受试者全部产生了抗体。I期临床试验的完成,标志着SARS疫苗研究的难关已经基本攻克,这是中国SARS科技攻关取得的一项标志性重大成果。中国的SARS病毒灭活疫苗是世界上第一个进入临床试验的。
15.我国研制成功两种新型H5亚型禽流感疫苗(攻关计划)
在农业部和科技部共同主持下,通过科研人员不懈的努力,具有国际先进水平的新型H5N1亚型禽流感灭活疫苗和重组禽痘病毒活载体疫苗,由农业部动物流感重点开放实验室及国家禽流感参考实验室研制成功。与目前国际国内应用的禽流感疫苗相比,新型灭活疫苗抗原含量高、抗原针对性强,所诱导的保护性抗体水平高,持续期延长2~6个月以上。具有高度生物安全性、生产效率高、免疫效果可靠、使用方便的突出特点,可广泛应用于包括水禽在内的各种禽类H5亚型高致病力禽流感防治。H5亚型禽流感重组禽痘疫苗抗原针对性强,免疫后产生的针对H5亚型禽流感保护性抗体水平可持续6~10个月,大大优于国际同类疫苗性能,具有高效安全、成本低廉、便于疫情监测的突出特点。这两个新型疫苗的应用将为我国H5亚型高致病力禽流感的扑灭计划提供有力的物质保障。
16.打破国外长期封锁,我国生产型MOCVD设备研制成功(863计划,攻关计划)
MOCVD是制备氮化镓发光二极管和激光器外延片关键设备,同时也是制备砷化镓、磷化铟等光电子材料和器件的主流方法。随着MOCVD逐步在半导体制造业中得到广泛应用,全世界每年需要MOCVD设备约200台。由于我国没有专门制备MOCVD设备厂家以及定型化产品,使我国在这一领域受制于国外,研制国产的MOCVD设备已是非常迫切。
MOCVD已经在光电子材料和器件等研究和生产中得到广泛应用,市场前景广阔。研制出具有自主知识产权的MOCVD设备将是发展我国光电子产业的关键环节,意义重大。
17.实现五粒子纠缠态以及终端开放的量子态隐形传输(973计划)
2004年7月1日,《自然》杂志发表了中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室(筹)潘建伟教授和他的同事杨涛、赵志等完成的重大研究成果:在国际上首次通过实验实现了五粒子纠缠态以及终端开放的量子态隐形传输。该成果表明,我国在多粒子纠缠态的研究方面成功超越了美、法和奥地利等国家,进入国际领先水平。在微观世界里,不论两个粒子间距离多远,一个粒子的变化都会影响另一个粒子的现象叫做量子纠缠,被爱因斯坦称为“遥远地点间幽灵般的相互作用”。为了进行远距离的量子密码通信或量子态隐形传输,人们需要事先让距离遥远的两地共同拥有最大的“量子纠缠态”。此前,几个国际小组都在这一领域努力工作,实现了4个粒子的纠缠态,而5个粒子的纠缠态却长期以来难以实现。我国科学家攻克了种种技术难关。通过单光子探测器,科学家“观察”到的特殊电脉冲现象表明:我国科学家在国际上首次实现了5个粒子的量子纠缠态。
18.“金融信息化关键技术开发及应用示范”(重大专项)
“十五”国家重大科技专项“金融信息化关键技术研究及应用示范”项目于2001年12月正式启动,以增强我国金融行业竞争力和提供现代金融服务为目标,在金融信息化发展战略、金融信息化标准体系、金融信息化安全保障体系、金融互联网络、网络金融示范、金融服务与创新、金融信息化管理与决策7个方面进行攻关研究。项目由中国人民银行牵头,证监会、保监会、国税总局共同组织实施,70个单位共1940名科技人员承担了该项攻关任务。通过组织银行、保险、证券、税务部门,对金融业一些共性关键技术进行联合攻关,避免了重复投资,实现了资源的合理配置,并且完成了一些单个企业和行业无法完成的任务,为跨行业、跨部门的沟通及合作提供了一定的经验。经过三年的攻关,项目取得了多项科技成果,提出了近期我国现代化服务业发展的总体目标,制定了金融信息化的基本框架,建立了金融业网间互联平台,目前,该项目攻关的大部分成果已直接应用于我国金融服务和金融管理决策过程中,取得了良好的经济和社会效益。
