高科技接地氣 點亮“醫食住行”

2017年的新年鐘聲剛剛敲過。9日的人民大會堂，格外地星光璀璨，黨中央、國務院在這裡隆重表彰做出突出貢獻的科研人員。

這一天，媒體的聚光燈，給予了2016年度國家科學技術獎獲得者們明星般的禮遇。請讓我們，也把目光投向他們汗水的結晶，一同感受科技之光的魅力。

毫米級精度 讓出行更平穩

如今，朝發夕至的高鐵給人們的出行帶來了極大便利，可很少會有人想到，這一切都建立在高平順性的鐵路軌道基礎之上。為保証高速列車平穩、安全運行，鐵路軌道在建設與運營維護中始終應達到並保持毫米級甚至亞毫米級的精度。

“由於我國地域遼闊，高速鐵路具有運營速度高、氣候變化大、建設環境復雜、運維標准嚴格等技術特點，其軌道結構因材料的多樣性、結構分布的空間效應、服役過程的時間效應、多場多因素的耦合效應，在建造和運營過程中實現並保持高平順性十分困難。”西南交通大學土木工程學院道路及鐵道工程系系主任王平說。他領銜的項目“高速鐵路軌道平順性保持技術”獲得2016年度國家技術發明獎二等獎。

針對上述問題，王平團隊發明了高速鐵路軌道幾何精密測量與快速精調技術，就傳統鐵路軌道幾何測控誤差大、效率低的難題，發明了單點形式軌道控制CPⅢ網建網、無砟軌道標准框精密標定、基於軌跡偏差的軌道快速精調等技術，實現了高鐵軌道幾何形態的亞毫米級精度控制。

同時，針對軌道結構動力沖擊過大的難題，他們開發了軌道動剛度寬頻測試裝置，發明了橋上無縫線路加強結構、輪載過渡前移及縮短的高速道岔，實現了軌道結構的低動力承載和緩變形。如今，這些成果已在武廣、滬昆等國內10余條高速鐵路建設與運營中獲得成功應用，大幅提升了施工效率和質量，節省了高鐵投資。

在城市裡出行時能及時知曉路況、躲避擁堵也是人們的一大出行訴求。為提供更為及時准確的路況信息，北京航空航天大學教授呂衛鋒等人另辟蹊徑。不同於國際傳統採用固定檢測器採集路況的方法，他們提出將移動位置數據作為新型數據源的創新思路，將投資大、建設周期長的交通工程問題轉變為實時海量信息處理問題。該技術使公眾在出行前能及時了解城市擁堵狀況，出行中動態回避擁堵路段。

呂衛鋒介紹，他所在團隊開展的“基於移動位置數據的城市出行信息服務關鍵技術與應用”項目，發明了多噪聲小樣本數據環境下城市復雜路網的交通信息准確計算方法，首次提出基於時空相關性特征的多源交通數據融合技術，解決了採用移動位置數據計算路況的准確性、完整性和開放服務難題。該項目獲得2016年度國家技術發明獎二等獎。

“通過產學研的通力合作，我們的項目成果惠及大眾，提供覆蓋全國316個城市、主要高速及國道的交通信息服務，為豐田、寶馬等車廠，百度、騰訊等上億移動用戶提供實時路況和出行信息，並將成套技術和標准輸出東南亞。”呂衛鋒對科技日報記者說。

“改頭換面” 讓患者重獲新生

陳香美院士領銜的“IgA腎病中西醫結合証治規律與診療關鍵技術的創研與應用”獲科技進步獎一等獎、李青峰團隊的“頭面部嚴重燒傷關鍵修復技術的創新與應用”獲得科技進步獎二等獎……翻閱2016年度國家科學技術獎獲獎名錄，頻頻出現的醫學類項目讓人們看到了更多“新生”的希望。

一個嚴重毀容的傷者，他無法出來與大家見面，隻能躲在閣樓裡，通過唱歌來表達他的痛苦，這是上世紀中葉電影“夜半歌聲”裡的情節。如今，群發性嚴重創傷，特別是嚴重臉面毀損這一類創傷變得越來越多，甚至變得常見了。

面對如此情景，上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院整復外科主任李青峰想，臉面重建這個世界性醫學難題究竟該如何破解，使失去臉面的人能夠重新回到社會和生活中來。

