2019国家自然科学奖提名项目公示
- 格式：doc
- 大小：1007.50 KB
- 文档页数：15
文档推荐
-
2019年度国家自然科学基金申报注意事项页数:22
-
2019年国家自然科学基金申请书模板--空白页数:18
-
2018国家自然科学基金模板页数:2
-
2019-2020国家自然科学基金申请注意事项页数:49
下载文档原格式
合集下载
2019年国家自然科学奖项目提名公示内容
2019年国家自然科学奖项目提名公示内容一、项目名称单分子相互作用的方法学研究和应用二、提名意见（适用于提名专家）三、项目简介研究分子间相互作用是分子科学领域的核心内容，是认识各种生化反应和生命过程的分子机制、研制新型材料与药物、以及发展疾病诊疗新技术的基础。
由于分子间作用往往是一个在纳米尺度上的动态、可逆的弱相互作用过程，发展高时空分辨的单分子研究方法，揭示被系综研究平均化所掩盖的分子特性，是阐明分子间相互作用本质和规律的关键。
本项目针对分子间相互作用研究中需解决的三个基本科学问题：即单对分子特异识别的作用力基础、多分子组装体系的分子协同作用机制和复杂生物体系的分子间动态相互作用规律，系统地发展了基于扫描探针显微镜及其与荧光显微成像联用的单分子分析表证新方法，取得系列重要成果。
1．建立了定量表征单对DNA/蛋白质相互作用强度的AFM单分子力谱法，揭示了核酸适体与靶蛋白特异识别的作用力基础。
通过测定单对核酸适体和蛋白质分子间非共价键断键力，发现化学抗体核酸适体和靶蛋白相互作用力可强于天然抗体与靶蛋白相互作用力，为核酸适体作为新型分子识别探针在生化分析中的广泛应用提供了理论依据；在此基础上，发展了基于核酸适体的血清中疾病相关生物分子免标记检测新方法，促进了核酸适体分析化学的发展。
2.通过对分子组装体系中分子间协同相互作用的高分辨STM研究，提出了调控表界面功能分子形成可控均一组装结构的新方法。
揭示了利用多氢键效应由非手性分子组装产生单一的表面手性及其手性传递、放大的分子机制，发现手性组装过程“多数原理”；通过调控动态共价键的热力学平衡及形成动力学过程，实现了稳定均一的二维分子纳米结构的构筑；在研究手性识别分离、纳米生物传感等方面具有重要意义。
3.发展了多参数表征活细胞中单分子动态相互作用的单分子荧光成像及其与AFM联用新技术，发现细胞膜上转化生长因子受体结构的动态变化、以及单体形成二聚体激活的信号转导新模式。
2019 年度国家科学技术奖自然科学奖提名公示内容
2）该项目外场辅助液相激光熔蚀纳米制备技术研究有力地推动了国际该领 域研究的发展，论文被国际多个重要研究组在其论文“引言”部分作为“立论依 据”引用及跟踪研究，该项目组已经被国际同行公认为该领域的领导者（附件： 其它 2）。国际著名材料化学家德国 S. Barcikowski 教授在 Chem. Rev. 的综述 论文中引用该项目 25 篇论文用多个段落进行重点评述，而且指出“杨研究组贡 献了关于奇异（novel）的液相激光熔蚀制备纳米晶及相关合成机理的第一篇综 述论文和第一本国际学术专著”（代表引文 2）；国际著名材料学家美国 C. Z. Dinud 教授等在 Appl. Surf. Sci.中指出：“脉冲激光液相熔蚀技术是一种能够 被广泛用于纳米晶制备的方法。这种技术不但易于使用，而且还避免了可能存在 的（纳米颗粒）表面污染”；国际著名纳米材料学家印度 ITI 的 T. Pal 教授等在 Cryst. Growth. Des.中称赞：“刘等人报道了一种具有普适性的制备多金属氧酸 盐纳米结构的电化学辅助激光液相融蚀技术，这种技术具有绿色、简便、无需催 化剂，并且可以在常温常压下使用的特点”（附件：其它 2）。
