陳琳
上海的獲獎成果中,既能關(guān)注基礎(chǔ)研究,耐得住“寂寞長跑”;又能緊緊圍繞市場實現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化。這預(yù)示著,一個尊重科學(xué)技術(shù)、對接全球資源的科技創(chuàng)新城市雛形正在顯現(xiàn)。
1月9日,在一年一度的國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會上,2016年度上海共有52項牽頭及合作完成的重大科技成果榮獲國家科學(xué)技術(shù)獎(2015年為42項),獲獎總數(shù)比2015年增加了10項,占全國獲獎總數(shù)的18%,連續(xù)15年獲獎比例超過10%。其中同濟大學(xué)取得歷史性突破,共榮獲5項國家科學(xué)技術(shù)獎,其中1項為國家科學(xué)技術(shù)進步一等獎,位列全國高校第四位。
上海的獲獎成果中,既能關(guān)注基礎(chǔ)研究,耐得住“寂寞長跑”;又能緊緊圍繞市場實現(xiàn)成果轉(zhuǎn)化。這預(yù)示著,一個尊重科學(xué)技術(shù)、對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
依舊記得嫦娥三號在月球進行軟著陸時驚心動魄的720秒,讓五星紅旗第一次登上月球,通過電視在世人面前“亮相”,點燃了國人心中如火的激情。嫦娥三號的成功著陸,一定少不了同濟大學(xué)測繪與地理信息學(xué)院童小華教授及其團隊的努力和汗水。
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)項目》榮獲國家科技進步一等獎,也是此次上海所獲的唯一的一個一等獎。經(jīng)過多年研究,童小華教授提出的空間數(shù)據(jù)可信控制理論,實現(xiàn)了遙感空間數(shù)據(jù)可信度量、可信處理和可信評估等核心技術(shù)的突破。同時,童教授及其團隊共同開發(fā)的新型衛(wèi)星觀測系統(tǒng)誤差精密控制方法,保證了嫦娥三號獲取數(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)確無誤,像是擦亮了嫦娥三號的眼睛,讓它在降落的過程中,精確避開了障礙,最終完成著陸任務(wù)。
不僅僅是嫦娥三號,在監(jiān)測森林火災(zāi)、洪澇災(zāi)害等方面發(fā)揮重要作用的高分4號衛(wèi)星,同樣使用了童教授及其團隊研究的相關(guān)理論和技術(shù),精準(zhǔn)的遙感空間信息,直接關(guān)系到高分辨率會測衛(wèi)星的繪圖精度。遙感獲得的地理空間信息在國計民生、國家安全等方面扮演著越來越重要的角色,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、測繪、國土等領(lǐng)域中得到推廣應(yīng)用,產(chǎn)生了巨大社會經(jīng)濟效益。
“概率密度演化理論”
浦江大橋設(shè)計建造,地鐵工程貫通,越江隧道掘進,城市智能交通系統(tǒng)研發(fā),上海中心大廈建成……面對這些龐然大物,不少人都會發(fā)出由衷的驚嘆,但與此同時,也會有一個疑問,中國是一個多地質(zhì)災(zāi)害的國家,地質(zhì)災(zāi)害的時間地點大小,都充滿著隨機性,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)計的概率密度演化理論》項目,榮獲2016國家自然科學(xué)二等獎。經(jīng)歷了20多年的研究,李杰教授帶領(lǐng)團隊針對工程系統(tǒng)中的隨機性、非線性問題,發(fā)現(xiàn)隨機性的傳播規(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)計的方法,從而使我們的工程師有足夠的信心和理性,來把握工程結(jié)構(gòu)整體可靠性?!痹诠こ探ㄔO(shè)領(lǐng)域,差之毫厘失之千里,李杰教授及其團隊在數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性方面前進了一大步。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)的動力在變分析和抗災(zāi)可靠性設(shè)計提供了關(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,還可以在機械工程、航空航天工程、海洋工程乃至生物醫(yī)學(xué)等多個領(lǐng)域。鑒于李杰教授對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)計方面的貢獻,榮獲了美國土木工程師協(xié)會授予的弗洛伊登瑟爾Freudenthal獎?wù)拢彩鞘孜猾@此殊榮的亞洲學(xué)者。
“這個理論,是我們中國人自己原創(chuàng)性的理論,也讓我們走在了國際的最前沿?!崩罱芙淌谧院赖卣f。
地下空間改造關(guān)鍵技術(shù)
很多人或許有疑問,往地下開發(fā)空間,究竟會不會“挖空”我們的城市造成地面下沉呢?同濟大學(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、有序的開發(fā),所以城市不會被挖空。關(guān)于城市的沉降問題,是一個多方面的原因,并不能說是開挖地下空間造成了沉降。有個有趣的現(xiàn)象是,如果上海地下被挖空,反而會像一個盒子漂在水上,還有可能浮起來?!?/p>
地下空間的改造是一個涉及多單位、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隊通過大范圍、多部門、高強度的產(chǎn)學(xué)研協(xié)同攻關(guān)和全方位的工程集成示范,建立了“以點狀新建與改擴建、線狀穿越、面上集成示范為主線”的具有自主知識產(chǎn)權(quán)和經(jīng)工程驗證的核心技術(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)及其集成示范項目”榮獲2016年度國家科技進步獎二等獎,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),保駕護航。
去過徐家匯游玩的人,肯定會對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處,環(huán)抱多座商業(yè)廣場的還有天主教堂景區(qū)、學(xué)校以及眾多寫字樓、住宅區(qū),人流量巨大。先不說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電力、地鐵線、排水隧道等等,就已非常困難,更別說要在這里建設(shè)一個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”。針對重重問題,朱教授所在團隊創(chuàng)造性的提出將3層地下車庫改為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“完成了一個不可能的任務(wù)”。
朱教授所在團隊攻克了一個又一個的難題,比如說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)的深開挖降水計算新理論,提出了可百分之百回收的低能耗新型圍護系統(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場滑行道工程,蘇州昆山圍護工程、上海蘇州河深隧工程等130余項有重大影響的代表性工程中,創(chuàng)造經(jīng)濟效益達到17.02億元。
早日重見藍天
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。不過風(fēng)電高昂的造價和維護成本,一直是影響風(fēng)電發(fā)展的重要因素。
風(fēng)電水電運行工況復(fù)雜,裝機環(huán)境惡劣,極易引發(fā)低頻機械故障,造成重大破壞。由于大型機組零件眾多,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組診斷難題,一直是我國迫切需要解決的問題。同濟大學(xué)電子與信息工程學(xué)院何斌教授主持完成的《大型風(fēng)電水電機組低頻故障診斷關(guān)鍵技術(shù)項目》榮獲國家科技進步二等獎,這個項目提出了大型機組非周期強擾動低頻故障分析方法,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傳感器,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,保證新能源產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展。