2020年10月28日 星期三
上海科技,“多点开花”
第48版:科技 2020-05-25

上海科技,“多点开花”

陈冰

制图/ 刘绮黎

从获颁的308 项(人)奖项来看,上海科创中心聚焦服务国家战略,全力打造全球学术新思想、科学新发现、技术新发明、产业新方向重要策源地,取得了一系列关键核心技术突破。

记者|陈 冰

做隐姓埋名人,干惊天动地事。“十年磨一剑”,潜心研究、默默付出的科技工作者们在5月19 日迎来高光时刻——2019 年度上海科技奖颁出。

田禾、陈亚珠等2 人获得上海市科技功臣奖。在自然科学、技术发明、科技进步、科普四大奖中产生了3 项特等奖,涉及生命健康、信息技术、机械制造等领域,这是自2012 年恢复特等奖以来,特等奖产生最多的年份。

从获颁的308 项(人)奖项来看,上海科创中心聚焦服务国家战略,全力打造全球学术新思想、科学新发现、技术新发明、产业新方向重要策源地,聚焦新兴领域和卡脖子领域,取得的一系列关键核心技术突破,呈现出 “多点开花” 的态势。

探索物质奥秘

超强超短激光具有超强的电磁场、超高的光压与光子数密度,对它的研究推动着激光科学、原子分子物理、等离子体物理、高能物理与核物理等一批基础与前沿交叉学科的开拓和发展,其应用也极其广泛——可用于研制台式化电子加速器和超快X 射线源,对蛋白质中原子运动进行成像探测,揭示生命的奥秘;可用于研制小型激光质子刀,进行癌症的治疗;可产生阿秒脉冲探测原子内电子的运动,推动材料科学和信息技术的进步;可用于产生反物质和探测暗物质,研究天体物理和宇宙起源等。国际上多个国家投入巨资开展10 拍瓦级大型超强超短激光装置的研制,展开激烈的科研竞争。

2017 年10 月底,上海超强超短激光实验装置(SULF)成功实现了10 拍瓦激光放大输出,达到国际同类研究的领先水平。而支撑十拍瓦超强超短激光装置SULF 与国家重大科技基础设施硬X 射线自由电子激光装置中“极端光物理线站” 设计的重要依据就是“超强激光驱动粒子源与新光场”。

2019 年,由中国科学院上海光学精密机械研究所沈百飞等完成的项目《超强激光驱动粒子源与新光场》,获得自然科学奖一等奖。他们的研究取得多项引领性学术成果:首次提出激光光压加速离子新原理,开辟超强激光驱动新型辐射光场前沿,提出并系统发展了强场涡旋光驱动等离子体的“高角动量密度物理” 概念。这些开创性工作极大推动了领域的发展,为实现台面化激光粒子源与辐射光场做出了突出贡献。

探测海洋秘密

我国有18400 公里海岸线,海洋国土面积300 万平方公里,常规船舶调查或定点监测方式存在效率低、费用高和周期长的问题。现有机载和星载遥感技术只能获取平面信息,无法获得海洋垂直维度的信息。因此,大范围海洋资源、生态和海岛礁调查和监测亟需新的立体遥感技术突破。此外,由于跨介质传输的技术难度,水下海洋环境监测领域长期缺乏高效、高速无线传输数据的手段,直接影响海底观测平台的应用效能。

蓝绿激光是目前唯一可以穿透海气界面、海水,实现大深度传输的光学波段,利用空中机载平台可以实现高效、高精度海洋垂直剖面参数探测和信息传输。机载蓝绿激光海洋探测和传输系统可以应用到岛礁与浅海海底地形地貌测绘、航道测量、水下目标探测、海洋生物光学参数测量,并实现与水下工作平台、海底观测站网互联互通,构建海空立体信息传输网络,被国际上认为是海洋科学、海洋环境、海洋开发的重要技术手段。欧美、日本等海洋强国竞相发展相关技术,中科院上海光机所是国际上少数几个同步开展蓝绿激光海洋探测及传输技术研究和系统研制的科研机构。

由中国科学院上海光学精密机械研究所陈卫标等完成的技术发明奖一等奖项目《机载蓝绿激光海洋探测和传输系统关键技术及应用》研制出多套机载蓝绿激光海洋探测和传输系统,系统在我国南海岛礁测绘、海岸带监测、水下目标探测、海洋水质环境参数的剖面测量,以及军民融合的空-海跨介质通信等多个领域得到重要应用。同时,项目为我国星载海洋激光探测与传输工程立项和应用奠定了重要的理论和技术基础,支撑我国智慧海洋和透明海洋战略发展,社会效益显著。

为国之重器保驾护航

华东师范大学软件工程学院创院院长、中国科学学院院士何积丰团队《面向重大工业装备核心控制软件的安全可信保障技术及应用》项目,荣获上海市科技进步特等奖。

项目团队聚焦软件安全可信保障技术,历经十余年深入研究,以产教学研协同创新为路径,攻克了软件安全可信保障技术的三大难题,即正确性“验证难”、可靠性“保障难” 与复杂性“分析难”。首创形式化统一建模理论与多维度验证技术,解决了困扰国际学术界二十余年的难题,被百余位国际一流学者称赞其“优于传统方法”,且部分成果为“奠基性结果”;构建了面向信物融合的多层次仿真与测试技术,支撑卡斯柯信号有限公司(国内排名第一)的地铁信号系统获国际最高安全认证SIL4 的信号系统。

项目聚焦高端装备控制软件构造技术研发,成功支撑了“风云四号”卫星和“神舟八号与天宫一号对接”等在内的多项重要航天任务;由卡斯柯信号有限公司完全自主研发的TRANAVI 城市轨道交通信号系统解决方案成功部署东非地区的第一条城市轻轨,即埃塞俄比亚首都亚的斯亚贝巴轻轨,成为中国第一套“走出去” 的自主信号系统解决方案,有力地支撑了“一带一路” 倡议。

2018 年,在项目的支持下,作为支撑上海科技创新中心“四梁八柱” 的重要创新力量——上海工业控制系统安全创新功能型平台正式成立。该平台是以可信软件构造为核心技术,聚焦轨道交通、航空航天、汽车电子和电力控制等安全攸关领域的软件研制,是上海市首批推动建设的18 个研发与转化功能型平台之一。平台的建立也是项目长期以来有力支撑上海国际科创中心建设、辐射长三角地区,带动相关产业发展的落地举措。

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