智能染色，讓衣裙紅飛翠舞，讓你穿出科技與時(shí)尚；北斗導(dǎo)航，出行路線精準(zhǔn)定位，遙感影像千里之外分毫盡顯；硫系玻璃，紅外熱成像讓光影神動(dòng)；即便拆遷房屋，精確爆破也讓一切更安全環(huán)?！?/p>

　　不論柴米油鹽還是華彩霓裳，不論影像光電還是磚木土建，不論宅居室內(nèi)還是秋水長(zhǎng)天，這次國(guó)家科技獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)的獲獎(jiǎng)項(xiàng)目，正在改變我們的生活，讓我們的家充滿智慧的美。

　　 誤差區(qū)分 讓遙感影像分毫盡顯

　　長(zhǎng)期以來(lái)，說(shuō)起導(dǎo)航，人們首先會(huì)想到GPS。如今，這一現(xiàn)狀正在悄然發(fā)生改變。

　　北斗導(dǎo)航，由我國(guó)自主研發(fā)的導(dǎo)航定位系統(tǒng)，性能完全堪與GPS相媲美。在國(guó)內(nèi)被迅速?gòu)V泛應(yīng)用的同時(shí)，已然開始走出國(guó)門，走向世界。

　　2013年11月25日，北斗導(dǎo)航系統(tǒng)在泰國(guó)的示范站開始運(yùn)行， 在同一時(shí)間可連續(xù)觀測(cè)和接收其中14顆北斗衛(wèi)星信號(hào)。而位于同一區(qū)域的美國(guó)GPS、歐洲伽利略、俄羅斯格洛納斯等三大衛(wèi)星系統(tǒng)，接收連續(xù)在軌衛(wèi)星數(shù)量?jī)H為5至6顆。

　　“北斗衛(wèi)星在泰國(guó)定位可精確到3—4米，美國(guó)GPS則是7—8米，北斗衛(wèi)星在低緯度導(dǎo)航方面更具有優(yōu)勢(shì)?！眱稍涸菏坷畹氯收f(shuō)。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)正是由他領(lǐng)銜的武漢大學(xué)對(duì)地觀測(cè)與導(dǎo)航技術(shù)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的，他們也榮獲此次國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。

　　李德仁介紹，由于核心元器件技術(shù)主要由國(guó)外掌控，根本不對(duì)外開放，我國(guó)對(duì)地觀測(cè)與導(dǎo)航技術(shù)長(zhǎng)期受制于人。在這種條件下，團(tuán)隊(duì)只能“以軟件補(bǔ)硬件”。歷經(jīng)25年，最終在國(guó)際上首創(chuàng)了測(cè)量誤差處理與可區(qū)分性理論，解決了測(cè)量學(xué)中的百年難題，將我國(guó)光學(xué)衛(wèi)星遙感影像直接定位精度從300多米提高到10米以內(nèi)，成功用于我國(guó)數(shù)十個(gè)軍民光學(xué)遙感衛(wèi)星，使資源三號(hào)測(cè)圖精度達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

　　中國(guó)天地圖對(duì)于社會(huì)大眾有何意義？李德仁說(shuō)，如果你來(lái)到一個(gè)陌生的城市，不知道怎么到達(dá)目的地，你在天地圖中輸入所在位置和目的地，就會(huì)找到最近的線路。不僅如此，不同部門，不同行業(yè)，可以根據(jù)各自需求，在天地圖上開通旅游、飲食、救災(zāi)、水利等不同的專題。

　　研制出“GeoGlobe”虛擬地球系統(tǒng)，成為“天地圖”的支撐平臺(tái)，使我國(guó)成為全球第二個(gè)能夠提供數(shù)字地球系統(tǒng)服務(wù)的國(guó)家，這是他們團(tuán)隊(duì)的又一創(chuàng)舉。

　　“中國(guó)天地圖比谷歌中國(guó)地圖精度更高，信息量更大?！表?xiàng)目組成員、中國(guó)科學(xué)院院士龔健雅此前表示，“我們還要進(jìn)一步升級(jí)軟件，要在地面數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，加上地下和室內(nèi)數(shù)據(jù)?！?/p>

　　 提純?nèi)壑?讓硫系玻璃光影神動(dòng)

