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科星闪耀金陵 助力古都创新

发布人:     发布时间: 2019-05-30 13:12    阅读次数: 显示稿件总访问量

        “科技兴则民族兴,科技强则国家强。”1995年起,我市开始评选“南京市十大科技之星”,每两年评选一次,至今已有120名各行业专家上榜。

     今天是第三个“全国科技工作者日”,市科协选取出4名“科星”代表进行报道,一方面大力弘扬科学家精神,宣传一批爱国、创新、奉献、育人的科技楷模,不断提升科技工作者的获得感、荣誉感、使命感,动员和引领广大科技工作者攻坚克难,同时也让读者走进科技世界、了解科研创新背后的故事、感受科技工作者孜孜不倦的精神。

 

国网江苏电力杨世海:让智慧用电走进千家万户

        杨世海,研究员级高级工程师,国网江苏省电科院计量中心副主任,他长期致力于电测量与用电技术领域的科研、工程技术和管理工作,在重大科研项目攻关、重大工程技术创新与成果转化、团队培养与科普公益等方面取得了具有重要影响的系列成果,真实体现了具有鲜明特色的新时代电力科学精神。

        上世纪90年代,杨世海曾在合肥工业大学和东南大学求学,从本科到博士,他攻读的都是电力系统及其自动化专业。毕业后,他又在这个领域孜孜不倦地钻研了20年。

        去年底,杨世海作为团队核心骨干,研究的课题“国家工频高电压全系列基础标准装置关键技术与工程应用”获得了国家科学技术进步二等奖。这是建国以来江苏电力重大科技项目首次获得国家奖,也是杨世海职业生涯中的重要里程碑。

        这项技术实现的是电力的精准测量。“我经历过电力系统从中低压到超高压、特高压发展的阶段,在基层变电站也工作过,深深明白高精度测量在电力行业的重要性。”杨世海说,“如今我们的高电压大电流测量技术已处于世界第一梯队,与德国在该领域的精细测量水平持平。”

        精准测量有多重要?1978年,钱学森在全国计量工作会议上讲过一则小故事:20世纪40年代中期,一天,美国加州理工学院突然宣布,他们此前十几年间所做的高能物理测量工作积累的数据统统报废,原因就是高电压的计量不准。随后钱老说:“听起来有点戏剧性,但你的计量不准,你所发现的科学规律就不能跟其他人发现的规律、跟世界发现的规律接轨。在科研中,计量工作没搞上去,是要吃大亏的。”

        门捷列夫曾说过:“没有测量,就没有科学”。精准测量技术是一切科学发展的基础,现代电力科技同样如此。“经济发展,电力先行”,从江苏的电力发展来看,电压等级从110千伏到220千伏到500千伏,精准测量始终为输配电运行、为全省电力供应安全提供基础保障。江苏是经济大省,电力需求巨大,据统计,2018年,江苏最高电力负荷超过1亿千瓦,用电量超过6000亿度,超过欧洲第一大经济体德国,需要大量外部电能输入以满足经济发展需要。我国中西部地区发电资源丰富,但传输距离遥远,传统的电能输送方式损耗大,也有安全隐患。杨世海说,2016年,特高压进入江苏,其交流电压达100万伏,直流电压达80万伏。特高压能从更远的地方把丰富的电能送到江苏,且损耗小、安全性能高,既能满足建设环保节约型社会的要求,又能满足人民用电需求,对促进强富美高新江苏的经济社会可持续发展具有重要意义。

        实现从无到有、从有到强的转变后,下一步就是如何实现智慧化、响应国家高质量发展的政策,提升老百姓的满意度。杨世海研究的另一个方向是智慧用电,“有电可用后还要实现用得准、用得好、用得经济,让老百姓放心、便捷、安全。”杨世海说。

        什么是智慧用电?如今家里电视机、空调、热水器等各种设备都处于“互不理睬”状态,实现智能化以后,再也不需要一大堆遥控器或者各种APP,只需要一个门户APP,通过电力网与物联网融合实现各种电器可视可感可调可控,居民可远程感知家里各种电器的运行状态,不用出门后担心大功率电器没关造成安全隐患。更牛的是,居民可跟电力公司实时互动,“秒杀”电力公司推出的绿色活动。比如某个时段中西部地区光照、风力非常充足,通过光伏或者风力发出大量的电,这些可再生清洁电如果不能及时消纳就浪费了;实现用电智慧化后,电力公司可及时推出优惠,鼓励居民在这一时段用电,实现友好、绿色互动。这个时段的电会非常便宜,甚至有清洁能源补贴返还给使用者,让费钱的家电变成“会赚钱的家电”。“这就相当于把山里的水果直接送到城市里居民的  餐桌,居民可享受优惠,也帮助当地农民脱贫致富,拉动当地经济发展,实现双赢。”杨世海打了个形象的比喻。