3）Nature 的 Asia Materials 的〈research highlight〉栏目以“Carbon cubes” 为题用一个版面对该项目新型碳纳米结构的工作进行了评述：“这种碳纳米结构 是第一次被观测到”、“发光特性使得这些纳米碳方块在兰-紫色纳米发光器件中 有着巨大的潜在应用”（附件：其它 2）；国际著名光学材料学家国际 Otto-Schott 奖和美国陶瓷学会 G. W. Morey 奖获得者浙江大学“长江”“杰青”邱建荣教授 在 Nanoscale 中 评 价 ：“ 杨 研 究 组 在 新 型 碳 纳 米 结 构 领 域 做 出 了 先 驱 性 （pioneering）的贡献，他们通过液相激光熔蚀技术合成多种碳纳米结构，并提 出了相应的合成机理”（代表引文 3）。
3）Nature 的 Asia Materials 的〈research highlight〉栏目以“Carbon cubes” 为题用一个版面对该项目新型碳纳米结构的工作进行了评述：“这种碳纳米结构 是第一次被观测到”、“发光特性使得这些纳米碳方块在兰-紫色纳米发光器件中 有着巨大的潜在应用”（附件：其它 2）；国际著名光学材料学家国际 Otto-Schott 奖和美国陶瓷学会 G. W. Morey 奖获得者浙江大学“长江”“杰青”邱建荣教授 在 Nanoscale 中 评 价 ：“ 杨 研 究 组 在 新 型 碳 纳 米 结 构 领 域 做 出 了 先 驱 性 （pioneering）的贡献，他们通过液相激光熔蚀技术合成多种碳纳米结构，并提 出了相应的合成机理”（代表引文 3）。
国家自然科学奖提名公示内容
3.加拿大皇家科学院院士X. Chris Le教授在Chem. Rev.2013,113, 2812正面评价代表性论文2“...可以用于检测单碱基错配”。以色列科学院院士、欧洲科学院院士Willner教授在Chem. Rev.2014,114, 2881高度评价“模拟了酶的功能”。加州大学Ghosh教授在J. Am. Chem. Soc.2010,132, 11692评价技术是“精巧的方法”。中佛罗里达大学Kolpashchikov教授在Chem. Rev.2010,110, 4709用“original design”评价工作在DNAzyme领域的原创性。
国家自然科学奖提名公示内容
（2019年度）
ห้องสมุดไป่ตู้项目名称
中文名
基于核酸的分子识别和调控研究
英文名
The Molecular recognition and regulation of nucleic acids
提名意见
该项目属于化学学科中的化学生物学领域。项目以核酸为靶目标，运用化学生物学的方法，在小分子对核酸的识别和调控领域进行了长期、深入的研究，取得以下重要创新成果：揭示并实现了小分子对非规则核酸尤其是G-四链核酸识别和调控的新机制和新方法；创建了对肿瘤细胞具有特异杀伤作用的可诱导核酸交联剂新策略；开发了修饰核酸及核酸突变检测新方法。项目组成员长期坚持从事核酸化学生物学的研究，在国内外会议上作过多次大会邀请报告，8篇代表性论文被他引607次，其中SCI他引496次。已获得国家发明专利4项，项目主要完成者受聘教育部长江学者特聘教授，科技部973首席科学家，获得国家杰出青年基金资助，获得湖北省自然科学一等奖和湖北省科技进步一等奖，药明康德生物化学奖二等奖。
该项目8篇代表性论文被他引607次，其中SCI他引496次，研究成果被Nature子刊,Cell子刊和Chem Rev等杂志多次引用，高度评价，在国际上产生重要影响，提升我国在化学生物学领域的国际地位。部分成果获得湖北省自然科学一等奖和湖北省科技进步一等奖，药明康德生物化学奖二等奖。项目主要完成者获聘教育部长江学者特聘教授等人才计划。
国家自然科学奖提名公示内容
（2019年度）
ห้องสมุดไป่ตู้项目名称
