浙大10 个项目获国家科技奖
1月14日上午,中共中央、国务院在北京人民大会堂举行国家科学技术奖励大会,党和国家领导人为一系列我国科技领域的最高奖项获得者颁奖。这当中就有浙江大学科技工作者的身影。浙江大学共有10个项目获2010年度国家科学技术奖二等奖。其中作为第一完成单位获得技术发明奖1项,科技进步奖4项,获奖数在全国高校并列第二。浙大作为参与单位获得自然科学奖1项,技术发明奖1项,科技进步奖3项。
浙江大学化学系李浩然教授牵头完成的“脂溶性维生素及类胡萝卜素的绿色合成新工艺及产业化”项目获得技术发明二等奖。浙江大学数字技术及仪器研究所陈耀武教授牵头完成的“面向大规模城域监控的流媒体关键技术及装备”项目,浙大计算机学院吴朝晖教授牵头完成的“面向现代服务业的钱塘平台软件研制及产业化应用”项目,浙大计算机学院庄越挺教授牵头完成的“百万册数字图书馆的多媒体技术和智能服务系统”项目,和浙大医学院附属妇产科医院黄荷凤牵头完成的“提高出生人口质量的生殖技术创建、体系优化与临床推广应用”项目获得科技进步二等奖。
脂溶性维生素及类胡萝卜素的绿色合成新工艺及产业化———
“绿色”合成之路
维生素E、维生素A及其衍生物β-胡萝卜素、虾青素是重要的脂溶性维生素和类胡萝卜素,被广泛应用于饲料添加剂和食品添加剂等领域。因为资源有限,工艺复杂、成本高,市场上绝大多数产品都是通过人工合成来获得的。而在上世纪90年代初期,由于技术和原料的原因,我国维生素E的年产量仅有200吨,维生素A不足世界产量的千分之二,β-胡萝卜素、虾青素完全是空白。
从1994年开始,浙江大学化学系李浩然与化工系陈志荣研究团队,与浙江新和成股份有限公司开展产学研合作研究。针对这四个产品的结构特点,经过梳理和整合,发明了维生素E、维生素A及其衍生物β-胡萝卜素、虾青素的一个基于绿色化学理念的合成新工艺。
项目第一完成人、浙大化学系李浩然教授说,在九十年代,四种产品分别用不同的原料来进行生产,进行这样大规模的生产会产生很多废物。“我们现在新工艺的特点,就是利用一个原料。打一个比方,做化工产品就像裁衣服一样,如果只用一块布来裁不同的衣服的话,会有很多边角料。但是我现在把四个不同的服装,用一块布来裁剪的话,它就可以相互利用各自的边角料,使边角料达到最少。我们在化学里面称之为绿色化学的方法。”
这套新工艺不仅使四个产品从同一个主原料出发,共用中间体,减少反应步骤,还使副产物得到合理利用。“我们以前生产维生素E的时候,都是另外用三甲酚为开始的原料,现在可以用虾青素的中间体,来生产维生素E。那么,这个在世界上,我们首次实现了这个产品的工业化的过程。”李浩然说。
同时,项目还发明了适应不同反应要求的过程强化技术和装备,解决了四个产品不能规模生产、成本高、质量不稳定的问题。“我们主要是利用了一些诸如原子经济的反应方法,比如用空气氧化的反应方法和不同的一些过程强化的装置,比如用一些管道化的方法,使一些停留时间很短的,尤其是一些超低温的反应,通过过程强化的方法,我们实现了这个过程。”
基于上述发明,项目在新和成公司先后完成了关键中间体和四个产品的大规模工业化生产,产品质量达到国际先进水平。现在,新和成已跻身世界脂溶性维生素生产商三强,并占据了20-30%的市场份额,产品畅销欧、美、日等50多个国家和地区,使我国成为维生素出口大国,带动我国饲料、食品等行业的发展。
百万册数字图书馆的多媒体技术和智能服务系统———
聪明的网上个人图书馆
如果不停地买书,你家的书柜总有一天会装不下。在互联网普及、信息技术日臻成熟的今天,“任何人在任何时候任何地点访问所有人类知识”的梦想正在变为现实。在互联网上,就有一座馆藏永无止境的图书馆,而且是一座智能化的公益图书馆,它让人人都成为藏书家。浙江大学的科学家正在研发相关技术,让这座网上图书馆更加丰富有趣。