二、科技为国家经济社会可持续发展提供有力支撑
1.秦山第二核电厂2号机组并网成功(攻关计划)
由我国自主设计、自主建设、自主管理、自主运营的第一座大型商用核电站――秦山第二核电厂2号机组,首次并网成功。首次并网是核电站建设中的一项重要里程碑目标,机组在并网之后,还将按要求在各功率平台进行相关试验。根据目前的调试进度,该机组可望在今年6月份之前正式投入商业运行。这对于供电形势持续紧张的华东电网无疑是一个利好消息。秦山二核现有2台65万千瓦核电机组。1号机组自2002年4月15日投入商业运行以来,始终保持着安全、稳定、可靠的运行状态。2004年3月1日,该机组已按计划开始进行第二次换料大修,计划在6月初重新并网发电。投产一年多以来,秦山二核1号机组已累计发电90.74亿度,为国民经济建设做出了应有的贡献。
2.西气东输全面投产(攻关计划)
西气东输工程与南水北调、青藏铁路、西电东送并称为新世纪我国四大基础设施建设项目。工程包括上游气田开发、中游输气管道、下游天然气利用等建设项目。管道自西向东跨越10个省市区,干线全长4000公里。工程以新疆塔里木油气田为主供气源,以长江三角洲及沿线地区为主要目标市场,形成横贯我国西东的天然气供气网络,是一项跨地区、跨行业,上中下游一体化、产供销一条龙的宏大工程。工程项目于2000年2月正式启动,2002年7月4日全线开工,是我国距离最长、管径最大、压力等级最高、技术最先进、施工条件最复杂的天然气管道,建设规模和技术指标是世界罕见的,穿越地形地貌的复杂程度堪称世界之最,施工难点“三山一塬、五越一网”属于世界级难题。各工程参建单位发挥科技优势,突出科技创新,组织40多家专业设计、科研院所和数千名科技人员,展开700多项科研课题攻关,充分运用我国油气管道建设的最新科技成果和精湛施工技术,使西气东输工程科技进步与创新取得了丰硕成果,管道科技含量达到了当今世界先进水平。
3.专家预测:东部储油达百亿吨(攻关计划)
目前,“十五”国家科技攻关“中国油气资源发展关键技术研究”重大项目中的《济阳坳陷复杂隐蔽油气藏地质评价与勘探关键技术研究》课题,针对“陆相断陷盆地隐蔽油气藏形成机制与勘探”开展了艰苦的系统研究,已经取得重大理论和技术成果,这是继我国陆相生油理论和复式油气聚集带理论之后又一个里程碑式的理论创新,所提出的陆相断陷盆地隐蔽油气藏理论及其勘探配套系列技术,整体达到国际领先水平,在我国油气勘探开发领域将发挥巨大作用,迎来我国又一个石油勘探的春天。在新的创新理论指导下,隐蔽油气藏勘探实现了由“盲目的偶然性”到“科学理论指导下的规律性”、由“定性预测”到“定量评价”的质的飞跃,胜利油田作为这一成果的主要完成单位率先受益。隐蔽油气藏勘探理论不仅对实现我国“稳定东部”的资源战略将产生重大而积极的影响,也将对国内外同类油气藏的勘探发挥重要的指导作用。
4.“煤变油”大规模生产难关攻克(863计划,攻关计划)