中文名
基于核酸的分子识别和调控研究
英文名
The Molecular recognition and regulation of nucleic acids
提名意见
该项目属于化学学科中的化学生物学领域。项目以核酸为靶目标，运用化学生物学的方法，在小分子对核酸的识别和调控领域进行了长期、深入的研究，取得以下重要创新成果：揭示并实现了小分子对非规则核酸尤其是G-四链核酸识别和调控的新机制和新方法；创建了对肿瘤细胞具有特异杀伤作用的可诱导核酸交联剂新策略；开发了修饰核酸及核酸突变检测新方法。项目组成员长期坚持从事核酸化学生物学的研究，在国内外会议上作过多次大会邀请报告，8篇代表性论文被他引607次，其中SCI他引496次。已获得国家发明专利4项，项目主要完成者受聘教育部长江学者特聘教授，科技部973首席科学家，获得国家杰出青年基金资助，获得湖北省自然科学一等奖和湖北省科技进步一等奖，药明康德生物化学奖二等奖。
该项目8篇代表性论文被他引607次，其中SCI他引496次，研究成果被Nature子刊,Cell子刊和Chem Rev等杂志多次引用，高度评价，在国际上产生重要影响，提升我国在化学生物学领域的国际地位。部分成果获得湖北省自然科学一等奖和湖北省科技进步一等奖，药明康德生物化学奖二等奖。项目主要完成者获聘教育部长江学者特聘教授等人才计划。
2019年度国家科学技术奖自然科学奖提名公示内容
2019 年度国家科学技术奖自然科学奖提名公示内容
一项目名称
统计相关信号欠定盲分离理论与方法
二、提名意见
作为一门现代信号与信息处理技术，具有重大理论研究价值和应用前景。其 中，统计相关信号欠定盲分离是长期以来的国际难题。项目组通过多年攻关，取 得如下成果：
发现点 1：揭示了源信号数目估计、盲辨识与平行因子分析之间的内在联系， 建立了“源信号数目估计”和“概率聚类”的全新理论框架和方法，有效的解决 了波兰科学院外籍院士 Amari 等提出的“低稀疏度欠定盲辨识问题”；
第一完成人因其在盲分离领域的成就入选 IEEE Fellow 并先后担任 IEEE TNNLS 和 IEEE SMC 副主编，主持了基于盲信号分离的复合材料检测重大仪器专 项、国家自然科学基金重点项目。项目成果培育国家自然科学基金优秀青年基金 3 项、中组部“万人计划”国家科技创新领军人才 1 名、珠江学者特聘教授 3 名、 全国优秀博士论文提名 2 人。部分成果获教育部自然科学一等奖、广东省科技进 步一等奖。
8 篇代表性论文被 SCI 他引 576 次，总他引 1032 次；3 篇论文入选 ESI 前 1% 高被引论文，1 篇论文入选 IEEE CIS 计算智能社区热点论文。5 篇论文入选 所在刊物的年度特色论文（Featured Paper）。成果引起广泛关注，得到包括美、 英、加等 10 余位院士在内的国内外学者的高度评价。
四、客观评价
1.欧洲科学院院士、国际系统与控制科学院院士、澳门大学首席教授 C. L. Philip Chen（IEEE Fellow）和新加坡南洋理工大学 Changyun Wen 教授（IEEE Fellow）联合撰文指出：代表性论文 1 在非平稳欠定盲分离方面取得显著进展（As reported in [71], the developed approach in it can recover exactly the
一项目名称
统计相关信号欠定盲分离理论与方法
二、提名意见
作为一门现代信号与信息处理技术，具有重大理论研究价值和应用前景。其 中，统计相关信号欠定盲分离是长期以来的国际难题。项目组通过多年攻关，取 得如下成果：
发现点 1：揭示了源信号数目估计、盲辨识与平行因子分析之间的内在联系， 建立了“源信号数目估计”和“概率聚类”的全新理论框架和方法，有效的解决 了波兰科学院外籍院士 Amari 等提出的“低稀疏度欠定盲辨识问题”；