　　硫系玻璃，這個(gè)聽起來(lái)有些拗口的詞匯，其實(shí)與我們的日常生活息息相關(guān)。

　　生活中，人們用手機(jī)、照相機(jī)等拍攝動(dòng)態(tài)的圖像已經(jīng)司空見慣。然而，試想一下，如果沒(méi)有光線或者是在雨霧天氣，要想拍出清晰的動(dòng)態(tài)圖像，恐怕不是一般設(shè)備能夠做到的了。這種情況下，我們就需要紅外熱成像儀來(lái)幫忙，而紅外熱成像儀鏡頭所用的材料正是硫系玻璃。

　　硫系玻璃是一種新型的非氧化物玻璃材料，具有優(yōu)良的透紅外特性和較小的折射率溫度系數(shù)，被視為新一代紅外透鏡材料，可加工成紅外鏡頭應(yīng)用于汽車夜視、安防監(jiān)控、電力故障檢測(cè)等民用領(lǐng)域，以及夜視槍瞄、紅外肩扛導(dǎo)彈、戰(zhàn)機(jī)夜視巡航等軍用領(lǐng)域。

　　2005年之前，我國(guó)的硫系玻璃產(chǎn)業(yè)基本為空白。由于軍事應(yīng)用的敏感性，大尺寸硫系玻璃制備關(guān)鍵技術(shù)被國(guó)外嚴(yán)格封鎖。雖然我國(guó)在硫系玻璃的基礎(chǔ)研究領(lǐng)域起步并不晚，但一直未能解決產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。

　　究其原因，硫系玻璃需要在真空石英瓶中熔制、原料痕量雜質(zhì)難以消除、玻璃易析晶，且因無(wú)法機(jī)械攪拌，光學(xué)均勻性和紅外透過(guò)率難以保證等，使得大口徑玻璃制備尤為困難。如何破解這些難題，正是寧波大學(xué)工程學(xué)院聶秋華教授長(zhǎng)期思考的問(wèn)題。其相應(yīng)成果新型紅外硫系玻璃制備關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用獲得此次國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

　　由于絕大部分硫系玻璃不透可見光，針對(duì)其缺乏有效的內(nèi)部質(zhì)量檢測(cè)手段，以及鏡頭設(shè)計(jì)復(fù)雜，需綜合考慮消熱差、消色差和消像差因素等問(wèn)題。項(xiàng)目組歷時(shí)9年，設(shè)計(jì)出雙爐膛分區(qū)溫控非對(duì)稱搖擺熔制設(shè)備，使140mm口徑鍺銻硒玻璃高光學(xué)均勻性制備難題得以解決。

　　同時(shí)，還發(fā)明出多光譜和透遠(yuǎn)紅外（最遠(yuǎn)可透25mm）新型多波段硫系玻璃體系，解決了硫系玻璃短波和長(zhǎng)波紅外透過(guò)調(diào)控不兼容的難題；設(shè)計(jì)出硫系玻璃內(nèi)部條紋和缺陷（氣泡、裂紋等）的表征、應(yīng)力和損耗測(cè)量的方法及其裝置等。

　　此外，項(xiàng)目整體發(fā)明技術(shù)成功進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化，在云南建立了硫系玻璃及鏡頭的生產(chǎn)線。其開發(fā)的100余款紅外硫系鏡頭產(chǎn)品已供應(yīng)于美國(guó)波音公司等在內(nèi)的30余家單位，并在國(guó)防領(lǐng)域得到應(yīng)用。近3年新增銷售額1.56億元人民幣，新增利稅4000多萬(wàn)元，我國(guó)紅外鏡頭產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新能力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力大幅提升。一個(gè)發(fā)明撬動(dòng)一個(gè)產(chǎn)業(yè)，壯哉！

　　智能染色 讓人工從繁瑣中解放

　　您身上穿的色彩斑斕的衣服，怎么染上顏色的呢？有的是材料天然顏色，有的是織布后染色，有的是紗線染色。筒子紗染色，是目前紡織界運(yùn)用較多的工藝，它是在紗卷成筒的時(shí)候上色。影響筒子紗染色質(zhì)量的因素很多，工序的把握，染料、筒蕊材料的好壞都會(huì)影響染色效果。一直以來(lái)，筒子紗的染色工序是人工完成，精準(zhǔn)度低，穩(wěn)定性差。且染料往往會(huì)造成水污染，如果工藝低效，污染就會(huì)加大。