        目前,杨世海及其团队正致力于泛在电力物联网智慧用能系统的研发与应用,今年计划在南京江北新区、苏州同里、淮安金湖县等地试点,未来三五年内,电力科技将进一步点亮我们的美好生活。

 

南农大梨工程技术研究中心张绍铃:让梨好种、好看、好吃

        梨是深受老百姓喜爱的一种水果,小小一个梨,内有大乾坤。南京农业大学梨工程技术研究中心主任张绍铃教授讲述了梨背后的故事。

        目前,中国每年梨产量约为1950万吨,约占世界梨总产量的70%2008年,农业部和财政部选择了50个农产品作为现代农业产业体系建设对象,梨就是其中之一。国家现代产业技术体系的建设,把各个农产品行业中的专家集中起来,在种质资源、新品种培育、栽培、土肥、病虫害防控、保鲜加工、产业经济等方面展开研究,张绍铃正是国家梨产业技术体系首席科学家。

        张绍铃曾在福建农大和山西农大求学,后又到日本攻读博士学位。在日本读书期间,他的导师专攻梨树,由此,张绍铃也进入到这个领域。1999年,他作为人才引进来到南京农业大学。在当时南农和江苏省农科院都没有专家研究梨树的背景下,从归国初期的单打独斗,到斩获两项国家科技进步二等奖的中国梨首席,张绍铃付出了巨大的努力。如今他一手创立的南京农业大学梨工程技术研究中心已有固定研究人员14名,博士后、博士、硕士研究生100余名,成为我国梨研究的领头羊。

        张绍铃的研究方向主要是新品种培育和轻简化栽培。“中国是梨的发源地,老祖宗给我们留下了很多品种,比如我们常吃的砀山酥梨、库尔勒香梨等。”张绍铃说。培育新品种的目标是让梨更好种、更好看、更好吃。对果农来说,要好种、抗病虫害能力强,对消费者来说,要汁多肉细甜润。目前张绍铃已带领团队培育出6个新品种,其中,“夏露”肉质最细,“宁酥蜜”清甜,自花可结实,“宁霞”果皮红润好看。

        新品种的培育过程很不容易,要找出具备微甜、汁多、肉细、或者具有抗病、自交亲和等特异性状的品种资源,再进行杂交。比如“夏露”这个品种就是以日本品种“新高”和浙江农业大学(现浙江大学)选育的“西子绿”杂交选育而成。“新高”的糖度高、果个大,“西子绿”外观美,它们的后代“夏露”结合了“父母”的优点,好看又好吃。而针对目前我国优质早熟梨品种偏少这一现状,张绍铃和团队通过筛选早熟、极早熟种质资源,杂交选育出了“宁早蜜”、“夏清”等优质早熟梨品种,7月即可上市,延长了鲜梨的市场供应期。

        虽然是教授、博导,张绍铃并不埋首于象牙塔。他心系产业,在梨树生产的关键时期,在全国各产区开展技术培训与现场指导,将新品种、新技术送到田间地头。常年奔走在生产一线,也让张绍铃看到了我国梨产业发展的现状:农村劳动力老龄化严重,对于新技术的接受能力有限。研发易掌握、易操作的轻简化栽培技术迫在眉睫。“以前传统的栽培模式树体高大,修剪和授粉都不方便,果农还得爬梯子。”张绍铃介绍,新研发的倒“个”形、“3+1”形轻简化树形,降低了主干,缩小了树冠,对果农来说操作更方便,且树体通风透光好,有利于果实生长。

        针对梨自然授粉受气候条件影响大,而人工辅助授粉存在用工多、成本高、效率低的问题,张绍铃和团队研发出了梨树液体授粉技术:将花粉溶解在特制的营养液里,“像打药一样”用喷雾器喷洒授粉。常规的人工点授一个人一天还忙活不完一亩地,液体授粉一个人半小时就可搞定一亩地,效率整整提高了36倍,授粉用工可减少90%以上。

