刚刚,2022年度上海市科学技术奖出炉,316个项目及人选、组织获奖。
特等奖设立以来,首次颁给4项成果:2项技术发明特等奖,1项技术进步特等奖和1项科学技术普及特等奖。
授予:
【资料图】
赵东元 上海市科技功臣奖。
狄增峰、姜雪峰、廖专、米毅、王波兰、武海斌、熊磊、游正伟、周斌、邹多宏上海市青年科技杰出贡献奖。
56项成果上海市自然科学奖。其中,24个项目一等奖。
47项成果上海市技术发明奖。其中,2个项目特等奖、22个项目一等奖。
182项成果上海市科技进步奖。其中,1个项目特等奖、48个项目一等奖。
18项成果上海市科学技术普及奖。其中,1个项目特等奖、5个项目一等奖。
日本籍专家和田章、以色列籍专家伊塔玛尔·威尔纳上海市国际科技合作奖。
从0到10,再到N
拓璞数控车间
走进位于光华路上的拓璞数控车间,一台台自主研发的高端装备正在装配。这些装备中,拓璞自主研制的“全球首台立式双五轴镜像铣装备”,已用于C919、ARJ21等多种型号国产飞机的蒙皮精密加工。利于它加工的蒙皮壁厚最薄仅0.8mm,和鸡蛋壳差不多。解决这一超大超柔软超薄曲面无法采用常规机械铣削加工的制造的世界难题,靠的正是拓璞数控董事长、上海交大教授王宇晗和团队历时十多年攻关成果。
飞机蒙皮为超薄零件,同时又是承受飞行器载荷、决定飞行器安全可靠的关键零件,单件价值高达百万人民币。受困于它的超大超薄超柔性,蒙皮加工过程动态变形达壁厚精度60倍,极易出现壁厚不均、铣穿扎洞等问题。传统制造方法,都是采用化学腐蚀铣;化铣减薄工艺排放大量废液和废气,影响环境,影响工人的身体健康,存在精度低、周期长和表面质量差的问题。
为此,王宇晗团队发明了“镜像铣”工艺:“中间的蒙皮象一个镜面,一边是刀具,跟刀具镜像的方向给出了局部的支撑,跟刀具同步运动,增加零件局部刚性。而为了实现准确地同步运动,就需要镜像的两个像机器手五轴联动,走的任何的轨迹都一样。另外,在整个过程当中,还要对蒙皮的厚度、刚度、施加的力进行实时测量和控制。”
要知道,此前,“五轴机床一度对中国制造来说是‘不可触碰’的东西。”王宇晗说,研制成功后,依靠一整套加工、控制系统核心技术,拓璞的产品测厚精度较国际水平提升4倍,可加工最小壁厚范围提高30%,壁厚精度提高5倍;发明的镜像铣柔性编程加工工艺方法,匹配精度较刚性工件匹配方法提高了10倍,轮廓加工精度较国际水平提高40%。项目团队也成为全球掌握镜像铣技术的三个研究团队之一。
这一技术成果同时带动了大型高精度机床、双五轴联动同步等一系列共性技术的突破,为制造强国战略贡献上海力量。
如果把人体当作一辆车,当车出现毛病时,可以换一些零件,那人体骨头出现问题时,能不能也换些零件,重新恢复健康呢?华东理工大学刘昌胜院士团队就在从事这项创新交叉学科的研究。简单地说,就是为骨头受伤的患者研制可以替换的“人工骨”零件。
刘昌胜院士
研究初期,国际上大多用的是生物陶瓷。生物陶瓷能模仿人体骨头的成分、强度,但缺点是可塑性不强。刘昌胜院士在发现国外技术路线的弊端后,独辟蹊径,历经20余年的多学科联合攻关,用生物工程手段制备高纯度的人骨生物活性因子,并使之与相关材料复合,研制出“中国人工骨”。
白色小颗粒状的“生物活性骨修复体”植入患者骨缺损部位后,能促进人体细胞的生长与分化,长出新骨来。“临床疾病治疗的重大需求,特别骨科疾病患者人多,国外同类产品价格十分昂贵,且尚未进入中国市场,高活性的骨修复材料比较缺,因此我们瞄准这个问题进行了创新。”性能优良,价格仅为国外产品五分之一左右的神奇“人工骨”在骨科、脊柱外科、口腔科等领域都取得令人满意的治疗效果,已在全国800多家医院累计使用超过 30万例。
上述两项成果都获得了2022年度上海技术发明奖特等奖。透过它们不难发现,其背后都有着“从0到10”全过程创新的特点。
拓璞成立前,交大团队在该领域已经有七八年的实验室技术积累。当时在上海交大,团队就研发出了第一台五轴机床原型机,在学术领域获得突破。随后,王宇晗得到校方支持,破格从交大离岗创业,在成果转化遇到困难时,又有政府给予资金、厂房代建上的及时出手。
“中国人工骨”的背后,也离不开医工结合,联合创新的助力。最初一段时间,刘昌胜自己带着课题组的成员来推动自己的成果产业化。那时,他的工作地点不仅在实验室、办公室,有时是“泡”在医院,与医生深入交流沟通。
要有更多的“从0到10,再到N”,就要突破裉节问题和卡脖子领域,疏通基础研究、应用研究和产业化双向链接的快车道,打造创新“核爆点”。
围绕这一目标,上海持续攻坚。就在上个月,上海出台18项新举措,通过进一步松绑,减负,放权,赋能,推动全过程的创新、促进全链条的加速、激发全社会的创新活力。