　　而山東一家民營(yíng)企業(yè)——康平納集團(tuán)，卻獨(dú)辟蹊徑，開發(fā)出了“筒子紗數(shù)字化自動(dòng)染色成套技術(shù)與裝備”，他們也榮獲本次國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

　　在康平納公司的廠房里，只有十幾名工人，配料、染色、平整，全都由他們自己研發(fā)的這套機(jī)器有條不紊的進(jìn)行。在他們開發(fā)的筒子紗全流程自動(dòng)染色生產(chǎn)線中，僅專門開發(fā)的精準(zhǔn)數(shù)控裝備就有23種。

　　有報(bào)道這樣說(shuō)：“正走進(jìn)地面清潔的生產(chǎn)車間，聽不到嘈雜聲，一摞摞筒子紗在工位上等待著進(jìn)入下一個(gè)工序；懸掛在半空中的幾個(gè)機(jī)械臂沿著軌道來(lái)來(lái)往往；染缸的蓋自動(dòng)開啟閉合；機(jī)器人在準(zhǔn)確地抓取紗卷，或送入染缸，或從染缸中取出送往后道的脫水機(jī)和微波烘干機(jī)；移載車在軌道上來(lái)往穿梭；明亮的中央控制室里，電子顯示屏實(shí)時(shí)顯示著生產(chǎn)運(yùn)行情況……”記者驚訝地發(fā)現(xiàn)，整個(gè)生產(chǎn)車間幾乎看不到操作工人，顛覆了紡織印染車間污水滿地、氣味刺鼻的印象。

　　康平納公司老總陳隊(duì)范說(shuō)，他們研制了適合數(shù)字化自動(dòng)染色的工藝，還有全套設(shè)備以及全流程的中央自動(dòng)化控制系統(tǒng)。使筒子紗染色從手工機(jī)械化、單機(jī)自動(dòng)化階段，發(fā)展到全流程數(shù)字化、系統(tǒng)自動(dòng)化的階段，使中國(guó)在這方面排在了世界前列。100多套設(shè)備和2000個(gè)實(shí)時(shí)參數(shù)控制，節(jié)約了7成以上的用工，超過(guò)了德國(guó)和意大利等先進(jìn)國(guó)家水平。染色質(zhì)量也大大提高，一次合格率也超出世界先進(jìn)水平。

　　中國(guó)技術(shù)，讓筒子紗染色的用水量和廢水排放減少了四分之一。目前，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)出口到全世界30多個(gè)國(guó)家，成為紡織業(yè)中為數(shù)不多的世界標(biāo)桿，為國(guó)爭(zhēng)光。

　　精準(zhǔn)爆破 讓拆除工程輕松安全

　　2014年底，位于武漢市硚口區(qū)的銀豐片群樓采用爆破方式進(jìn)行拆除，市民稱“場(chǎng)面堪比大片”。包括高77米的賓館和兩棟9層住宅樓，在短短幾秒鐘時(shí)間里，就被成功爆破拆除。爆破結(jié)束后，灑水車立即趕赴現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)施降塵作業(yè)。不到5分鐘，爆破產(chǎn)生的大量粉塵散去。20分鐘后，周圍交通恢復(fù)正常。此次爆破將有害效應(yīng)控制在了最小范圍，拆除時(shí)間快、污染小正是爆破拆除的優(yōu)勢(shì)。

　　目前我國(guó)每年拆除的建筑面積約為 4 億平方米，其中爆破拆除僅占6%左右。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐的加快，建（構(gòu)）筑物拆除工程量將進(jìn)一步增多，周邊環(huán)境復(fù)雜程度和拆除難度也將進(jìn)一步增大，爆破拆除技術(shù)具有廣闊的發(fā)展前景。因此，開展拆除工程精確爆破理論與關(guān)鍵技術(shù)研究，并加強(qiáng)其成果的推廣應(yīng)用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

　　廣東宏大爆破股份有限公司領(lǐng)銜的“拆除工程精確爆破理論研究與關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用”項(xiàng)目，取得了本次國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。他們的成果已在城建、電力、交通、水利及國(guó)防等領(lǐng)域的400多項(xiàng)爆破拆除工程中得到廣泛應(yīng)用，成功拆除建筑面積900余萬(wàn)平方米，高煙囪及大型冷卻塔90余座，大型橋梁20余座。