        梨树属于自花不结实性果树,一个梨园里必须有不同品种的梨树才能结果。不仅增加了授粉用工,而且一个果园里种植两个甚至多个梨品种,也大大增加了管理难度。2011年,张绍铃团队破解了梨树自花授粉不结实的产业问题,梨自花结实性种质创新与应用成果获得国家科技进步奖二等奖。“我们选育的宁翠、‘宁酥蜜’都是自交亲和性品种,一个园子只需要种这一个品种就能正常结果。张绍铃介绍。

        搞农业科研虽不易,但在张绍铃看来,这一切都是值得的。他仍然埋头于试验研究、奔波在田间地头,继续带领团队致力于促进我国梨产业发展,为梨农谋福利、让消费者吃好梨。

 

南工大食品与轻工学院徐虹:让科研成果惠及百姓

        本来是想开发日化产品,结果无心插柳研发出生物高分子功能性肥料。这奇妙的事情就发生在南京工业大学食品与轻工学院院长徐虹身上。

        徐虹上世纪80年代在无锡轻工大学攻读发酵工程专业,1987年来到南京化工学院(南京工业大学的前身)读博,师从欧阳平凯院士学习生物化工,之后一直辛勤耕耘在这个行业。

        2000年以前,国内在生物高分子聚氨基酸领域的研究还是一片空白。徐虹无意中看了一篇关于水母的报道,引起了她的思索:水母生活在深海中,压力非常大,盐度又非常高,一般生物如果生活在这种环境里会产生脱水现象,为什么水母体内水分充足看起来很丰盈?经研究发现,水母体内含有一种叫做聚谷氨酸的物质。

        “是不是听起来很熟悉?”徐虹笑着说:“我们日常吃的味精就是谷氨酸,聚谷氨酸就是单分子味精聚合形成的大分子。”聚谷氨酸具有很强的保水性,而且里面含有游离羧基,能螯合一些金属元素。由此徐虹和她带领的课题组发现了聚谷氨酸的两大功效:保水和吸附。

        一开始徐虹和团队是想开发由聚谷氨酸制成的日化品,他们花了十年的时间实现了聚谷氨酸产业化生产、达到工业化规模。“搞科研就是要耐得住寂寞,我们这个团队里有硕士有博士有工程技术人员,将近30人。”徐虹说,“聚谷氨酸在自然界仅存在于水母和纳豆里,无法得到。我们在实验室里整整花了十年时间,用微生物发酵的方法来提取聚谷氨酸,先做菌种筛选和优化,再进行机理方面的研究,搞清楚微生物怎样代谢产生聚谷氨酸,想要达到低成本且高效地生产出聚谷氨酸的目的。”

        然而在这个过程中,徐虹发现聚谷氨酸可用作土壤肥料增效剂。目前在农业中化肥利用率不高,由于下雨等原因化肥经常流失,不但没有起到效果还造成污染。如果把聚谷氨酸添加到化肥中,是否能起到牢牢抓住磷肥、钾肥、氮肥的作用,提高化肥利用率?

        于是徐虹又带领团队专门研究聚谷氨酸对农业的作用,并跟南京农业大学、江苏省农科院展开合作,在水稻小麦玉米等大田作物和瓜果烟草等经济作物上进行实验,东北的黑土地、云南的红土地、新疆的沙土地,都是他们研究的对象。最终,实验证明聚谷氨酸对减少化肥的使用量、增加农作物产量有显著作用。

        如今,徐虹及团队的研究成果已得到国内各大肥料企业的认可,河南心连心、云天化等100多家企业都向她抛来“橄榄枝”,想要合作开发生物高分子功能肥料。借着南京的创新创业政策和产学研政策,徐虹及团队将科研成果实现了产业化,他们建成了国际首条年产量千吨级的聚谷氨酸生产线。

        在孜孜不倦的科研过程中,徐虹及团队关于聚谷氨酸的研究在2013年获得了江苏省科学技术一等奖、2014年获得国家技术发明二等奖,2016年又获得国家优秀专利奖。

        虽已取得了系列成果,科研创新的脚步仍未停止,徐虹带领团队尝试将聚谷氨酸运用到更广阔的领域,比如土壤修复、水处理、饲料以及创伤敷料、手术缝合线等,让科研惠及更多百姓。

 

东部战区总医院卢光明:解读影像世界的天地经纬

        “老百姓一般说影像医学就是拍片子、做B超、做CT和磁共振,但实际上没这么简单。人们健康水平的提高、寿命的延长和影像医学的发展密不可分。”东部战区总医院医学影像科主任卢光明说。


