52項(xiàng)！上海科技大贏家

陳琳

上海的獲獎(jiǎng)成果中，既能關(guān)注基礎(chǔ)研究，耐得住“寂寞長(zhǎng)跑”;又能緊緊圍繞市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化。這預(yù)示著，一個(gè)尊重科學(xué)技術(shù)、對(duì)接全球資源的科技創(chuàng)新城市雛形正在顯現(xiàn)。

1月9日，在一年一度的國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，2016年度上海共有52項(xiàng)牽頭及合作完成的重大科技成果榮獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)（2015年為42項(xiàng)），獲獎(jiǎng)總數(shù)比2015年增加了10項(xiàng)，占全國(guó)獲獎(jiǎng)總數(shù)的18%，連續(xù)15年獲獎(jiǎng)比例超過(guò)10%。其中同濟(jì)大學(xué)取得歷史性突破，共榮獲5項(xiàng)國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)，其中1項(xiàng)為國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)，位列全國(guó)高校第四位。

上海的獲獎(jiǎng)成果中，既能關(guān)注基礎(chǔ)研究，耐得住“寂寞長(zhǎng)跑”;又能緊緊圍繞市場(chǎng)實(shí)現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化。這預(yù)示著，一個(gè)尊重科學(xué)技術(shù)、對(duì)接全球資源的科技創(chuàng)新城市雛形正在顯現(xiàn)。

擦亮嫦娥眼，助力軟著陸

依舊記得嫦娥三號(hào)在月球進(jìn)行軟著陸時(shí)驚心動(dòng)魄的720秒，讓五星紅旗第一次登上月球，通過(guò)電視在世人面前“亮相”，點(diǎn)燃了國(guó)人心中如火的激情。嫦娥三號(hào)的成功著陸，一定少不了同濟(jì)大學(xué)測(cè)繪與地理信息學(xué)院童小華教授及其團(tuán)隊(duì)的努力和汗水。

童小華教授主持完成的《航天重大工程的遙感空間信息可信度理論與關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目》榮獲國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，也是此次上海所獲的唯一的一個(gè)一等獎(jiǎng)。經(jīng)過(guò)多年研究，童小華教授提出的空間數(shù)據(jù)可信控制理論，實(shí)現(xiàn)了遙感空間數(shù)據(jù)可信度量、可信處理和可信評(píng)估等核心技術(shù)的突破。同時(shí)，童教授及其團(tuán)隊(duì)共同開(kāi)發(fā)的新型衛(wèi)星觀測(cè)系統(tǒng)誤差精密控制方法，保證了嫦娥三號(hào)獲取數(shù)據(jù)的質(zhì)量和精度，數(shù)據(jù)可控可靠。數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確無(wú)誤，像是擦亮了嫦娥三號(hào)的眼睛，讓它在降落的過(guò)程中，精確避開(kāi)了障礙，最終完成著陸任務(wù)。

不僅僅是嫦娥三號(hào)，在監(jiān)測(cè)森林火災(zāi)、洪澇災(zāi)害等方面發(fā)揮重要作用的高分4號(hào)衛(wèi)星，同樣使用了童教授及其團(tuán)隊(duì)研究的相關(guān)理論和技術(shù)，精準(zhǔn)的遙感空間信息，直接關(guān)系到高分辨率會(huì)測(cè)衛(wèi)星的繪圖精度。遙感獲得的地理空間信息在國(guó)計(jì)民生、國(guó)家安全等方面扮演著越來(lái)越重要的角色，地理空間數(shù)據(jù)的質(zhì)量，直接決定著這些應(yīng)用的成效。

該成果已在地礦、測(cè)繪、國(guó)土等領(lǐng)域中得到推廣應(yīng)用，產(chǎn)生了巨大社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

“概率密度演化理論”

浦江大橋設(shè)計(jì)建造，地鐵工程貫通，越江隧道掘進(jìn)，城市智能交通系統(tǒng)研發(fā)，上海中心大廈建成……面對(duì)這些龐然大物，不少人都會(huì)發(fā)出由衷的驚嘆，但與此同時(shí)，也會(huì)有一個(gè)疑問(wèn)，中國(guó)是一個(gè)多地質(zhì)災(zāi)害的國(guó)家，地質(zhì)災(zāi)害的時(shí)間地點(diǎn)大小，都充滿著隨機(jī)性，上海又是軟土地質(zhì)，建立的這些巨大工程，它們牢靠嗎？同濟(jì)大學(xué)土木工程學(xué)院的李杰教授可以告訴你答案。

李杰教授主持完成的《工程結(jié)構(gòu)抗災(zāi)可靠性設(shè)計(jì)的概率密度演化理論》項(xiàng)目，榮獲2016國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)。經(jīng)歷了20多年的研究，李杰教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)針對(duì)工程系統(tǒng)中的隨機(jī)性、非線性問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)隨機(jī)性的傳播規(guī)律，建立完整的工程隨即系統(tǒng)的概率密度演化理論。李杰教授解釋道：“這個(gè)理論逐步形成了比較完整的工程結(jié)構(gòu)整體抗災(zāi)可靠性設(shè)計(jì)的方法，從而使我們的工程師有足夠的信心和理性，來(lái)把握工程結(jié)構(gòu)整體可靠性。”在工程建設(shè)領(lǐng)域，差之毫厘失之千里，李杰教授及其團(tuán)隊(duì)在數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性方面前進(jìn)了一大步。由李杰老師及其學(xué)生提出的廣義概率密度演化方程，被命名為“Li-Chen方程”，為重大工程結(jié)構(gòu)的動(dòng)力在變分析和抗災(zāi)可靠性設(shè)計(jì)提供了關(guān)鍵的理論基礎(chǔ)。