黑黑的煤炭竟然能变成如矿泉水般清亮透明的柴油。中国科学院山西煤炭化学研究所的科学家们展示了这令他们无比自豪的劳动成果。这种目前世界上最优质的清洁柴油的问世,标志着我国具备了开发和提供先进成套产业化自主技术的能力,并成为世界上少数几个拥有可以将煤变为高品质柴油全套技术的国家之一。2001年,为了满足国家能源战略对间接液化技术的迫切需要,国家科技部863计划和中国科学院联合启动了“煤变油”重大科技项目,中科院山西煤化所承担了这一项目的研究。经过一年多的攻关,千吨级中试平台在2002年9月实现了第一次试运转,并合成出第一批粗油品,到2003年底时已运行4次,累计获得了数十吨合成粗油品。科学家们通过继续攻关,终于在去年底又从粗油品中生产出了无色透明的高品质柴油。这种柴油产品中的硫氮等污染物含量极低,十六烷值高达75,是目前世界上纯度最高、最优质的清洁柴油,具有高动力、无污染等特点。它的大规模生产将为汽车等多种行业带来福音,对环境保护也将起到重大促进作用。
5.新燃料电池轿车“超越二号”在上海研制成功(863计划,重大专项,攻关计划)
国家863项目首席科学家、同济大学万钢教授等科研人员经过两年多时间潜心研制成功的“超越二号”燃料电池轿车,日前轻快地奔驰在同济校园环形操场的跑道上,接受科技部专家组评审。与“超越一号”燃料电池轿车不同的是,它的所有关键零部件都由我国自主开发。“超越二号”燃料电池轿车以更纤巧强劲的身形,采用桑塔纳3000为原型车装配而成,突出清洁、环保汽车的理念。“超越二号”在节能上有着出色表现。它的每百公里氢消耗量从“超越一号”的1.39千克下降到1.03千克。与“超越一号”相比,“超越二号”起跑“爆发力”大有提高,从起步加速到100公里只需26.7秒,比“超越一号”整整缩短了约20秒,最高时速118公里,续驶里程达到197公里。驱动电机是燃料电池汽车的重要部件。“超越二号”采用了完全由我国自主开发的电动机,替代了“超越一号”的进口电机。
6.超导电缆在昆明正式并网运行(攻关计划)
7月10日,科技部、北京市政府、云南省政府及云南电力集团公司在昆明普吉变电站举行我国第一组超导电缆系统正式并网仪式。它标志着继美国、丹麦之后,我国成为世界上第三个将超导电缆投入电网运行的国家。超导电缆技术,是国家十五期间“863”计划新材料领域超导材料与技术专项的重点课题之一。实用超导电缆系统为户外分相交流电力电缆,长度33.5米,额定电压35千伏,额定电流2000安培,主绝缘为常规绝缘材料――交联聚乙烯,符合35kV级IEC标准。在项目的研发过程中,首次采用组合式绕制方法,降低了超导线在绕制电缆过程中的机械损伤,大大提高了超导电缆制造的质量,提高了电缆绕制效率。首次在热绝缘超导电缆中应用双层液氮循环冷却结构,提高了电缆冷却效果,使三相电缆的冷却更为均匀,并减少了液氮输送管道。电缆终端在世界上首次采用通用化、积木式模块化设计,整个终端由几个标准模块简易组合而成,其结构适用于不同电压和电流等级的热绝缘超导电缆,更适用于产业化、系列化生产需要。
7.大连“磁悬浮”技术取得突破(重大专项)
