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重磅发布!2024年度湖北十大科技进展①
湖北日报 2025-03-28 11:27:47

为充分激发我省科技工作者的积极性和创造性,全面反映湖北科技创新与发展成就,营造良好的创新氛围,3月25日,省科协发布“2024年度湖北十大科技进展”遴选结果。

经全省学会,高校、科研院所和企业科协等多渠道推荐,专家评审、院士投票,确定“北斗高精度增强定位技术及重大工程应用”等为2024年度湖北十大科技进展,涉及高端装备制造、生命健康、农业科技、信息技术与材料科学、信息与通信技术、新能源等领域。

一、北斗高精度增强定位技术及重大工程应用

北斗卫星导航系统是国家重大时空基础设施。高精度增强定位是北斗规模化应用的重要突破口。武汉大学姜卫平、楼益栋、江金光团队瞄准北斗工程建设和规模化应用国家重大需求,从北斗高精度增强服务系统、芯片模组及重大工程应用开展了全链条科研攻关,取得如下创新成果:

1、构建北斗星地协同高精度增强定位成套技术,创新复杂场景星地增强服务无感切换方法,研制面向海量用户的星地一体化增强服务系统,性能相比国际高水平竞品在复杂场景具有优势,实现自主可控和对国外竞品替代。

2、提出复杂场景北斗组合导航自适应低功耗调整、实时低计算复杂度嵌入式抗差等方法,突破极简型射频接收、低功耗和SoC芯片化多传感器硬件自适应集成等技术,研制智能多传感器融合定位SoC芯片、模组及系统。

3、突破卫星遮挡环境下北斗、惯导、测量机器人等多源融合监测技术,创新变形时间序列非线性分析理论与智能预测方法,研制多源融合北斗智能安全监测系统,实现1毫米级精度、实时、自动、三维一体化变形监测。

成果应用于南水北调等重大工程高精度安全监测,并推广到印度尼西亚雅万高铁等海外工程建设。主持的“北斗高精度时空信息服务:从区域到全球”实践案例成功入选2024年世界互联网大会案例集。团队成果获国家科学技术进步二等奖1项。

二、海上风电安全高效开发成套技术和装备及产业化

大力开发海上风能资源是国家重大战略需求,针对我国海上风电开发面临强台风、软地基、短施工窗口期和低电价的挑战,中国三峡集团牵头,经近20年的长期科技攻关,在海上风电“新结构-一体化设计-高效施工-抗台机组-集中送出”全产业链技术创新上取得多项里程碑的突破:

创新系列海上风电新型基础结构,创立复杂海洋环境海上风电设计理论方法体系,解决了强风浪流冰作用下复杂地基海上风电“高耸”结构安全性难题;提出复杂海洋环境条件下海上风电安全高效施工安装成套技术,研制新型施工安装装备。破解不同类型风电结构重载-高耸-恶海况施工安装难题;创建海上风力发电机组抗台风与智慧运维技术体系,解决了大功率海上风电机组抗台风难题;攻克了高电压大容量海上风电电力集中送出关键技术与装备,实现自主创新和产业化。成果在海上风电结构-设计-施工-抗台-送出技术等方面实现了国际引领,并成功应用于我国70%以上海上风电项目,容量超过2400万kW,再造一个海上三峡,涵盖了我国海上风电所有10个突破性里程碑工程,支撑我国海上风电装机跃居世界第一,约占全球的50%,大力推动了我国海上风电技术和产业快速发展和迭代升级。2024年,该成果荣获国家科学技术进步奖一等奖。

三、新型细胞化人工心脏瓣膜研发与临床转化

心脏瓣膜病高发,全球约2.09亿患者,中国超过2500万,严重危害人类健康。人工瓣膜置换是其主要治疗手段,生物瓣衰败是半个多世纪心血管领域一直未解决的国际难题。研发新型人工心脏瓣膜对实现“从0到1”原始创新、提升治疗效果、解决卡脖子技术、服务国家战略意义重大。

协和医院董念国团队历时20余年,在国家“863”、国家重点研发计划及国家自然科学基金重点项目等持续资助下,颠覆现有生物瓣制备理论与工艺体系,成功研发了全球首个生物力学性能优良、具备自我生长与重塑能力的新型细胞化人工瓣膜并临床转化,突破现有技术易形成血栓、易钙化衰败、使用寿命有限等世界性难题,实现人工瓣膜由惰性置换向活性再生的根本性变革,被同行誉为“有生命力”的心脏之“门”。

该项目国际首次提出“生物材料细胞化提高人工瓣膜耐久性”新理论,基于此项目团队取得了关键技术突破与创新:①技术革新:首创连续蛋白溶解脱细胞基质制备新技术消除免疫原性;利用生物交联新技术实现生物力学性能高仿生;②材料创新:发明具有自主知识产权细胞化人工瓣膜新材料,第三方检测性能指标达国家标准(GB/T16886、GB12279),大动物试验显示植入24周瓣膜完全细胞化且功能良好;③全球原创:发明全球首款细胞化人工心脏瓣膜D-phenix,于2023年5月首次应用于临床,所有病例平均随访14月,瓣膜功能良好。成果入选Circulation封面,美国心脏学会(AHA)主席Joseph C. Wu专文点评“实现了终身耐久人工瓣膜研发的技术变革”。

四、新一代光纤传感技术赋能湖北智慧交通全域信息感知及管理智能化

智慧交通是交通强国建设重要内容,发展前景广阔。然而,在高速公路、机场跑道、路网桥群的安全监测与智能化方面,仍然缺乏全时全域信息获取技术,难以满足多业务场景下的智慧化管理需求。

武汉理工大学光纤传感技术与网络国家工程研究中心团队率先在单根光纤上实现了刻写数以万计光栅传感器的工业化制备,成功研制了可直接植入混凝土等材料的大容量、高精度光栅阵列传感光缆,有效解决了智慧交通全时全域信息感知的共性技术难题。

在我省首条智慧高速中,首次高效、高存活率的构建了车道级感知的光栅阵列传感网络,扭转了目前国内外智慧高速无法全域获取车路信息、道路重要基础设施监测评价处于空白的现状。在鄂州花湖机场,建成了世界传感器规模最大的智能跑道系统,实现了跑道全域范围结构病害的识别定位以及飞机/车辆运动全过程的实时感知。在湖北沪蓉西及鄂州机场高速桥群结构健康监测中,首次解决了桥梁内力分布实时监测难题,形成了可直接快速评价桥梁状态的新技术模式,扭转了当前桥梁应对突发灾害时预警识别能力弱的现状。

相关成果受到包括李强总理在内的各级领导多次检阅与高度评价。已实现专利许可/转让,加快了科技成果转化与产业化应用。2024年,仅智慧高速领域合同额已突破2亿。新一代光纤传感技术服务于高速公路和路网桥群的解决方案被交通部分别列为交通基础设施数字化转型升级全国十大典型案例和高速公路监测预警应用示范全国推广案例。在机场跑道应用方面成果获得第16届产学研合作创新成果一等奖。

责任编辑:陈玉萱
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