第一完成人因其在盲分离领域的成就入选 IEEE Fellow 并先后担任 IEEE TNNLS 和 IEEE SMC 副主编，主持了基于盲信号分离的复合材料检测重大仪器专 项、国家自然科学基金重点项目。项目成果培育国家自然科学基金优秀青年基金 3 项、中组部“万人计划”国家科技创新领军人才 1 名、珠江学者特聘教授 3 名、 全国优秀博士论文提名 2 人。部分成果获教育部自然科学一等奖、广东省科技进 步一等奖。
8 篇代表性论文被 SCI 他引 576 次，总他引 1032 次；3 篇论文入选 ESI 前 1% 高被引论文，1 篇论文入选 IEEE CIS 计算智能社区热点论文。5 篇论文入选 所在刊物的年度特色论文（Featured Paper）。成果引起广泛关注，得到包括美、 英、加等 10 余位院士在内的国内外学者的高度评价。
四、客观评价
1.欧洲科学院院士、国际系统与控制科学院院士、澳门大学首席教授 C. L. Philip Chen（IEEE Fellow）和新加坡南洋理工大学 Changyun Wen 教授（IEEE Fellow）联合撰文指出：代表性论文 1 在非平稳欠定盲分离方面取得显著进展（As reported in [71], the developed approach in it can recover exactly the
2019年国家科学技术奖提名项目公示内容(自然科学奖)
附件：2019年国家科学技术奖提名项目公示内容（自然科学奖）项目名称: 海洋天然气水合物分解演化理论与调控方法提名者:谈和平，哈尔滨工业大学，教授，工程热物理一、提名意见二、项目简介（限1页）天然气水合物是最具开采价值的新型清洁能源，我国南海储量达800亿吨油当量，是我国石油与天然气已探明储量的总和，实现天然气水合物资源开发是我国重大战略需求。
天然气水合物开发过程存在水合物分解相变复杂、热质传递困难、储层胶结强度弱化显著等问题，导致水合物分解产气效率低、持续性差，甚至引起储层失稳等重大安全风险，因此实现其安全高效开采是世界性难题。
该项目在国家自然基金重点项目、973计划、国家科技重大专项等项目支持下，针对水合物分解多孔介质内复杂相态转化理论、含相变过程多相多组分运移机制、储层胶结强度弱化及其与海底结构物（井筒、桩基础等）相互作用机理等关键科学问题，开展了十余年的研究，取得了以下主要突破和科学发现：1. 发现了海洋天然气水合物分解相态转化-多相渗流-胶结弱化规律，建立了水合物分解运移与储层变形演化理论。
建立了海洋多组分体系水合物相平衡方程，突破了传统热力学模型的理论局限；首次发现了水合物分解亚稳态纳米气泡富集现象，认识了分解过程水合物再生成逆反应的内在本质；发现了微孔隙内水合物赋存形态转化特性，提出了水合物相变多相渗流模型，构建了水合物分解气、水运移理论框架；发现了水合物储层粘聚力随水合物分解的衰减规律，揭示了水合物储层变形过程中胶结结构的演化机制。
2. 揭示了海洋天然气水合物分解驱动与失稳机理，提出了水合物分解强化与储层安全调控方法。
发现了天然气水合物分解存在压差驱动-显热主导-传热控制表观动力学演化三历程，提出了压-热联调强化水合物分解方法；首次发现了二氧化碳水合物具有更高的抗变形能力，创造性地提出注二氧化碳强化储层结构强度方法；建立了水合物储层与结构物相互作用模型，确定了水合物分解对海底结构物的影响边界。
2019年度国家自然科学奖提名项目公示