　　這幾年，國(guó)家電廠為了節(jié)能減排“上大壓小”，奧運(yùn)會(huì)、亞運(yùn)會(huì)等活動(dòng)召開需要的建筑物拆除，借高效的精準(zhǔn)爆破技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高效、經(jīng)濟(jì)、安全等目標(biāo)。高水平的爆破實(shí)際是成功建設(shè)的第一步。

　　而宏大公司參與“大型鐵礦山露天井下協(xié)同開采及風(fēng)險(xiǎn)防控關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”同樣也獲得了2014年度國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

　　新的爆破和風(fēng)險(xiǎn)防控技術(shù)，確保了復(fù)雜環(huán)境下安全高效大規(guī)模開采，大幅提升了采礦量。他們的項(xiàng)目開創(chuàng)了同一礦床中露天井下協(xié)同開采的先例，破解了急傾斜礦體多采場(chǎng)同步規(guī)模開采、深凹露天礦高陡邊坡風(fēng)險(xiǎn)防控、復(fù)雜環(huán)境下采空區(qū)精準(zhǔn)探測(cè)等世界技術(shù)難題。目前，研究成果為鞍鋼、包鋼、本鋼、神華、中煤等單位所屬的20余家礦山安全開采提供了重要技術(shù)支撐，提升了我國(guó)大型鐵礦山露天井下協(xié)同開采及風(fēng)險(xiǎn)防控關(guān)鍵技術(shù)水平，有力推動(dòng)了行業(yè)科技進(jìn)步，近3年產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益79.85億元。

　　中藥開發(fā) 讓傳統(tǒng)智慧為今所用

　　中藥是我國(guó)獨(dú)特的衛(wèi)生資源。中藥產(chǎn)業(yè)已成為我國(guó)獨(dú)具特色和少數(shù)具有國(guó)際優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)業(yè)之一。然而，中藥科技基礎(chǔ)薄弱，導(dǎo)致中成藥功能主治模糊、制藥工藝粗放、質(zhì)控技術(shù)落后、過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)管控薄弱。臨床需要“好藥”，產(chǎn)業(yè)需要“大藥”，中藥產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，急需把現(xiàn)有品種做大做強(qiáng)。

　　天津中醫(yī)藥大學(xué)張伯禮院士依據(jù)我國(guó)中藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)際，率先提出了對(duì)名優(yōu)中成藥進(jìn)行二次開發(fā)的理念和策略，其“中成藥二次開發(fā)核心技術(shù)體系創(chuàng)研及其產(chǎn)業(yè)化”獲得此次國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

　　研究團(tuán)隊(duì)建立了基于臨床循證評(píng)價(jià)的中成藥臨床定位技術(shù)。針對(duì)中藥品種多、適應(yīng)癥寬泛、優(yōu)勢(shì)不突出等問(wèn)題，建立了中成藥臨床定位策略與方法，即以系統(tǒng)評(píng)價(jià)為依據(jù)，組方分析、同類比較為基礎(chǔ)，臨床專家評(píng)估為指導(dǎo)，并結(jié)合小樣本先導(dǎo)試驗(yàn)的結(jié)果，明確品種的特色和優(yōu)勢(shì)，確定臨床定位，科學(xué)指導(dǎo)二次開發(fā)研究的方向和內(nèi)容。

　　另外，研究團(tuán)隊(duì)還構(gòu)建了以系統(tǒng)藥理學(xué)（包括基因組、蛋白質(zhì)組及代謝組等組學(xué)技術(shù)）為核心的中藥作用機(jī)理多層次研究技術(shù)平臺(tái)，在動(dòng)物、組織、細(xì)胞水平上建立了生物信息學(xué)等多元化的綜合評(píng)價(jià)體系，用于研究辨識(shí)中成藥作用機(jī)制。率先從網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)角度闡釋中藥多組分、多通路、多靶點(diǎn)、多途徑整合調(diào)節(jié)機(jī)制。

　　項(xiàng)目創(chuàng)建的中藥制藥工藝品質(zhì)調(diào)控與優(yōu)化技術(shù)，解決了中成藥化學(xué)成分復(fù)雜，工藝參數(shù)與藥品質(zhì)量關(guān)系不清的難題。圍繞提高中成藥的質(zhì)量，從制藥工藝品質(zhì)入手，科學(xué)設(shè)置制藥工藝品質(zhì)調(diào)控點(diǎn)及質(zhì)控指標(biāo)，以量化模型取代傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)，精準(zhǔn)控制工藝參數(shù)，顯著提升了中藥提取、濃縮、醇沉和層析等工藝品質(zhì)，達(dá)到提高藥品批次間一致性及節(jié)能減排的目標(biāo)。