“我們先完成了在犬身上‘換臉’的研究，也証明了‘換臉’之后眼睛是能睜閉的，這樣就給了我們很大信心。接下來，我們又完成了解剖學的研究，通過這個研究明確了在一個供體身上，如何將全臉面完整地取下來，保証移植后能存活，而且功能恢復。”李青峰說。

十年磨一劍。2011年，李青峰團隊成功建立了“全臉面預構重建”的方法。簡單來說，就是把數字醫學的方法、三維打印技術用於治療的設計上﹔通過干細胞的移植和皮膚擴張治療來解決病人組織再生的問題﹔再通過傳統的預置皮瓣技術，構建鼻子、嘴唇﹔通過預構皮瓣技術來確保構建的臉面能移植到頭面部。

“這樣就可以在傷者的胸前壁構建出一個完整的臉面，然后把這個臉面從他的胸前移植到臉上，完成整個治療。”李青峰說，通過該方法，能夠良好地重建一張人的臉面，到目前為止已經完成了42例，取得了非常好的治療效果，國際同行曾評價說，這是來自東方的重要創新，是“中國式換臉”。

相對於“換臉”，腦血管病或許顯得更為常見一些。首都醫科大學附屬北京天壇醫院副院長王擁軍指出，腦血管病已成為我國居民死亡和成人致殘的首位病因，其高復發、高致殘的主要原因是適宜干預人群不清，高危預警策略不明，循証治療手段貧乏，個體化診療技術欠缺等。

腦血管病按發病時症狀輕重分為致殘性和非致殘性，因致殘性表現為突發殘疾，損害嚴重，既往研究多集中於此。而症狀相對輕微但臨床卻易復發或進展的非致殘性腦血管病既往研究甚少，成為降低腦血管病復發和致殘的潛在干預窗口。

“我們項目組歷時12年，對非致殘性腦血管病進行了適宜人群篩選和高危預測預警，並對其高危狀態進行了有效干預和個體化治療，建立了高危非致殘性腦血管病有效預警手段和防治關鍵技術，為降低復發率和致殘率提供了有效途徑。”王擁軍介紹。由他領銜的“高危非致殘性腦血管病及其防控關鍵技術與應用”項目獲得2016年度國家科技進步獎二等獎。

科技之“手” 傾力留住綠水青山

區域植被退化嚴重、生態治理技術薄弱、生態畜牧業發展滯后……青藏高原三江源地區面臨的生態安全現狀令中科院西北高原生物研究所研究員趙新全和他的同事們感到擔憂。

三江源地區位於青藏高原腹地，是長江、黃河和瀾滄江的源頭匯水區，有“中華水塔”之稱，其生態安全的重要性不言而喻。圍繞氣候變化及人類活動對草地生態系統影響的基礎科學問題，趙新全團隊提出，在三江源區東部，過度放牧是引起高寒草地退化主因，為草地退化機理認知、恢復治理提供了理論基礎和科學依據。

當地退化草地的生態恢復顯得迫切而重要。對此，趙新全團隊建立了牧草新品種選育—退化草地生態恢復技術—牧草資源可持續利用模式的退化草地恢復治理和永續利用技術體系。“在退化草地生態恢復方面，我們建立了第一個青藏高原牧草種質資源庫與品種資源圃，保存種質資源5000多份﹔選育牧草新品種6個，累計生產牧草良種4350萬公斤﹔集成了3大類綜合恢復治理模式。”趙新全介紹。

此外，趙新全團隊還圍繞區域草地可持續生產的戰略需求，構建了三江源地區草地畜牧業生產新范式，解決了困惑區域草地畜牧業營養不平衡生產的矛盾，實現生態保護與牧民致富的雙贏，選育飼草新品種5個，累計生產良種32240萬公斤。他領銜的“三江源區草地生態恢復及可持續管理技術創新和應用”項目獲得2016年度國家科技進步獎二等獎。

和三江源脆弱生態一樣令人驚心的，還有圍城的垃圾。當前，我國經濟快速發展，各種廢棄物產量驚人，生活垃圾每年就達2億噸，城市毒地存量超過2萬公頃，還有大量的市政污泥、工業危廢等未得到妥善處置，已成為影響居民安全與城市發展的重大隱患。

