【中科院之聲】是榮譽(yù)，更是起點(diǎn) | 2024年中國科學(xué)院杰出科技成就獎(jiǎng)
1月16日，中國科學(xué)院頒發(fā)2024年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎(jiǎng)。2名個(gè)人和14項(xiàng)成果獲獎(jiǎng)。這是《中國科學(xué)院杰出科技成就獎(jiǎng)勵(lì)條例》修訂后的首次評審活動(dòng)。
個(gè)人成就獎(jiǎng)授予中國科學(xué)院物理研究所陳立泉院士、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)陳仙輝院士，基礎(chǔ)研究獎(jiǎng)授予“火星多時(shí)間尺度環(huán)境演變”等4項(xiàng)成果，技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)授予“大規(guī)模壓縮空氣儲(chǔ)能新技術(shù)與應(yīng)用”等5項(xiàng)成果，科技攻關(guān)獎(jiǎng)授予“黑土區(qū)耕地退化阻控與地力提升關(guān)鍵技術(shù)”等5項(xiàng)成果。
據(jù)悉，中國科學(xué)院杰出科技成就獎(jiǎng)于2002年設(shè)立，2003年首次評審。2024年，為貫徹國家科技獎(jiǎng)勵(lì)改革精神，中國科學(xué)院改革了科技獎(jiǎng)勵(lì)體系，修訂了《中國科學(xué)院杰出科技成就獎(jiǎng)勵(lì)條例》及實(shí)施細(xì)則，強(qiáng)化了新時(shí)期獎(jiǎng)勵(lì)導(dǎo)向，按科技活動(dòng)的特點(diǎn)分別設(shè)立4個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)，實(shí)行分類評價(jià)。
對于獲獎(jiǎng)人來說，榮譽(yù)是沉甸甸的，它代表著賡續(xù)前行的又一個(gè)起點(diǎn)。
個(gè)人成就獎(jiǎng)：
把冷板凳坐熱，
開辟前沿研究領(lǐng)域
個(gè)人成就獎(jiǎng)獲得者是在我國最早開展鋰電池基礎(chǔ)研究和技術(shù)攻關(guān)的陳立泉與長期從事量子材料領(lǐng)域研究的陳仙輝。
聊到固態(tài)鋰電池研究歷程時(shí)，陳立泉可以滔滔不絕講兩個(gè)小時(shí)。他的科研人生就是中國固態(tài)鋰電池的發(fā)展史。
當(dāng)今，鋰電池已成為電動(dòng)汽車的關(guān)鍵部件，而陳立泉開啟固態(tài)鋰電池研究時(shí)，中國連自行車都處于普及階段。
1976年，在德國馬克斯·普朗克固體化學(xué)物理研究所(以下簡稱馬普固體所)訪學(xué)的陳立泉注意到國外的一個(gè)新動(dòng)向——整個(gè)馬普固體所幾乎都在研究氮化鋰，據(jù)說可用來制造汽車的動(dòng)力電池。這個(gè)動(dòng)向讓他作出一個(gè)大膽決定——從原本的晶體生長研究方向轉(zhuǎn)向固態(tài)離子學(xué)。
兩年后，陳立泉回到中國科學(xué)院物理研究所，并在研究所的支持下，成立了國內(nèi)首個(gè)固態(tài)離子學(xué)實(shí)驗(yàn)室。他開始帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在我國開展鋰電池基礎(chǔ)研究和技術(shù)攻關(guān)。在中國科學(xué)院的支持下，1988年，我國第一塊全固態(tài)金屬鋰電池在實(shí)驗(yàn)室誕生。
此后，他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)又陸續(xù)研發(fā)出納米硅碳核心負(fù)極材料以及系列核心正極材料，為我國鋰電池的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)；研制出我國首條圓柱鋰離子電池中試線，策劃推動(dòng)了寧德時(shí)代等企業(yè)的創(chuàng)辦和發(fā)展，為我國鋰電池從無到有、從跟跑到領(lǐng)跑作出奠基性貢獻(xiàn)；布局了固態(tài)鋰電池和鈉離子電池，在全球率先實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)和應(yīng)用，引領(lǐng)了下一代電池技術(shù)發(fā)展。
