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我校6项成果喜获2018年度国家科学技术奖

发布时间 :2019年01月08日 来源 :龙莉 编辑 :吴玉潇 廖芹 浏览量 :

1月8日上午,中共中央、国务院在人民大会堂隆重举行2018年度国家科学技术奖励大会。习近平、李克强、王沪宁、韩正等党和国家领导人出席大会并向获奖代表颁奖。

四川大学共获得6项奖项,其中牵头的4项成果分别获国家自然科学二等奖2项、国家技术发明二等奖2项。此外,四川大学参与的2项成果获国家科技进步二等奖。我校作为第一完成单位获国家奖总数(通用项目)在全国高校排名第六。

四川大学牵头获得国家自然科学二等奖的项目分别是:杨胜勇教授团队完成的“基于药效团模型的原创小分子靶向药物发现”项目,王清远教授团队完成的“超长寿命疲劳裂纹萌生机理与寿命预测”项目。

四川大学牵头获得国家技术发明二等奖的项目分别是:王琪院士团队完成的“新型三嗪阻燃剂清洁制备及阻燃塑料加工关键技术”项目,褚良银教授团队完成的“微细矿物颗粒封闭循环利用高效节能分离技术与装备”项目。

此外,四川大学华西医院宋跃明教授参与的“严重脊柱创伤修复关键技术的创新与推广”、水电学院张建海教授参与的“300m级特高拱坝安全控制关键技术及工程应用”两个项目获得国家科技进步二等奖。

获奖项目介绍:

国家自然科学二等奖

基于药效团模型的原创小分子靶向药物发现

项目负责人:杨胜勇

项目牵头单位:四川大学

项目简介:

创新药物的研发不仅关系到人民群众的身体健康,也是国家经济创新驱动发展战略的重大需求。当前创新药物研发面临成本高、周期长等挑战,如何快速、高效地发现原创的具有全新结构的先导化合物是创新药物研究的关键和瓶颈,也是亟待解决的重大科学问题。针对这一关键和瓶颈问题,项目组近10年来在国家重大相关课题的连续资助下,取得了如下创新性成果:

项目首先建立了一套新型的基于药效团模型的药物分子从头设计算法理论和方法体系,包括:基于药效团模型的药物分子从头设计算法PhDD、基于逆向合成的化合物可合成性评价算法RASA、基于机器学习的蛋白质-配体亲和力预测算法ID-Score、基于遗传算法和共轭梯度法的支持向量机算法GA-CG-SVM以及药代动力学性质和毒性预测算法SCADMET。建立的新方法极大地提高了原创药物分子设计的效率和所设计化合物的成药性。进一步,为解决所设计的化合物特别是手性化合物的合成效率问题,项目发展了硫脲、伯/仲胺等多种有机手性催化体系,显著提高了手性先导化合物的合成效率。最后,为验证上述新理论和新方法的有效性,项目将其应用于针对肿瘤、自身免疫性等重大疾病的小分子靶向药物研究,发现了多种高活性和选择性的靶向小分子化合物,其中12个候选药物进入临床前研究,6个候选新药转让到制药公司,2个候选新药(化药1.1类)已进入临床试验。

项目建立的药物发现新理论和新算法在国内外产生了重要影响。研究成果在Leukemia, J Med Chem, Clin Cancer Res, Angew Chem Int Ed, J Am Chem Soc, J Chem Inf Model等本领域权威期刊发表SCI论文120余篇。8篇代表性论文成果被写入本领域26本权威专著中。研究成果入选“2007年中国百篇最具影响国际学术论文”、“2013年全国百篇优秀博士论文”。

国家自然科学二等奖

超长寿命疲劳裂纹萌生机理与寿命预测

项目负责人:王清远

项目牵头单位:四川大学

项目简介:

长寿命、高可靠已成为重大装备和重大工程的发展目标和紧迫需求。超长寿命疲劳断裂研究是疲劳和固体力学的基础前沿领域。项目对新型结构材料在长寿命或复杂条件下发生的疲劳失效机制与动态断裂力学行为进行了20多年长期深入的理论与实验研究,在新实验表征方法、新机理、新模型等方面获得了一系列开拓性创新成果,主要体现在以下几方面:

1.首次实验揭示了材料超长寿命疲劳(VHCF)应力-寿命S-N 曲线的特征,建立了极端复杂条件下的超声振动加速疲劳实验方法及系统,第一次实验揭示了材料VHCF在107 周循环后应力-寿命S-N 曲线再次下降的特征。被德国DGNM前主任委员Mughrabi教授评述为“Wang et al. provided the first experimental evidence”(王提供了首次实验证实)。

2.发现了VHCF疲劳空隙与裂纹萌生及期发展机理,揭示了材料超长寿命疲劳裂纹萌生的“外部-内部转化”机理,发现了铝合金疲劳空隙形核、扩展和聚合的破坏机理,被德国Zimmermann教授(VHCF7大会主席)在Inter Mater Rev(IF=8.605)多次评价为“Finding of Wang……”(王的发现……);

3.建立了超长寿命疲劳总寿命与裂纹萌生寿命的预测模型,首次提出并验证了高强钢内部裂纹萌生寿命可超过109周超长寿命疲劳总寿命的99%以上,明确了超长寿命疲劳裂纹萌生的高度重要性。被美国McDowell 教授(Int J Fatigue主编)在其该刊物论文中评述为“Successful in obtaining a good correlation between inclusion size and fatigue life”(成功地建立了疲劳寿命和夹杂尺寸之间的关系)。

研究结果给现有疲劳设计规范和疲劳机制的理解带来崭新的概念,并在超超临界汽轮机组、航空发动机、波形钢腹板桥梁等国家重大装备及结构的设计制造中获得直接应用。项目负责人王清远教授组织了第六届国际超长寿命疲劳(VHCF)会议和三届全国VHCF会议,带动了国内超长寿命疲劳学科方向的快速发展,连续四年(2014-17年)入选Elsevier发布的中国高被引学者。八篇代表性论文在Web of Science 中均位列国际疲劳领域极高影响论文,获得国内外著名学者的广泛引用和高度评价。该成果初期获2006年教育部自然科学奖一等奖;进一步研究成果获2014年四川省科技进步奖(自然科学类)一等奖。

国家技术发明二等奖

新型三嗪阻燃剂清洁制备及阻燃塑料加工关键技术

项目负责人:王琪

项目牵头单位:四川大学

项目简介:

发展绿色安全阻燃塑料制备技术,是塑料工业进步的重要标志。发达国家十分重视发展环保型阻燃塑料,相继颁发法规限制或禁用有毒有害阻燃剂。虽然我国塑料年消费量世界第一,但塑料阻燃技术与世界先进水平差距较大。目前80%阻燃塑料仍使用有毒有害的传统卤系阻燃剂,存在极大安全性问题;传统加工法制备的阻燃塑料存在阻燃剂与塑料相容性差,严重劣化加工和力学性能等问题,亟需发展环保型阻燃剂清洁制备及阻燃塑料加工关键技术。三嗪系化合物含叔氮六元杂环,安全价廉,是新一代环保型阻燃剂,但合成和应用涉及高粘高耗能化学反应及复杂的协同配伍和加工技术,开发难度极大。本项目在国家863、国家科技支撑计划等支持下,历经18年产学研合作,发明了系列新型三嗪阻燃剂清洁制备及三嗪阻燃塑料加工关键技术,主要发明点如下:

1.三嗪阻燃剂分子复合制备方法及规模化清洁生产技术。针对传统三嗪阻燃剂(MCA)平面氢键结构庞大、粘度高、分散性差难题,提出分子复合构建MCA新型超分子结构及原理,发明了MCA 超低粘度-自组装合成方法。开发了一步法旋转闪蒸清洁生产新装置及工艺,体系粘度比国际同类技术降低2个数量级,溶剂用量减少80%,反应时间缩短75%,建成万吨级M-MCA生产线。

2.原位反应性加工制备阻燃塑料技术。针对传统阻燃剂合成与塑料加工孤立进行、高温高粘阻燃剂难以合成等难题,提出高效原位加工合成技术原理,发明了阻燃塑料反应性加工一体化技术,通过塑料加工一步法实现三嗪阻燃剂原位合成、成纤及阻燃塑料制备,解决了塑料阻燃性能与力学性能难以兼顾的难题,研发的阻燃塑料产品达到国际UL94标准最高阻燃等级V-0,开辟了阻燃塑料加工新途径。