“建一个世界共享图书馆,全球图书一网打尽。”2000年,在图灵奖获得者、美国卡内基·梅隆大学教授RajReddy博士和中国工程院副院长、浙江大学原校长潘云鹤等人的倡导下,中美两国科学家开始联手筹建“百万册数字图书馆”。CADAL是目前全球最大的公益性图书馆之一,从2004年起由中、美两国高校合作建设。其中中国部分已收录100余万册图书。在浙大紫金港校区图书馆4楼,一册册破旧的古籍正在以每月1500万页的速度扫描进入数据库。在这个庞大的数据库中,不仅有文字史料,还有声像资料、图形图像等。
数字图书馆将不再是单纯的图书书籍的数字化,而是一个“带有导航功能的知识库”,为读者提供文字、声音、视频、档案等资源的集成,形成一个全新的辅助研究平台。二期工程将在全国建设4个数据中心,服务教育部所属的上千所高校,我国西部地区以及海外学术和文化机构。
在新型的数字图书馆中,搜索资源的“关键词”将不仅仅是文字,还可以是一段声音或者一段图像或视频,这种跨媒体的索引将成为知识的检索和获取的全新手段。此外,图书馆还能帮你承担知识的整合与关联。在建成后的二期图书馆,读者不仅可以成为“书虫”,还能成为“玩家”:数字图书馆将综合“文学”、“历史”、“地理”等信息,为研究中国文学史提供一个基础数据平台和研究创作平台。对文学感兴趣的读者可以在数字图书馆制作“作家行踪图”、“作家交往图”。此外,建立综合“中草药”、“方剂”、“病症”为主的中医药信息系统,为研究和学习中草药知识提供技术平台,为中医提供不同版本的方剂比较分析。
自2005年11月门户网站在浙江大学正式开通以来赢得了世界各地读者的青睐,目前已吸引全球70多个国家的用户,日均点击量达已达37万次,累计访问量超过5.4亿次。
面向现代服务业的钱塘支撑平台软件研制及产业化应用———
平台软件有了“中国制造”
计算机软件已广泛应用在人民生活与生产过程中,极大地方便了人民群众,大幅提高了社会生产效率。但软件开发目前仍存在研制周期长、质量不可控、很难满足用户个性化与系统扩展性需求等一系列问题,严重制约了软件产业的发展,使得软件开发仍属于高精尖的小规模产业范畴。
通过对大量软件系统进行源代码分析,人们从计算机应用软件研制角度发现其存在大量的共性代码。“我们在生活中接触到的各种软件看上去千差万别,但其实它们的代码有70%是一样的,实现着同样的功能,只有30%的代码表现出了形态的差异”浙大计算机科学与技术学院教授尹建伟说,“我们就是把这70%的代码整合在一起,提供了一个大家可以共用的平台。”
2001年,浙江大学以吴朝晖教授为首的平台软件研究团队,联合恒生电子、信雅达等我省多家龙头软件企业,经过十年攻关,成功研制了钱塘平台软件。平台软件研究团队以电子商务、金融证券等我省处于全国领先地位的现代服务为突破口,针对现有平台软件难以满足现代服务业对网络时代大型复杂应用软件建设提出的“高时效、高动态、高融合”的技术挑战,开展研发工作。
基础应用服务器、服务计算核心平台、数据融合与共享平台、共性服务构件库、行业应用平台、集成开发与系统管理工具是钱塘平台软件的六大基础软件,其中包含了36个子系统和53个软件工具。通过Intel公司与军用软件级的第三方严格测试,取得了SunJMS1.1权威国际认证,授权国家发明专利16项、软件著作权36项,在权威期刊与顶级会议上发表SCI/EI论文103篇,得到国际同行的高度评价。
