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国家科学技术奖励大会昨举行 青岛14项目获奖

来源:青岛日报

作者:

2019-01-09 08:12:01

中共中央、国务院昨天上午在北京

隆重举行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会议活动

习近平等为获奖代表颁奖

2018年度

共授予285个项目(人物)国家科学技术奖

刘永坦院士、钱七虎院士

获得国家最高科学技术奖

从这个重要大会上

也传来了令人骄傲的青岛声音

青岛14个项目获奖

总量再次创新高

获奖总数和质量

均为我市获国家奖历史最好成绩

青岛这些项目获得国家科技奖

1

青报君了解到,在2018年度国家科学技术奖励大会上,青岛14个项目获奖,其中主持完成6项。获奖项目中,自然科学奖1项,技术发明奖1项,科学技术进步奖11项,国际科学技术合作奖1人,实现从基础科学发现、原始创新发明、企业自主创新应用到国际科技合作的全方位发力,获奖总数和质量均为我市获国家奖历史最好成绩。

青岛市主持完成的2018年度国家奖获奖项目(人物)

2

3

青岛市参与完成的2018年度国家奖获奖项目

4

5

青报君还第一时间对咱青岛的

部分获奖团队进行了专访

吴立新团队

获得国家科技奖自然科学二等奖

这个奖项也是

我省在海洋领域首次获得自然科学奖

↓↓↓

追踪能量在大洋中的“足迹”

——访2018年度国家科技奖自然科学二等奖获得者吴立新团队

2018年度国家科技奖揭晓,中科院院士、中国海洋大学副校长吴立新团队的项目“大洋能量传递过程、机制及其气候效应”获得自然科学二等奖。这是我省在海洋领域首次获得自然科学奖,沉甸甸的奖项饱含着岛城海洋科技工作者对那一片蔚蓝世界的深情和上下求索。

“过去十多年,我们团队在《科学》《自然—地球科学》《自然—气候变化》等国际顶级刊物上发表了一系列学术论文,主要就是探究一件事:深海大洋如何获取能量?这些能量如何从海洋表层传递到海洋深层?如何导致环流所带来的热量输送的变异?这种热量输送的变化最终又如何影响气候?”中国海洋大学教授、海洋试点国家实验室海洋动力过程与气候功能实验室副主任陈朝晖是该奖项的第三完成人,作为“80后”青年专家,他特别擅长用通俗易懂的语言将这样一件专业性极强的科研工作向记者娓娓道来。

摸清楚能量在海洋中的传导过程

已有的科学研究显示,海洋吸收了大量的热量和二氧化碳,在气候变化方面发挥了关键作用。目前国际上针对海洋能量传递的某些具体过程取得了一些进展,但是缺乏对能量输运机制的系统研究,这制约着人们对海洋温度和热含量变异及其气候效应的认识。“我们的获奖成果对这个过程作了清晰的描述。”陈朝晖说,团队通过定量的数据分析,确定了风输入到海洋表面的能量量值,发现风既可以通过大洋环流向海洋输入能量,又可以通过海浪向海洋中输入机械能。进入海洋的能量可以穿透海洋的主温跃层在1000米以下的深海激发混合,并引起深海混合低频变异。也就是说,当风输入海洋的能量产生变化时,海洋环流就会发生相应的改变,导致海洋里面热量分配发生改变,最终表现为海水特别是海表面的温度异常。

上述研究工作揭示了深海大洋热量变异关键海区对大气环流及区域气候的重要调节作用,为正确预测未来海洋环境与气候变化提供了理论基础。“海洋有好几千米深,而且具有明显的分层特征,能量不可能直接从表面到达海底,而是需要多种途径或者机制来实现它的传递。我们摸清楚了这个路径,也就能合理地解释大洋西边界的‘热斑’、全球变暖停滞等现象,也能够解释为什么地球上有的地方变得更加寒冷、有的地方更加温暖、有的地方更加湿润、有的地方更加干燥。”

“今天的全球深海大洋有三件事大家需要注意:一是增暖,二是酸化,三是缺氧。海洋占了地球表面的71%,但今天我们对海洋的了解跟陆地相比的话,差得太远了。”前不久,吴立新做客中纪委《大学》栏目,分享了《海洋科技创新、海洋强国建设与构建人类命运共同体》的专题。他说,习近平总书记提出“要在深海进入、深海探测、深海开发方面掌握关键技术”,而海洋试点国家实验室提出来的“透明海洋”计划,就是要知道今天的海洋正在发生什么,明天的海洋将会发生什么。

“家门口的暖气通道”受影响最大

吴立新团队的研究成果对我国海洋和气候的影响最为密切。他们在研究中发现,近百年来海洋升温最显著区域主要集中在全球大洋副热带西边界流区,其增暖趋势大约是全球平均速度的2至3倍,尤其是在西北太平洋黑潮区域升温速率可以达到全球平均速率的5倍以上,呈现出一种“热斑”效应,很容易引起冬季风暴、夏季梅雨以及局地大气环流等显著变化。