2. 针对发现点 2，IEEE Fellow、“IEEE 计算智能学会”会刊主编 Kay Chen Tan 教授，在其论文中使用整段篇幅，介绍了本项目的研究成果；发表在国际神 经网络学会会刊 Neural Networks 上的论文，评价本项目提出的“基于局部抑 制的„不变集‟方法对多稳定分析非常有效”； IEEE Fellow、 悉尼科技大学 W. X. Zheng 教授，发展了本项目提出的方法，在 IEEE TNN、Neural Networks 等 神经网络领域国际著名期刊上陆续发表 4 篇论文，研究了一系列不同神经网 络的多稳定性。 3. 针对发现点 3，IEEE Circuits and Systems Society Newsletter 副编辑、澳大利 亚西澳大学 Herbert Iu 教授指出本项目研究的不变集问题“非常具有挑战性”。 IEEE Fellow、UIUC 的 Meyn 教授评价本项目在 Oja 子空间学习算法收敛性 的工作完成了“复杂的证明”。IEEE Fellow、加拿大 Concordia 大学著名神经 网络专家 Swamy 教授，在 2014 年出版的专著中用一整段评价本项目提出的 方法 “ 保证了 GHA 的全局收敛性，显著地加速了学习算法收敛 ” 。 IEEE Fellow、AIMBE Fellow、IAPR Fellow J. Tian 教授发表在国际会议 IAPR ICB 上的论文以 31 行篇幅引用并采用本项目提出的方法用于指纹图像处理。
2019 年度国家自然科学奖提名项目公示
项目名称 提名者 提名意见： 神经网络的若干关键基础理论研究 四川省
我单位认真审阅了该项目的提名材料，确认全部真实有效，相关内容符合国 家科学技术奖提名要求。 该项目重点对神经网络的收敛性、周期性振荡等动力学行为，子空间学习算 法的收敛性以及神经网络的非线性增强本质机理等若干关键基础理论问题进行 研究，获得了一系列系统性的研究成果，形成了若干集解决思路、研究方法和分 析技巧为一体的理论分析框架， 深刻揭示了神经网络的收敛性、稳定性等本质特 征 。 项 目 代 表 性 成 果 论 文 全 部 发 表 在 该 领 域 的 国 际 一 流 学 术 期 刊 IEEE Transactions 系列上，得到了美国、加拿大、德国、法国、澳大利亚、俄罗斯等 数十个国家的研究学者的引用和评价， 为神经网络的实际应用提供更为坚实的理 论基础， 对于促进神经网络理论研究和技术进步起到了积极的推动作用。项目取 得的理论研究成果已经成功应用在了基于神经网络的情境驱动 3D 表情动画、多 神经网络融合的入侵检测方法、 基于神经网络的智能印章识别上，获得了多项国 家发明专利。 对照国家自然科学奖授奖条件，提名该项目为国家自然科学奖 二 等奖。
2019年国家自然科学奖项目提名公示内容
2019年国家自然科学奖项目提名公示内容一、项目名称：光功能共轭聚合物设计、合成及生物应用的基础研究二、提名单位意见：该项目围绕重大疾病早期、高灵敏诊断与治疗领域中的关键科学问题，在分子水平上对共轭聚合物的设计、荧光信号放大性能及其生物应用展开了系列研究，在以下方面取得了重要创新性的研究成果：设计合成了一系列新型水溶性共轭聚合物材料，阐明了它们的分子结构、聚集态与光物理性质的关系，通过高效荧光共振能量转移机制发展了生物识别与传感新方法，率先实现了重大疾病相关的基因、蛋白质高灵敏检测并获得与肿瘤的关联性信息，首次通过逐步判别分析和累积检测分析方法，分析了中国人群结肠癌七种相关基因的DNA甲基化水平，临床实验结果表明结肠癌诊断准确率大于80％；首次构建了可逆抗生素超分子组装体系，提出了共轭聚合物高效抗菌的新策略。
该项目研究特色鲜明，系统、深入地研究了分子基元设计合成、光物理性能与传感机理及其在重大疾病诊断与治疗中的应用。
该项目研究在国际上获得了广泛关注和高度评价，将共轭聚合物的设计及其在生物领域应用的基础研究推向了一个新的层次。
提名该项目为国家自然科学奖二等奖。