目前,该项目已应用于电子商务、金融证券、电信服务、公共服务等七大行业,服务于以中国电信、网易、恒生电子、信雅达、浙大网新、中国航天为代表的80多家软件服务供应商,大幅减少了企业IT拥有成本,增强了软件平台的自主可控、持续发展的能力,成为我国现代服务业应用软件建设中重要可选平台,取得显著经济效益。
面向大规模城域监控的流媒体关键技术及装备———
“云”监控助力城市安全运行
大规模城域监控,是指利用流媒体设备,对整个城市的重要场所和重要活动进行实时监控。2010年5月1日,美国纽约时报广场通过流媒体监控有效制止了一起爆炸案的发生。随着国际反恐、国内社会安全需求的日益增加,2001年,我国发起了城市应急指挥系统建设;2005年,公安部发起平安工程建设,将逐步建立起覆盖街道、体育场、住宅小区、风景点及大型公共活动场所的实时监控网。由于涉及到国家安全基础设施,监控技术和装备必须立足国内。
不同于现有的楼宇监控技术,城域监控系统数据传输规模大,信号处理量将从几万路到几十万路的跨越。据介绍,十万路监视设备的流媒体数据流量为每分钟3TB。
浙江大学的科研团队,针对高效编码、可靠传输、实时处理、系统架构等4大瓶颈问题,掌握了四大核技术。团队负责人陈耀武介绍,在这套大规模的城域监控系统,摄像机通过本地的高清晰度低带宽的编码以后,不在本地存储,而是在网络上进行集中的存储。
现有技术系统延时大,每台服务器是本地存储,不能实现统一管理,存储效率低。采用了浙江大学的技术后,这些监控数据将实施在网络传输并存储,可以在网络的任何一个终端,看到监控目标的一举一动,这将服务于国家公共安全和重大事件应急管理。
陈耀武说,核心关键技术在以浙江大学为主突破后由杭州华三通信技术有限公司进行产品化和产业化推广。目前这个技术已经推广到了一百多个我们国家的城市平安工程建设。同时也推广到北京奥运交通和上海世博会的美国馆、英国馆一些重要场所的监控。
通过产学研合作,研制的系统已成功用于深圳、重庆、天津等100多个平安工程建设,在平安工程建设中起到了重大作用。开发的流媒体关键技术在中兴通讯、东方通信、华为海思等国内骨干企业和日本Olympus、以色列RADVISION、美国TI、台湾CTCU等国际著名公司得到成功应用。项目被教育部列为十大产学研合作推荐案例,为流媒体领域技术进步起到重要的推动作用。
提高出生人口质量的生殖技术创建、体系优化与临床推广应用———
将“优生优育”进行到底
一项统计显示,目前,我国有育龄夫妇2.3亿人,其中有近1000万不孕不育症患者,而且每年以数十万的速度递增。也就是说,我国每10对育龄夫妇中就有1对遭遇生育问题,这个数据比30年前翻了10倍多。“我们联合了全国16家高校单位主要针对遗传病家族的人群、不孕症家族的人群以及怀孕期间生化筛查出来比较高危的人群进行研究和临床试验,这些研究和试验有助于她们生出健康的孩子。”浙江大学医学院附属妇产科医院院长黄荷凤说。
针对普通、高危和目标人群,开发了一系列出生缺陷预防和源头控制技术:优化助孕技术,建立规范化的助孕临床诊疗、管理和子代健康评估管理系统;针对环境与疾病因素,进行了以人群为基础的分子流行病学调查。黄荷凤说,“以前我们的技术方法是借鉴国外的标准,是以高加索人为标准,这不太符合中国的国情,通过技术的创新和改革,最终得出了适合中国人群筛查的指标,这个指标使得我们的准确度敏感率大大的提高,创建了中国人自己的标准。”
目前,研究成果已在全国30个省市321家医院推广应用,获得同行专家和国际顶级刊物的关注和好评。在成果推广阶段,制定或参与制定了5个国家相关技术规范/指南、2个行业标准,获得国家发明专利5项、国家软件著作权2项,省科技一等奖2项、二等奖5项,教育部科技进步二等1项,发表论文300余篇,其中SCI源刊物论文104篇。