“概率密度演化理論”不僅僅可以應(yīng)用到土木工程中，還可以在機(jī)械工程、航空航天工程、海洋工程乃至生物醫(yī)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。鑒于李杰教授對(duì)概率密度演化理論的發(fā)展，以及在大型基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)基于可靠度的抗震設(shè)計(jì)方面的貢獻(xiàn)，榮獲了美國(guó)土木工程師協(xié)會(huì)授予的弗洛伊登瑟爾Freudenthal獎(jiǎng)?wù)拢彩鞘孜猾@此殊榮的亞洲學(xué)者。

“這個(gè)理論，是我們中國(guó)人自己原創(chuàng)性的理論，也讓我們走在了國(guó)際的最前沿。”李杰教授自豪地說(shuō)。

地下空間改造關(guān)鍵技術(shù)

很多人或許有疑問(wèn)，往地下開(kāi)發(fā)空間，究竟會(huì)不會(huì)“挖空”我們的城市造成地面下沉呢？同濟(jì)大學(xué)地下建筑與工程系教授朱合華教授給出了自己的看法：“地下空間只主張適量、有序的開(kāi)發(fā)，所以城市不會(huì)被挖空。關(guān)于城市的沉降問(wèn)題，是一個(gè)多方面的原因，并不能說(shuō)是開(kāi)挖地下空間造成了沉降。有個(gè)有趣的現(xiàn)象是，如果上海地下被挖空，反而會(huì)像一個(gè)盒子漂在水上，還有可能浮起來(lái)。”

地下空間的改造是一個(gè)涉及多單位、多學(xué)科、復(fù)雜的綜合性大工程，朱合華教授牽頭的科研團(tuán)隊(duì)通過(guò)大范圍、多部門(mén)、高強(qiáng)度的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同攻關(guān)和全方位的工程集成示范，建立了“以點(diǎn)狀新建與改擴(kuò)建、線狀穿越、面上集成示范為主線”的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和經(jīng)工程驗(yàn)證的核心技術(shù)成果體系。朱教授主持完成的“城市高密地區(qū)大規(guī)模地下空間改造關(guān)鍵技術(shù)及其集成示范項(xiàng)目”榮獲2016年度國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，為城市高密集區(qū)大規(guī)模地下空間建造提供了關(guān)鍵技術(shù)，保駕護(hù)航。

去過(guò)徐家匯游玩的人，肯定會(huì)對(duì)徐家匯地鐵站印象深刻。徐家匯商圈最重要的幾家商城分布在五條馬路的交點(diǎn)處，環(huán)抱多座商業(yè)廣場(chǎng)的還有天主教堂景區(qū)、學(xué)校以及眾多寫(xiě)字樓、住宅區(qū)，人流量巨大。先不說(shuō)上海本身飽和軟土地質(zhì)，單是在這繁華狹小的地界下避開(kāi)電力、地鐵線、排水隧道等等，就已非常困難，更別說(shuō)要在這里建設(shè)一個(gè)大型地鐵換乘樞紐了。朱教授笑著比喻到這是“戴著鐐銬在跳舞”。針對(duì)重重問(wèn)題，朱教授所在團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性的提出將3層地下車(chē)庫(kù)改為2層地鐵站、利用既有地下空間暗挖加層等等，配合施工單位一起“完成了一個(gè)不可能的任務(wù)”。

朱教授所在團(tuán)隊(duì)攻克了一個(gè)又一個(gè)的難題，比如說(shuō)建立了軟土高精度本構(gòu)模型和考慮地下結(jié)構(gòu)滲流阻擋效應(yīng)的深開(kāi)挖降水計(jì)算新理論，提出了可百分之百回收的低能耗新型圍護(hù)系統(tǒng)和蓋板與支撐體系相結(jié)合的新型蓋挖逆做法等等核心技術(shù)，成功地應(yīng)用于上海虹橋樞紐下穿機(jī)場(chǎng)滑行道工程，蘇州昆山圍護(hù)工程、上海蘇州河深隧工程等130余項(xiàng)有重大影響的代表性工程中，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到17.02億元。

早日重見(jiàn)藍(lán)天

眾所周知風(fēng)電水電是清潔再生能源，特別是風(fēng)能更是取之不竭。不過(guò)風(fēng)電高昂的造價(jià)和維護(hù)成本，一直是影響風(fēng)電發(fā)展的重要因素。

風(fēng)電水電運(yùn)行工況復(fù)雜，裝機(jī)環(huán)境惡劣，極易引發(fā)低頻機(jī)械故障，造成重大破壞。由于大型機(jī)組零件眾多，引發(fā)的故障特征復(fù)雜，診斷極為困難，如何快速高效低成本地破解機(jī)組診斷難題，一直是我國(guó)迫切需要解決的問(wèn)題。同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院何斌教授主持完成的《大型風(fēng)電水電機(jī)組低頻故障診斷關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目》榮獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，這個(gè)項(xiàng)目提出了大型機(jī)組非周期強(qiáng)擾動(dòng)低頻故障分析方法，發(fā)明了高性能靠溫度敏感材料制備工藝，研制了高性能低頻振動(dòng)傳感器，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，保證新能源產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。