陈朝晖把西太平洋的边界流比喻成我国“家门口的暖气通道”:“它的幅宽很窄,大约只有100公里,但是流量却特别大,相当于长江净流量峰值时期的千倍量级。”陈朝晖说,过去60年,这个“暖气管道”的起源地(即太平洋北赤道流分叉点)不断南移,因而“暖气管”不断加长,就不断把低纬度海水的热量输送到了中高纬度,这股暖流就是我们所熟知的“黑潮”(因比其他正常海水颜色深而得名)也不断加强。而“黑潮”对我国东部沿海的气候影响很大,对我国近海生态环境和渔业资源的影响也十分关键。“我们的研究成果,首次将深海大洋的环流热输送过程与最近气候变化联系在一起,凸显了海洋热输送及热容量在气候系统中的重要性。”

自主研发4000米级深海Argo浮标

据了解,由于海洋观测难度大,观测手段落后以及观测成本较高,深海大洋的观测数据严重匮乏,人们对深海大洋的热量变化知之甚少。自1998年开始,全球海洋观测试验项目(Argo计划)推出,各个国家在全球各大洋布放了大约4000枚自持式剖面观测浮标(简称Argo浮标),将人类对于深海温度、盐度、PH值、溶解氧等数据的获取能力,从过去七八百米深拓展至2000米,而且观测数据实现了全球共享。

吴立新团队正是抓住了这个机遇,充分利用观测数据对深海大洋不同尺度运动过程之间的能量传递、响应机制进行了深入研究,为全球海洋与气候研究打开了一扇新的窗户。但他们并不满足于已经取得的成绩,目前团队成员参与到4000米级深海Argo浮标的研发和科学应用中,力争实现4000米深海大洋的“状态透明”。

据了解,海洋试点国家实验室已经与澳大利亚共建了国际南半球海洋研究中心,将以南大洋海洋观测为重点,构建深海观测浮标系统,推进南大洋气候变化和生物多样性及生态系统研究。“希望在第二轮国际Argo计划当中,我们能够将自主研发的深海Argo浮标投入到全球深海大洋,从而在国际海洋观测探测计划中占据一席之地,掌握深海大洋科学研究的主导权。”

包振民团队

获得国家科技奖技术发明二等奖

扇贝育种有“绝招”

“最便宜”全基因组分型技术

破译了海洋生物的“基因密码”

并培育出了实实在在的扇贝新品种

↓↓↓

十年再磨一剑,基因组选育扇贝良种有“绝招”

——访2018年度国家科技奖技术发明二等奖获得者包振民团队

距离上一次获得国家科技奖,包振民团队已经走过了整整十年。

走进中国工程院院士、中国海洋大学海洋生命学院院长包振民教授的办公室,墙壁上挂着的一张长幅照片十分惹眼,那是2008年度国家科技奖的大合影,照片上的包振民发际尚未染霜。彼时,包振民团队的“栉孔扇贝健康苗种培育技术体系建立与应用”项目获得国家科技进步二等奖。

这一次,包振民团队的“扇贝分子育种技术创建与新品种培育”项目,获得国家技术发明二等奖。每年,技术发明奖全国仅有四五十项,竞争更加激烈。包振民团队获奖,源于他们用“最便宜”的全基因组分型技术破译了海洋生物的“基因密码”,并培育出了实实在在的扇贝新品种。

低成本高通量基因组分型技术,国际领先的分子育种核心技术

“我们一直都在做扇贝育种,经过多年的研究积累,终于实现了关键核心技术的突破。”包振民告诉记者,扇贝养殖是我国海水养殖主导产业之一,2017年全国扇贝养殖产量大约190万吨,且以黄、渤海为主。“我国海洋水产养殖第三次产业浪潮就是以扇贝的养殖技术突破和推广为标志,让曾经名贵的海产珍品丰富了普通百姓的餐桌。但是,良种匮乏一直是制约产业发展的关键因素。”

据介绍,之前传统的育种方法是从表型来推测扇贝可能具备的遗传基因,即通过外观选取良种,除了亲代遗传,还会受环境、营养条件等影响。后来高通量基因测序技术得到发展,即一次对几十万到几百万条DNA分子进行序列测定,使得对生物基因组进行细致全貌的分析成为可能,技术人员便通过分析不同的基因类型来选取良种。但是,高通量测序成本较高,也成为困扰科学选育优良品种的一大难题。

包振民团队经过十年攻关,创建了新型低成本、高通量全基因组标记筛查分型技术,自主研发了针对全基因组遗传效应评估的算法模型,准确率较国际算法提高20%以上,价格只有国际市场的1/10。例如,用国际上通行的SNP基因定制芯片技术评估一个水产生物的基因组,通常需要1000-1500元,而包振民团队的方法仅需一两百元。“我们的技术又便宜又好用,更重要的是,降低成本可以使大群体分析成为可能,实验数据也更加准确。”包振民说。

扇贝新品种问世,良种创产值200多亿元

当国际上关于利用全基因组分型技术选种还停留在理论阶段的时候,包振民团队已经研发了具有完全自主知识产权的贝类分子育种技术系统,创新了扇贝高产抗逆新品种培育技术体系。近十年,团队育成4个新品种被国家审定为扇贝良种,其中“海大金贝”开创了海水动物品质改良先例,高产抗逆的“蓬莱红2号”为国际首个全基因组选育水产良种。