“2004中国专利技术与产品交易会”上,大连研制的“磁悬浮”技术取得重大突破。“永磁补偿技术”突破德、日技术壁垒,达到国际领先水平,填补了国内的空白。大连磁谷科技研究所经过十余年的潜心研究,取得了“磁浮动力舱”和“管道真空永磁补偿式悬浮列车――高架路一站系统”两项国家发明专利。国际上德国、日本在磁悬浮技术领域研发数十年。德国采用的是“常导气隙传感电磁吸悬浮”技术路线,日本采用的是“超导电动悬浮”技术路线。而大连研制的“永磁补偿式悬浮技术”与前两者完全不同的是,一种完全自主知识产权的磁悬浮技术,其创新点在于轨磁与翼磁形成斥悬浮工作机构,补磁与导磁板轨形成吸悬浮工作机构,两者协同工作,提供悬浮力。具有悬浮能力大、耗能低、控制简捷、安全、可靠,技术实现方式成本低的特点,有效突破了国外的专利壁垒,有利于增强中国在这个领域的核心竞争力。
8.30亿吨废物变宝藏,用煤矸石成功制造玻化砖(863计划)
具有完全知识产权,申请了两项国家发明专利的“利用煤工业废弃物制备超细高岭土和高档瓷质砖的产业化技术开发”研究,1月20日在武汉通过了省科技厅的鉴定与验收。这项由国家863计划资助,中国地质大学(武汉)博士生导师王焰新教授课题组承担的研究,首创了煤矸石制备高档瓷质砖新技术工艺。我国是世界最大的煤矸石排放国,较大的煤矸石山有1500多座,累计堆存30多亿吨,是一大公害。王焰新等人关注这一课题有近十年之久。他们利用煤矸石作为主要原料,通过配方和工艺条件的试验和优化,可以制造出达到国家标准的瓷质砖。经权威机构检测,产品质量完全符合国家标准的质量要求,瓷质砖样品的电离辐射水平均和天然本底水平接近,说明煤矸石瓷质砖不会对环境造成放射性污染。这表明,这项技术可满足瓷质砖工业化生产要求。这项技术的产业化有望形成地方经济新的增长点,为煤炭行业和资源型城市调整产业结构,盘活煤炭资源枯竭的老企业,创造新的就业机会,解决下岗职工再就业问题做出贡献。
9.我国水处理技术处国际领先水平解决多项缺陷(攻关计划)
西北电力试验研究院的研究人员经过20多年的不断攻关,成功地研制出水处理技术中的关键设备--高流速双室床水处理设备,解决了目前世界上应用的双层床和双室浮动床水处理技术存在的多项缺陷,这标志着我国水处理技术处于国际领先水平。1980年开始,芮侨生带领科研人员进行攻关,成功地研制了双室床离子交换水处理设备。后来,经过不断地改进,双室床的工艺技术不断提高,成为目前一种新型离子交换水处理技术。
目前,高流速双室床水处理技术已广泛应用在电力、化工、化肥、石油、冶金、钢铁、轻工、纺织等多个领域,已有上千台双室床设备投入运行。由高流速双室床发明人芮侨生主持完成的31项水处理改造和新建工程,投运的设备都取得了良好的技术经济效益和社会效益。
10.中国气候系统模式研究(攻关计划)
国家气候委员会主任、中国气象局局长秦大河25日为24位中国科学院、中国工程院院士及26位研究员颁发了“中国气候系统模式研究”专家咨询委员会聘书。至此,这项总规划12年、涉及国内众多专业研究机构的跨学科系统工程正式进入模式研制,项目完成后,将使月、季、年短期气候预测水平明显提高,初步定量评估未来百年人类活动引起的气候变化。秦大河表示,气候和气候变化直接影响着经济建设、社会发展和人民生活。同时,气候变化影响问题已不仅仅是一个科学问题,而且是关系到社会经济可持续发展、国家安全和环境外交的重大问题。气候系统模式发展是一项庞大的、跨学科的系统工程,气候系统包括大气圈、水圈、岩石圈、冰雪圈、生物圈,是一个复杂的非线性相互作用系统。项目完成后,利用新的气候系统模式集成系统基本重现过去百年的气候演变事实,用中国自主研制的、完善的气候系统模式集成系统,制作高质量的IPCC全球气候变化评估报告,为最终建立中国自己的地球系统模式奠定基础。
三、科技为推进农业和农村现代化提供新动力