(拓璞自研的新产品I500--卧式五轴车铣复合加工中心)
于是,这些满载荣誉的科研人底气倍增,再出发:
拓璞自研的新产品I500—卧式五轴车铣复合加工中心下月就将投入市场。这台设备可以在一次装甲的情况下,把一个复杂的零件一次性加工完成,可以替代4、5台传统机床的加工效率,且精度可达2微米,即头发丝直径的1/50;刘昌胜院士团队将继续与瑞邦生物材料公司、医疗机构深度联合创新,将“人工骨”应用到更多适应症中,惠及更多患者。
“1+10”个创新侧写
2022年度上海市科学技术奖持续激励“重点人才”,共颁出1位科技功臣奖、10位青年科技杰出贡献奖。这“1+10”个创新经历,是上海创新生态的一个个生动侧写。
赵东元院士 摄影:成钊
“科技功臣”赵东元院士带领复旦团队,聚焦有序介孔高分子和碳材料研究,在国际前沿领域取得领先的研究成果。十多年来,团队一共创造了19 种新型介孔材料,全部是以 FDU(复旦大学)命名。
在赵东元的世界里,介孔材料已被用得“出神入化”:作为催化剂使用,可大大提高重油转化效率,全国推广后每年可为中石化增产约150万吨的高质量油品;用介孔材料装载药物可以变幻出多样的形态和功能,比如能够精准把控药物分布的“卡车模型”、能够控制药物流速的“羽毛球模型”等等,以降低病人,尤其是肿瘤患者在化疗时正常细胞受损概率;再比如将介孔材料应用在超级电容器、生物检测环境处理、电子材料等领域,前景广阔。
赵东元院士从2020年度国家科技奖励大会现场赶回学校为本科生上课。他拎着布袋子,袋子里装着他的一等奖证书。 摄影:周桂发
赵东元说,破解“卡脖子”难题的源动力来自原始创新力。而原始创新力的培养要趁早。正因深感人才培育对提升创新力的紧迫性,十多年间,他一边搞科研,一边给本科生上课:“被‘卡脖子’主要还是创新不够,所以现在不能急功近利,尤其对于我们教育工作者来说,要培养创新素质的人才。”
周斌,中科院分子细胞科学卓越创新中心研究员 来源:市科协
周斌,中科院分子细胞科学卓越创新中心研究员,就是基础研究“特区”的首批受益者。他潜心研究“遗传谱系示踪技术”十余年。这好比在人体体内的微环境破译细胞之间的“接头暗号”,揭示细胞的“前世今生”,是生命科学中基础又前沿的领域。仅2021年、2022年,每年都有一项最前沿的基础研究成果发表在《Science》。
此次,他和狄增峰、姜雪峰、廖专、米毅、王波兰、武海斌、熊磊、游正伟、邹多宏等人,荣获“上海市青年科技杰出贡献奖”。
他们组成了上海创新的“年轻力量”。从项目完成人来看,中青年人才仍是科技创新中坚力量,30-50岁年龄段人才发挥主要带头作用。从第一完成人来看,2022年获奖项目第一完成人处于40-50岁之间的最多,占比38%。获得自然科学一等奖的复旦大学先进材料实验室彭瑞只有34岁(2022年时)。年龄最小的是获得科技进步三等奖的“大型城市受端电网电压支撑能力提升关键技术及应用”项目第一完成人,国网上海市电力公司的冯楠,年仅31岁。
今年,上海将全面试点科技人才评价改革试点,打破论资排辈和“唯论文、唯帽子、唯职称、唯学历、唯奖项”的用人模式,探索实施作出重要贡献的青年科技人才特殊的晋升机制。
让创新路上汇聚更多“年轻力”,让他们敢想,敢闯。
1/2,不可或缺
科技创新、科学普及是实现创新发展的两翼。
为了普及科学知识、弘扬科学精神,2019年度起,上海首次设立科学技术普及奖,这也是地方科技奖励系统中首个以“科普”之名单独设立的奖项。本年度,共有18项成果获科学技术普及奖,比2020年增加了8项。其中,张文宏教授凭借“新冠疫情下的全民抗疫与健康生活科普”,斩获2022年上海科技奖科普类唯一特等奖。
张文宏教授致力于老百姓能听懂的新冠疫情下的全民抗疫与健康生活科普,相关视频或话题阅读量超过 60亿次,对海外华侨与留学生的科普连线视频全网播放超过1亿次,对帮助民众用科学知识抵御病毒,控制新冠疫情都起到了非常重要且积极的作用。
“科普并不是把科学事实用比较浅显的语言说出来,做好科普必须要深入到科学最深处,真正能回应公众的需求。科普一定要第一时间回应公众需求,发布大家关心的科学数据,非常重要。”他在复盘新冠疫情发生以来他的团队做科普的过程时,分享了自己由科普实践引发的思考。
实现高端装备制造“零”的突破;打破国外垄断造福患者;锚定新材料领域“核爆点”;让更多插上科学的翅膀……
这些上海科技奖成果,不仅仅是创新的“上海特点”,更蕴含着科研人员攻克“卡脖子”难题的底气!
(部分图由受访者提供)
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