说起自己培育的扇贝新品种,包振民一下子就打开了话匣子。“海大金贝”是从虾夷扇贝中选育出来的新品种,最独特的地方就是有一个“金色”的扇贝柱,煮熟、晒干之后颜色更深。“普通的扇贝都是白色的扇贝柱,而它积累了大量的类胡萝卜素,所以就变成金色的了。”包振民告诉记者,他们找到了海大金贝的特殊基因,培育的新品种在提供优质蛋白的同时,还具备抗氧化、抗疲劳等保健作用。

“蓬莱红2号”则是上次获奖的“蓬莱红”的提升,不仅延续了上一代的高产抗逆特性,而且产量较“蓬莱红”提高25.43%,成活率提高27.11%,目前已经在烟台、威海等地进行大规模养殖,在我市崂山沙子口、胶南等海域也开展养殖和保种。

还有一款新品种“海益丰12”,是一种黑壳的高产海湾扇贝,生长特别快,通常4月育苗,当年10月就可以收获。“海益丰12”的产量比普通海湾扇贝增产至少35%,而且肉柱更加饱满,口感更佳,广受养殖户的欢迎。

据统计,包振民团队培育的新品种近三年直接产值33亿余元、利润11亿余元;2008年至2017年推广扇贝690多万亩,创产值200多亿元。

全基因组技术应用60多个物种,精准医疗是未来发展方向

多年来,包振民团队为了解密扇贝的基因密码,付出了艰苦卓绝的努力。他已经不记得,团队成员有多少个春节都没回家,而是泡在寒冷的养殖场里。“每年1月到3月是扇贝的繁殖期,这个时期必须有人现场进行技术指导,确保育苗成功。”

他也不记得,在技术探索突破的道路上,有多少次百转千回。曾经,他们几乎快要成功了,但选择合作的一家国际知名的基因测序平台却突遭变故退出市场,算法、软件设计等不得不推倒重来。

“我们不怕有困难,因为这是特别有意义的一件事。”包振民告诉记者,他的团队致力于海洋生物遗传育种,主攻扇贝方向,但这项高通量全基因组分型技术不仅仅可以应用于扇贝育种,也可以应用于其他海洋水产养殖,更可以拓展至农业育种、分子技术和精准医疗等领域。实际上,包振民团队的技术已经应用于60多个物种,水稻、大豆、蜜蜂……“有些科研技术是一通百通的,我们的目标,是人类未来的生活更美好。”

青岛近五年获奖状况一览

2017年度

青岛共有9项成果获奖,包括科技进步一等奖1项,科技进步二等奖5项,技术发明二等奖3项。在获奖成果当中,由国家深海基地管理中心参与完成的“蛟龙号载人潜水器研发与应用”项目荣获国家科技进步一等奖。

2016年度

青岛共有9项成果(候选人)获奖,包括1项国家科技进步奖一等奖,5项国家科技进步奖二等奖,2项国家技术发明奖二等奖,1项国际合作奖,约占山东省获奖总数的30%,在全省居首。其中,与中车青岛四方机车车辆股份有限公司合作的德国院士维尔纳·胡芬巴赫被授予国际科学技术合作奖,这是青岛乃至山东省时隔6年再次获得国际合作奖。中国海洋大学教授汪东风参与编写的《躲不开的食品添加剂——院士、教授告诉你食品添加剂背后的那些事》获国家科技进步奖二等奖,是青岛首次在科普类项目中获奖。

2015年度

青岛共有13项成果获奖,其中科技进步特等奖1项,科技进步二等奖11项,技术发明二等奖1项。在获奖成果当中,中车青岛四方机车车辆股份有限公司参与完成的“京沪高速铁路工程”获得科技进步特等奖。

2014年度

青岛共有6项成果获奖。其中,自然科学奖二等奖2项,技术发明奖二等奖1项,国家科技进步奖二等奖3项。其中,中国水产科学研究院黄海水产研究所陈松林研究员主持完成的“海水鲆鲽鱼类基因资源发掘及种质创制技术建立与应用”项目凭借十多年来对我国主要鲆鲽类基因资源发掘和种质创制技术系统深入研究,取得多项原创性成果,荣获国家技术发明奖二等奖。

2013年度

青岛共有5个项目获奖。其中三个项目作为牵头单位,两个项目作为参与单位。其中,由山东省花生研究所禹山林等人完成的“高产高油酸花生种质创制和新品种培育”获得技术发明二等奖,由青岛海尔特种电器有限公司牵头完成的“低温冰箱系列化产品关键技术及产业化”获得科技进步二等奖,由山东科技大学牵头完成的“面向数字化采矿的软件关键技术及应用”获得科技进步二等奖。

致敬!

每一个奖项背后都是

科研人员夜以继日的努力

加油!

我们一起期待,

青岛未来取得更好的成绩。

(记者 王娉 来源:青岛观新闻客户端)

[责任编辑:杨凡、王春令]

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