1.中外科学家携手揭秘鸡基因(863计划,攻关计划)
我国科学家在国际鸡基因组计划取得重大成果:利用经济、快速、高效的测序方法――“鸟枪法”,我国科学家不仅和国际同行共同绘制出以红原鸡为对象的鸡基因框架图谱,而且领衔绘制出了乌鸡、肉鸡、蛋鸡等四种不同鸡种之间的遗传差异图谱。这是我国科学家继人类基因组“中国卷”、水稻基因图谱之后,又一次绘制出的主要经济物种的基因图谱,进一步巩固了我国在基因组研究中的世界强国地位。作为第一个被人类绘制出基因图谱的家养动物,鸡基因图谱的绘制和家鸡遗传差异的研究,无论是对基础研究还是实际应用意义都非常深远。
2.我国两系杂交小麦育种研究获重大突破(863计划,攻关计划)
西北农林科技大学小麦育种专家所进行的国家科技攻关项目“YS型小麦温度敏感雄性不育系创立及遗传特性研究”,于6月7日通过陕西省科技厅组织的成果鉴定。这项研究所创立的YS型温敏不育系为杂交小麦育种开辟了新的途径,研究居国际领先水平。杂交小麦育种必须先杀死雄性花粉,过去主要只有两种方法:一是利用目前杂交水稻、杂交油菜和杂交高粱的育种方法,即雄性不育三系体系研究。另一个方法是利用化学杀雄剂杀灭雄性花粉。但在杂交小麦育种过程中,雄性不育三系方法育种存在成本高、保纯难等问题。化学杀雄剂在杂交小麦育种则存在成本高、喷药技术不易被农民所掌握和环境安全等问题。对上述两种方法存在的不利因素和问题,西北农林科技大学教授何蓓如率领的科研攻关小组,对小麦光、温敏雄性不育二系体系的研究和探索,经过13年不懈努力,终于在野生斯卑尔脱小麦的染色体短臂上发现了一个温敏雄性不育的基因,发明了将此温敏基因简便导入普通小麦的方法,并育成了适应黄淮麦区生态条件的YS型小麦温敏雄性不育系。
3.我国首辆具有自主知识产权快速检测用食品安全监测车(重大专项)
由“十五”国家“食品安全关键技术”重大科技专项资助,国家质检总局中国进出口商品检验技术研究所研制的我国首辆具有自主知识产权快速检测用食品安全监测车于2004年1月16日在京通过专家鉴定,同时,该车的车载设备及配套试剂盒也一并通过了专家鉴定。该车的研制成功意味着我国的食品安全检测工作已经突破了传统的固定实验室检测模式,具备了可现场快速检测的新手段。该车的问世为我国进一步加强食品、农产品中有毒有害物质的监控提供了强有力的技术支持手段,对于提高执法人员现场执法的技术水准和执法力度,保护消费者权益具有重要意义。目前,该课题已申请了2项发明专利和6项实用新型专利。在我国首次实现了既可快速监测抽查,又可现场定性、定量检测,并可作为移动实验室到距离固定实验室较远的地方实现现场检测的新模式。
4.“绿色环保粮食储藏新技术”(攻关计划)
我国最新研制成功的具有自主知识产权的“绿色环保粮食储藏新技术”,可解决高水分粮食在仓库内干燥、防霉、防虫等多年未解难题。粮食储备权威专家12月31日在此间通报这一重大成果时说,该技术一旦推广,每年可为国家节约近40亿元仓储费用。目前,这一重大技术已引起国务院领导和国家粮食局的高度重视,中国储备粮管理总公司决定在全国应用示范。据介绍,我国每年粮食产量约为4.5亿吨,近一半需要经过不同程度干燥处理后,才能适应流通和仓储,否则,入库后极易发生霉变。传统的做法是晾晒和烘干,但受到场地和天气的制约。特别是粮食烘干设备处理能力不足,烘干会对粮食品质会造成损害,严重降低商品等级。专家说,采用这一技术,水分超标的粮食可直接入仓,不需翻倒。干燥规模大,一次可处理数千吨至上万吨粮食,处理后的粮食品质和晾晒相当。