        卢光明1977年考入湖南医学院(现为中南大学湘雅医学院),1982年本科毕业分配到中国医学科学院肿瘤医院影像诊断科工作,1988年中国协和医科大学研究生后,在南京军区总医院(现为东部战区总医院)工作。30多年来,他一直从事医学影像学医、教、研工作,擅长以CTMRI为主要技术的影像诊断。

        卢光明的主要研究方向是心脑血管病和肿瘤的影像诊断。以前,对心脑血管病变大多采用常规的血管造影做诊断,但此技术贵且有创伤。随着CT技术的飞速发展,卢光明及团队在心脑血管病影像研究方面开展了与国际同步的创新应用与研究,构建了心血管病防治关口前移的CT 关键技术, 使CT冠状动脉成像诊断冠状动脉狭窄的阴性预测值达 99%;攻克CT血管成像颅内小动脉瘤可靠检出的瓶颈,将3毫米及以下颅内动脉瘤的检出敏感性从61%提高到 91%。“这样看病变就容易了,而且这种诊断方法属于无创检查,大大减轻了病人的痛苦。”卢光明说。

        脑动脉瘤是一种发病率较高的疾病,在0.5%5%之间,且这种疾病风险非常大,一旦脑动脉瘤破裂出血,患者就有致残甚至死亡的危险。以前对脑动脉瘤的确诊也常用有创检查,并且常常在患者出现脑动脉瘤破裂后才会到医院诊治。如果脑动脉瘤小于5毫米,做常规CT或者磁共振成像也很难发现。如今经过卢光明及其团队的技术创新, CTA检出小的脑动脉瘤成为可能。

        检出后怎么办?会不会破裂?随访还是介入手术?对从事影像诊断的医生来说,给出准确的判断及建议非常重要。卢光明介绍,结合临床资料、影像学表现和血流动力学分析,判断脑动脉瘤破裂风险,让判断率提高到了80%以上。

        老百姓对影像医学的理解就是“拍片子”,这个“拍片子”定义过于简单,也不全面。卢光明打比方说,就好比一部相机,在普通人手里顶多只能拍出一张清晰的照片,在摄影大师手里则能拍出经典之作。医学影像就好比给人体内部结构“照相”,能不能拍出有效细节是首要因素,这还只是影像医学的六大价值之一,拍完之后的分析诊断更加重要。“比如给心脏的血管拍片子,我们不仅要看出动脉是否狭窄,还要分析斑块是否会破裂或脱落、心肌是否缺血,是吃药就行还是要介入手术,医学影像科医生的分析判断非常重要。”卢光明说。医学影像专业医生在“拍片子”和临床医生之间是个中间环节,要能从片子中精准抓取有效信息,观察患者病变情况,正确给出制定治疗方案需要的信息,并且要随访观察治疗情况,判断治疗有没有效果。卢光明及其团队正结合医学影像大数据和人工智能开展肿瘤和心脑血管病的研究,他的理念是影像医学必须提供有价值的医疗信息,不仅可以做出正确诊断,还为临床治疗决策提供可靠依据并监测疗效,对提高疗效,减轻病人痛苦有重要贡献,此外还可以减轻医务人员负担并减少社会医疗资源消耗。

        近半个世纪以来,随着社会科技的进步,影像医学更是蓬勃发展。上世纪70年代末,中国只北京、上海的一两家大医院有CT机,如今CT已普及到乡镇医院,并且CT扫描速度也越来越快,过去很多检不到的病变现在都逃不过设备技术的敏感和影像学医生的“火眼金睛”。

        如今卢光明带领的团队有119人,其中硕、博士生有30多人,博士后有十余人。2013年,他们的科研成果《心脑血管病关键CT技术的应用与创新》获得了国家科技进步二等奖;2017年,《分子影像指导下肿瘤精准诊疗一体化研究》获得江苏医学科技奖一等奖。成绩的背后是超出常人的付出,白天医疗工作,晚上和节假日埋头学习和搞科研。在卢光明的办公室里,堆着小山般的论文、文献和各种参考资料。“影像医学的进步对医疗卫生事业的发展起着至关重要的作用,”卢光明说,“我们一直致力于通过医学影像尽早发现小的病变,精准诊断,为临床有效治疗服务,直至推动整个行业进步。”
(来源:南京日报)