聊天時(shí)，比起談各種獎(jiǎng)項(xiàng)和榮譽(yù)，陳立泉更愿意談未來的構(gòu)想，“我現(xiàn)在85歲了，后面有幾件事肯定完不成，但我要把想法提出來”。
他有一個(gè)“電動(dòng)中國夢”。“‘電動(dòng)中國’包括交通電氣化、設(shè)備智能化、能源低碳化，鋰電池是驅(qū)動(dòng)‘電動(dòng)中國’從夢想變成現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵之一。”陳立泉說。他盼著“電動(dòng)中國”成為現(xiàn)實(shí)，也希望有人能接續(xù)完成這個(gè)夢想。
基礎(chǔ)研究獎(jiǎng)：
多學(xué)科聯(lián)合，
取得重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)
“取得這些成果，得益于我們是多學(xué)科團(tuán)隊(duì)，可以從多角度開展研究。”獲得基礎(chǔ)研究獎(jiǎng)之后，“火星多時(shí)間尺度環(huán)境演變”第一完成人、中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所(以下簡稱地質(zhì)地球所)研究員陳凌在分享獲獎(jiǎng)感受時(shí)說。
此次獲得基礎(chǔ)研究獎(jiǎng)的獎(jiǎng)項(xiàng)還有“銀河系早期形成與演化”“金屬極小晶體尺寸效應(yīng)”“光感受調(diào)控生命過程機(jī)制研究”，幾乎都是多學(xué)科合作、建制化攻關(guān)的結(jié)果。
陳凌記得，2021年8月10日，地質(zhì)地球所召開了首次火星探測任務(wù)科學(xué)研究工作動(dòng)員會(huì)。當(dāng)天，研究所成立了7個(gè)任務(wù)組，涵蓋火星地質(zhì)、物質(zhì)成分、地下結(jié)構(gòu)、磁場、空間環(huán)境、宜居要素、地質(zhì)工程多個(gè)學(xué)科研究方向。那天，陳凌馬上建了個(gè)火星地下結(jié)構(gòu)相關(guān)研究微信群，“只要對此感興趣的人，我們都加進(jìn)來”。
“火星多時(shí)間尺度環(huán)境演變”研究團(tuán)隊(duì)就這樣火速組建起來。陳凌團(tuán)隊(duì)聚焦地球物理學(xué)與地質(zhì)學(xué)結(jié)合，負(fù)責(zé)火星長期水活動(dòng)歷史多學(xué)科綜合研究；國家天文臺(tái)研究員劉建軍團(tuán)隊(duì)從事行星遙感研究，負(fù)責(zé)火星車巡視探測規(guī)劃和物質(zhì)成分探測研究；地質(zhì)地球所研究員張金海團(tuán)隊(duì)從事地球物理學(xué)研究，負(fù)責(zé)火星雷達(dá)數(shù)據(jù)分析；地質(zhì)地球所研究員秦小光團(tuán)隊(duì)從事地質(zhì)地貌和古氣候研究，負(fù)責(zé)火星沙丘水活動(dòng)的地貌研究;地質(zhì)地球所研究員杜愛民團(tuán)隊(duì)從事行星磁學(xué)研究，負(fù)責(zé)火星表面磁場演化研究。
小團(tuán)隊(duì)組成的大團(tuán)隊(duì)，很快取得了諸多新發(fā)現(xiàn)。他們創(chuàng)新行星雷達(dá)弱信號(hào)提取、高精度成像和建模仿真系列方法，首次發(fā)現(xiàn)火星淺表精細(xì)結(jié)構(gòu)變化，揭示了火星長期水活動(dòng)歷史和長尺度干-濕、冷-暖環(huán)境變化；首次利用沙丘地貌研究火星現(xiàn)代水活動(dòng)，發(fā)現(xiàn)火星低緯區(qū)表面液態(tài)水關(guān)鍵證據(jù)，揭示了現(xiàn)代風(fēng)沙活動(dòng)與水活動(dòng)交替的短尺度環(huán)境變化，開辟了火星沙丘水活動(dòng)研究新方向；自主研發(fā)火星車磁場探測儀，并創(chuàng)新數(shù)據(jù)標(biāo)定方法，首次實(shí)現(xiàn)火星表面磁場巡視測量和信號(hào)精準(zhǔn)提取，揭示磁場變化和持續(xù)的弱磁場是火星長期水活動(dòng)的關(guān)鍵約束。這些“首次”展示出不同學(xué)科研究協(xié)同攻關(guān)的實(shí)際效果。