5.农产品深加工专项构建农产品加工标准体系与全程质量控制体系(重大专项)
由中国农科院农产品加工研究所、中国标准研究院、国家粮食局科学研究院、南京农业大学、西北农林科技大学、中国农科院蔬菜所等单位承担的农产品加工标准体系与全程质量控制体系课题初步构建了与国际接轨、适合中国国情、较为系统的农产品加工标准体系和全程质量控制体系。首次构建出我国农产品加工标准体系总框架和粮油、果蔬、畜产品、林产品加工标准体系分框架,编制我国农产品加工标准体系表,并初步建立了农产品加工标准数据库,建立了中国国情的农产品加工通用GMP和液态奶、苹果浓缩汁、冷却肉、大豆分离蛋白加工专用GMP。确定了液态奶、苹果浓缩汁、冷却肉、大豆分离蛋白加工关键控制点及其限值。在浓缩苹果汁关键微生物控制技术、苹果果糖分离技术方面取得突破性进展,研发出的微生物在线智能化仿真控制技术,完全拥有知识产权。研发出了冷却猪肉乳酸喷淋减菌技术和肉色控制及智能客观评定技术,利用二阶段快速冷却工艺显著降低了PSE猪肉的发生率。确定了液态奶生产过程关键微生物污染谱及其关键控制限值。编制出以SSOP、GMP、HACCP为基本原理的4种产品加工全程质量控制技术规程文本,并结合现有企业实际生产工艺建立了8条产业化示范生产线。
6.节水农业重大专项适合日光温室的经济型微灌技术产品开发进入产业化阶段(重大专项)
以小直径微灌管(带)为核心,开发出一套具有中国特点的适合日光温室灌溉的经济型微灌技术产品,使温室微灌系统由目前的600~3000元/亩降低到350~1000元/亩。建立了小直径滴灌管生产线和小直径微灌带生产线,其生产技术只有美国TORO公司和以色列NETAFIM公司掌握。该生产线的研发成功,填补了国内空白,突破了国外技术的封锁,使滴灌管价格从0.6~1.2元/m降低到了0.25元/m。通过配方筛选、调配技术创新及生产工艺改良实现了小直径微灌带生产线的技术革新,使滴灌带的价格由目前最便宜的0.15~0.2元/m(新疆天业)降低到了0.08元/m。此外还开发了配套的全自动过滤器,价格从进口设备1.5万元/个(单个过滤器)以上降低到5000元左右/个,研制的精量供肥水稻施肥泵,驱动水量与注肥量之比已接近以色列水平,价格也远低于国外同类产品。
7.种植业微生物培养有了高技术“摇篮”(攻关计划)
8月中旬,一种用户只需轻轻按下按钮,其余的工作即可由培养器自动完成的新型微生物培养器在北京研制成功,使曾经令人不胜其烦的种植业微生物培养有了高活性、低成本、易操作的高技术“摇篮”。传统的微生物制品采取大规模工业化的生产模式,存在着中间环节多、产品活性低和成本高的弊病,制约了这一技术在种植业的推广应用。为了解决这些问题,北京绿达源科技有限公司创造性地开发出一种小型、高效、多用途的微生物培养器及配套菌种技术,将微电子技术和微生物技术巧妙结合,使复杂的微生物培养技术简便化,实现了操作的程序化、“傻瓜化”。这套设备(已获国家专利)将多种农业微生物技术“打包”,可覆盖生态养殖、生态种植、畜禽粪便无害化处理、有机肥生产、秸秆青黄贮、饲料发酵等多个领域,解决了种植业微生物技术推广应用的关键问题。是实现生态农业、有机农业的行之有效的高新技术,为微生物技术服务于种植业提供了广阔的发展空间。
[作者:《中国科技成果》编辑部]
信息来源:中国科学技术信息研究所 (2005-03-11)