有效利用廢棄物替代原燃料、開發水泥窯協同生態化處置固體廢棄物技術是當今水泥工業發展的主要方向之一。華新水泥股份有限公司總裁李葉青介紹，他帶領團隊研發的“水泥窯高效生態化協同處置固體非企業成套技術與應用”進行了一系列創新，如發明出對高含水、復雜形態、大尺寸的垃圾衍生燃料（RDF）處置能力強和具有降氮減排功能的分解爐﹔提出了RDF-煤分級耦合高效燃燒模式及其優化方法﹔開發出大替代率協同處置RDF水泥窯技術專家系統，實現了衍生燃料替代率達50%以上的穩定生產。該項目獲得2016年度國家科技進步獎二等獎。

“若全國有50%的水泥產能採用本技術，就可處置全國的生活垃圾，節煤4000萬噸，減排CO22億噸，這不僅將徹底解決垃圾圍城的難題，還將使三高的水泥工業，真正轉變成為綠色產業。”李葉青說。

科普“添加劑” 為舌尖護駕

三聚氰胺是食品添加劑嗎？食品添加劑安全嗎？食品添加劑能禁用嗎？2008年三聚氰胺嬰幼兒配方奶粉食品安全事件以后，食品添加劑成為公眾和媒體關注的焦點，引起了社會輿論的熱議、質疑和非議。食品添加劑一度成了食品不安全的代名詞。

“在這種情況下，普及食品添加劑科學知識成為消除公眾誤解、促進食品產業健康發展和維護食品安全的迫切需求，《躲不開的食品添加劑》一書應運而生。”項目領銜人、中國工程院院士孫寶國說。

的確，翻開該書，會發現人們關心的食品安全問題在這裡都能找到答案。如三聚氰胺、蘇丹紅、瘦肉精、吊白塊都不是食品添加劑。對食品添加劑的認識誤區，原因是多方面的，其中最主要的是混淆了添加劑和食品添加劑的概念，將食品添加劑簡化為添加劑。

孫寶國介紹，添加劑的種類很多，如食品添加劑、飼料添加劑、藥品添加劑、塑料添加劑、涂料添加劑、油墨添加劑、汽油添加劑等。三聚氰胺是添加劑，但它是水泥添加劑，在水泥裡面作為高效減水劑﹔也是塑料添加劑，在塑料裡面作為阻燃劑﹔還可以作為涂料添加劑，在涂料裡面作為甲醛吸收劑。但是，三聚氰胺不是食品添加劑。

“中國政府從來就沒有許可三聚氰胺、蘇丹紅、瘦肉精、吊白塊為食品添加劑，它們在食品中都是非法添加物。正確認識食品添加劑，嚴厲打擊食品非法添加行為，對於維護食品安全是非常重要的。”孫寶國說。

像這樣的例子還有很多。該書作者們長期從事食品添加劑教學、科研和科普工作，而且在全國開展有關食品添加劑的問卷調查，根據監管部門、食品生產經營者、媒體和公眾關注的問題，有的放矢、對症下藥、持續創作、不斷充實。持續的科普創作，也受到了社會各界的廣泛認可和好評，項目也因此獲國家科技進步二等獎。

不同膚色攜手 應對風險挑戰

“今年獲獎的外國科學家和國際組織，在環境污染、能源危機、氣候變化、糧食安全等全球關注的領域，與中國科學家開展了長期密切合作，促進了我國相關領域研究的快速發展，”國家科技獎勵辦副主任陳志敏表示，表彰和肯定以他們為代表的外國科學家的貢獻，有助於深化國際科技合作進程，提升我國的國際形象與影響力。

領獎台上，不同膚色、不同國籍的國際科技合作獎獲得者們構成了一道獨特的風景。來自德國的燃燒學專家凱瑟琳娜·科瑟-赫英郝斯便是其中的一位。近20年來，科瑟-赫英郝斯教授一直致力於推動中德科技合作，與中國學者開展了深入合作，她也是2016年度中國政府友誼獎獲得者之一。

獲得國際科技合作獎的還有一個國際組織——國際玉米小麥改良中心。該中心是一家非營利性的國際農業研究和培訓機構。據介紹，中方合作機構通過直接或間接利用該中心提供的熱帶玉米種質育成了40多個主栽玉米雜交種，獲國家科技進步獎3項。此外，共計有350多名中國科研人員到該中心做訪問學者或培訓，他們中的20多人現在已成為中國玉米和小麥研究領域的領軍人才。（記者 唐婷 付麗麗）