“目前，我們的合作還在繼續(xù)進(jìn)行，也在持續(xù)產(chǎn)出新的研究成果。”陳凌說。
技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)：
步步為營，
產(chǎn)生顯著經(jīng)濟(jì)效益
此次技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)授予“大規(guī)模壓縮空氣儲(chǔ)能新技術(shù)與應(yīng)用”“柴油車排放污染控制”“高性能聚乳酸產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)”等5項(xiàng)成果。每一項(xiàng)成果不僅在應(yīng)用研究和技術(shù)開放方面獲得了高價(jià)值知識(shí)產(chǎn)權(quán)，還都取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)效益。
“大規(guī)模壓縮空氣儲(chǔ)能新技術(shù)與應(yīng)用”團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、中國科學(xué)院工程熱物理研究所研究員陳海生團(tuán)隊(duì)有個(gè)基本理念——堅(jiān)持和專注。
過去20年里，他們團(tuán)隊(duì)只做了一件事，那就是把空氣做成實(shí)用的“超級(jí)充電寶”。
2004年，就在很多人堅(jiān)持火電要大干快上時(shí)，陳海生卻看好可再生能源的發(fā)展前景。他覺得，可再生能源存在不穩(wěn)定問題，要想大規(guī)模發(fā)展必然要解決儲(chǔ)能問題。在決定做儲(chǔ)能研究之后，他開始思考“干什么”和“怎么干”。
至于“干什么”，陳海生說，中國科學(xué)院的團(tuán)隊(duì)做事要有3個(gè)判斷標(biāo)準(zhǔn)，一是“大事”，首先要做國家有重大需求的技術(shù)，要有大規(guī)模應(yīng)用的可能性；二是“硬骨頭”，技術(shù)不能是一捅就破的窗戶紙，而是企業(yè)不愿干、干不了的事，要有先進(jìn)性，代表國家水平；三是“有基礎(chǔ)”，要結(jié)合學(xué)科基礎(chǔ)和專業(yè)優(yōu)勢，要與工程熱物理有關(guān)。
這3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)一點(diǎn)點(diǎn)把他帶到了壓縮空氣儲(chǔ)能的方向。壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)不使用化石燃料、不依賴地理?xiàng)l件，可以大規(guī)模推廣，具有技術(shù)先進(jìn)性，而且系統(tǒng)工程里的壓縮機(jī)、膨脹機(jī)、換熱器都是工程熱物理專業(yè)的拿手絕活兒。
至于“怎么干”，陳海生認(rèn)為，要遵循事物發(fā)展的科學(xué)規(guī)律，從基本原理創(chuàng)新，到關(guān)鍵裝備研制，再到系統(tǒng)集成驗(yàn)證，穩(wěn)扎穩(wěn)打，積小成為大成。
“我們團(tuán)隊(duì)有兩句口號(hào)，一句是‘從一個(gè)勝利走向另一個(gè)勝利’，另一句是‘做先驅(qū)，不做先烈’。”陳海生說，20多年來，團(tuán)隊(duì)就專注壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)這一件事，一步一個(gè)臺(tái)階，從1.5兆瓦示范，到10兆瓦，到100兆瓦，到300兆瓦，再到600兆瓦，性能屢創(chuàng)國際紀(jì)錄，并孵化出該領(lǐng)域全球首家獨(dú)角獸企業(yè)。