　　項(xiàng)目歷時(shí)8年，課題組完成了32個(gè)中成藥品種二次開發(fā)，用實(shí)踐證明中成藥二次開發(fā)是一條投入少、見效快、驅(qū)動(dòng)中藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有效途徑。32個(gè)中成藥，銷售額過(guò)億元品種由3個(gè)增加到12個(gè)，2013年銷售額達(dá)50億元，是開發(fā)前的4.2倍，累計(jì)銷售額超過(guò)200億元，促進(jìn)了名優(yōu)中成藥向中藥大品種的轉(zhuǎn)化，促進(jìn)中藥制藥技術(shù)的升級(jí)換代，引領(lǐng)現(xiàn)代中藥研發(fā)方向。

　　新干細(xì)胞 讓器官再生漸行漸近

　　肌肉、神經(jīng)、骨骼，不同功能的細(xì)胞都是從胚胎干細(xì)胞變來(lái)的。正如老人不大可能返老還童變成嬰兒一樣，從一個(gè)已分化的細(xì)胞類型向干細(xì)胞轉(zhuǎn)回，幾乎是不可能的。但在人類的誘導(dǎo)下，細(xì)胞的“返老還童”就可能實(shí)現(xiàn)。這就是近10年來(lái)非常熱門的干細(xì)胞轉(zhuǎn)化研究。

　　中科院動(dòng)物研究所研究員周琪等中國(guó)科學(xué)家，首次利用誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS）通過(guò)四倍體囊胚注射，得到存活并具有繁殖能力的老鼠“小小”， 從而在世界上第一次證明了iPS細(xì)胞的全能性?；卮鹆恕癷PS是否具有與胚胎干細(xì)胞相同的發(fā)育能力”這一世界科學(xué)界的大問(wèn)題。其“哺乳動(dòng)物多能性干細(xì)胞的建立與調(diào)控機(jī)制研究” 相關(guān)成果也獲得此次國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

　　2009年，中國(guó)科學(xué)家制備了37株iPS細(xì)胞，利用其中6株iPS細(xì)胞系注射了1500多個(gè)四倍體胚胎，最終3株iPS細(xì)胞系獲得了共計(jì)27個(gè)活體小鼠，經(jīng)多種分子生物學(xué)技術(shù)鑒定，證實(shí)這些小鼠確實(shí)從iPS細(xì)胞發(fā)育而成，有些小鼠現(xiàn)已發(fā)育成熟并且繁殖了后代，這是世界上第一次獲得完全由iPS細(xì)胞制備的活體小鼠，有力地證明了iPS細(xì)胞具有真正的全能性。

　　而中國(guó)科學(xué)家建立的人類孤雌胚胎干細(xì)胞系，發(fā)現(xiàn)了卵母細(xì)胞質(zhì)量是制約人體細(xì)胞重編程效率的主要因素。說(shuō)通俗點(diǎn)，哺乳動(dòng)物可以不由受精發(fā)育而來(lái)，也不是克隆出來(lái)，而是由一種本來(lái)在生殖中無(wú)用的“卵母細(xì)胞”發(fā)育而來(lái)。

　　用卵母細(xì)胞來(lái)建立干細(xì)胞系統(tǒng)，就不必?fù)p害人類胚胎，繞過(guò)了一個(gè)阻礙研究的倫理難題。為進(jìn)一步研究iPS技術(shù)在干細(xì)胞、發(fā)育生物學(xué)和再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了技術(shù)平臺(tái)。

　　如果干細(xì)胞研究發(fā)展到理想境界，人們就能輕易地再生出器官，用于移植。周琪說(shuō)，他們?nèi)匀辉谧ゾo實(shí)驗(yàn)，希望未來(lái)能為人類健康做出貢獻(xiàn)。到那時(shí)，許多晚期疾病和不治之癥就可以用普通手術(shù)攻克了。

　　一朝掌聲響，十年板凳功。要摘取醫(yī)學(xué)皇冠，還要在這條驛路上風(fēng)雨兼程很久。