3.三嗪协效阻燃塑料加工新技术。针对环氧树脂、泡沫塑料、玻纤增强塑料等难以无卤阻燃的世界性技术难题,提出三嗪协效阻燃配伍方法,发明了三嗪协效复合、三嗪界面阻燃、三嗪基微胶囊等加工新技术,制备的阻燃塑料兼具优异阻燃性、加工性和力学性能,形成了10余种高性能三嗪系阻燃塑料产品体系。

项目已获授权中国发明专利30件,国外发明专利5件,发表学术论文150篇(SCI 60 篇),得到国际学术界积极评价。研究成果获省部级奖励2项,核心发明专利获中国专利金奖1项。项目技术已在10余家企业推广应用,阻燃塑料产品获中国、美国、德国、英国权威检测认证,技术指标优于国外同类知名产品,已在轨道交通、特高压输变电、国家重大建筑工程及三星、LG、华为等世界知名通讯电子产品中得到广泛应用;同时在国产大型海上作战平台及战略武器系统等领域获得实际应用,取得显著经济和社会效益,推动了我国环保型阻燃塑料产业技术进步。

国家技术发明二等奖

微细矿物颗粒封闭循环利用高效节能分离技术与装备

项目负责人:褚良银

项目牵头单位:四川大学

项目简介:

随着我国各种矿业开采快速发展,由此造成的微细矿物颗粒排放与流失已导致我国环境污染日益严重。矿山的微细矿物颗粒,回收则成为资源,进入环境则成为污染物。微细矿物颗粒的分离在国内外以往通常采用重力螺旋技术和相关工艺,但存在效率低、能耗高、流程长等难题,导致微细矿物颗粒大量流入环境、造成污染。

针对上述难题,该项目历经20余年产学研合作,在多项国家和省部级项目支持下,取得了多项新技术、新装备、新工艺的创新成果,建立了一套技术体系和标准,实现了微细矿物颗粒的资源回收利用和近零排放。主要发明点如下:

1.发明了有效提高微细颗粒物旋流分离效率的新技术与新装备,突破了传统微细颗粒分离方法效率低的技术瓶颈。揭示了微细颗粒旋流分离装备内的流场特性和颗粒运动规律,发现了基于短路流抑制等原理提高分离效率的新途径,发明了具有新型进料管结构和溢流管结构的高效分离技术装备。

2.发明了有效降低微细颗粒物旋流分离能耗的新技术与新装备,解决了传统旋流分离过程能耗高的特有难题。揭示了微细颗粒旋流分离过程中能量损耗的机制,发现了基于局部阻力损失降减等原理降低分离过程能耗的新途径,发明了具有新型旋流装备本体结构的低耗节能分离技术装备。

3.发明了微细矿物颗粒封闭循环利用和无尾矿山的短流程新工艺,实现了微细矿物颗粒的资源回收利用和近零排放。发现了基于高效低耗分离关键技术和核心装备实现短流程封闭循环工艺的新途径,创立了三级高效低耗旋流分离与造粒相结合的微细颗粒封闭循环分离回收新工艺,建立了高效低耗旋流分离与脱水澄清相结合的无尾矿山分级浓缩回水闭路循环利用新工艺,实现了10微米以下微细颗粒的资源回收和无尾、无废、无微细颗粒污染的绿色现代化生产。

该项目成果取得授权发明专利17项、实用新型专利36项;发表学术论文130篇,其中SCI收录23篇;出版专著3部;部分成果被编入2本工程手册、5本学术专著和1本教科书,并被国外同行专家在综述文章中用五分之一的图幅重点介绍(Sep Purif Technol, 2007, 53: 8)。论著他引>1700次,其中专著他引>350次,已成为国内该领域最有影响的专著。主持制定行业标准3件,参与制定国家标准2件。

该项目成果在铁矿、煤矿、有色金属和非金属矿等行业已推广应用10万余台(套),并已出口至澳大利亚、俄罗斯、巴西等40个国家,实现了微细矿物颗粒污染物减量化和废物资源化,取得了矿业行业高效清洁生产的重大突破,经济效益、环境效益和社会效益显著。