“未來，我們將面向能源領(lǐng)域重大需求，向大規(guī)模、更高效率、更低成本方向發(fā)展，如600兆瓦級(jí)先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)，促進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。”陳海生說。
科技攻關(guān)獎(jiǎng)：
想國家之所想，
滿足重大戰(zhàn)略需求
“獲得科技攻關(guān)獎(jiǎng)，我心里感覺沉甸甸的，這個(gè)成績其實(shí)代表了中國科學(xué)院過去60年在黑土地保護(hù)利用方面的歷史積淀。”中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)（A類）“黑土地保護(hù)與利用科技創(chuàng)新工程”總工程師賈仲君感慨。
此次，賈仲君參與完成的“黑土區(qū)耕地退化阻控與地力提升關(guān)鍵技術(shù)”與“大型低溫制冷機(jī)及提氦工程示范”等5項(xiàng)成果獲得科技攻關(guān)獎(jiǎng)。
賈仲君回憶，從上世紀(jì)50年代到80年代，國家擁有肥沃的黑土地，中國科學(xué)院在黑土地領(lǐng)域的主要任務(wù)是把資源家底摸清楚；到90年代時(shí)，中國科學(xué)院開始建立集成技術(shù)，對鹽堿地澇害問題進(jìn)行治理；90年代之后，東北成為國家糧食生產(chǎn)的壓艙石，大量化肥農(nóng)藥的投入及高強(qiáng)度利用在增產(chǎn)糧食的同時(shí)，使黑土地出現(xiàn)“變薄、變瘦、變硬”的退化問題，中國科學(xué)院開始研究黑土區(qū)耕地治理技術(shù)，并在2021年啟動(dòng)了“黑土糧倉”科技會(huì)戰(zhàn)。
面向黑土地高強(qiáng)度利用下的保護(hù)這一國家重大需求，依托中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(A類)以及國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目等重大科技任務(wù)，科研團(tuán)隊(duì)開展了黑土退化阻控與地力提升關(guān)鍵技術(shù)科技攻關(guān)，在侵蝕溝復(fù)墾、沃土定向培育、區(qū)域適宜性技術(shù)模式構(gòu)建等方面取得了重要突破。
他們構(gòu)建起東北黑土地土壤退化評價(jià)體系與沃土定向培育技術(shù)；首創(chuàng)基于秸稈填埋的溝毀耕地修復(fù)技術(shù)，構(gòu)建了耕地中小型侵蝕溝填埋復(fù)墾技術(shù)體系。針對黑土地土壤退化區(qū)域分異問題，他們創(chuàng)新集成梨樹模式2.0、龍江模式、大安模式、遼河模式等模式，示范區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)增加0.3%~0.5%，土壤侵蝕率降低80%，耕地質(zhì)量提升0.5個(gè)等級(jí)。
這些項(xiàng)目成果有力支撐了黑土地保護(hù)利用國家重大任務(wù)的實(shí)施，46項(xiàng)技術(shù)入選農(nóng)業(yè)農(nóng)村部和省級(jí)農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳等部門主推技術(shù)，相關(guān)技術(shù)核心示范面積14.8萬畝，累計(jì)推廣近2.6億畝。
對于賈仲君等獲獎(jiǎng)?wù)邅碚f，此次獲得的榮譽(yù)更代表著一個(gè)新起點(diǎn)。“沒有兩片葉子是完全相同的，也沒有兩塊地是完全相同的，目前我們正在攻關(guān)的技術(shù)主要圍繞智慧農(nóng)業(yè)、標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)體系開展。”賈仲君說。
和賈仲君一樣，所有2024年度中國科學(xué)院杰出科技成就獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)?wù)叨荚陬I(lǐng)獎(jiǎng)結(jié)束后，回到各自的科研崗位上。他們將從新起點(diǎn)出發(fā)，奔向下一程征途。
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