三、项目简介（限1页，不超过1200字）：发展重大疾病的早期、高灵敏诊断与治疗新技术对提高国民健康具有重大意义。
分子层次上标志物（如DNA和蛋白质）的检测可以实现疾病的早期预警及诊断，但检测中由于生物探针分子与大多数的目标生物分子结合后其光学信号或电子特性不会发生显著变化，因此，如何理解和认识具有信号放大功能的分子体系，并将其作为信号传导基元把生物分子结合事件的信息转化为可测量的光信号，这是该领域的核心科学问题。
在分子水平上正确理解分子材料中的基本物理化学过程，设计发展光学功能化学分子及其光学检测体系是推动该领域获得突破性进展的关键。
该项目以共轭聚合物为研究对象，利用其独特的电子共轭结构与光学信号放大特性，建立和发展了快速、简便的生物识别与检测方法，在分子与细胞水平实现了重大疾病相关的基因、蛋白质的高灵敏检测并获得与肿瘤的关联性信息；通过设计高效抗菌新体系，实现了共轭聚合物在疾病治疗中的新应用。
2019年国家科学技术奖提名项目公示内容(自然科学奖)
附件：2019年国家科学技术奖提名项目公示内容（自然科学奖）项目名称: 海洋天然气水合物分解演化理论与调控方法提名者:谈和平，哈尔滨工业大学，教授，工程热物理郭烈锦，西安交通大学，教授，工程热物理宣益民，南京航空航天大学，教授，工程热物理一、提名意见二、项目简介（限1页）天然气水合物是最具开采价值的新型清洁能源，我国南海储量达800亿吨油当量，是我国石油与天然气已探明储量的总和，实现天然气水合物资源开发是我国重大战略需求。
天然气水合物开发过程存在水合物分解相变复杂、热质传递困难、储层胶结强度弱化显著等问题，导致水合物分解产气效率低、持续性差，甚至引起储层失稳等重大安全风险，因此实现其安全高效开采是世界性难题。
该项目在国家自然基金重点项目、973计划、国家科技重大专项等项目支持下，针对水合物分解多孔介质内复杂相态转化理论、含相变过程多相多组分运移机制、储层胶结强度弱化及其与海底结构物相互作用机理等关键科学问题，开展了十余年的研究，取得了以下主要突破和科学发现：1. 发现了海洋天然气水合物分解相态转化-多相渗流-胶结弱化规律，建立了水合物分解运移与储层变形演化理论。
建立了海洋多组分体系水合物相平衡方程，发现了水合物分解亚稳态纳米气泡富集现象，认识了分解过程水合物再生成本质；发现了微孔隙内水合物赋存形态转化特性，提出了水合物相变渗流模型；发现了水合物储层粘聚力随水合物分解的衰减规律，揭示了水合物储层变形过程中胶结结构的演化机制。
2. 揭示了海洋天然气水合物分解驱动与失稳机理，提出了水合物分解强化与储层安全调控方法。
发现了天然气水合物分解存在压差驱动-显热主导-传热控制表观动力学演化三历程，提出了强化天然气水合物分解方法；发现了二氧化碳水合物具有更高的抗变形能力，提出注二氧化碳强化储层结构强度方法；建立了水合物储层与结构物相互作用模型，确定了水合物分解对海底结构物的影响作用。
3. 构建并验证了海洋天然气水合物模拟开采系统。
2019年度拟提名国家自然科学奖项目公示内容
2019年度拟提名国家⾃然科学奖项⽬公⽰内容2019年度拟提名国家⾃然科学奖项⽬公⽰内容⼀、项⽬名称多源动态信息融合理论及在监视预警中的应⽤⼆、拟提名单位及奖种拟提名单位：西北⼯业⼤学、⾹港理⼯⼤学拟提名该项⽬为国家⾃然科学奖。
三、项⽬简介信息融合是⽣物体固有的本质特征，作为在⼀定准则下对多源信息进⾏关联分析和优化综合的现代信息处理基本⼿段，在军事信息系统——战略监视预警中具有不可替代作⽤。
近年来，信息技术呈现异构多源、⾼动态、⽹络化等新趋势，对信息融合发展带来⾼冲突、时变性、低分辨等重⼤挑战。
近⼗年来，在国家⾃然科学基⾦重点项⽬、国防基础科研、总装预研等项⽬的持续⽀持下，项⽬团队⾯向我国战略监视预警信息融合理论与应⽤，围绕雷达、光学等多源多时空⾼层信息融合问题开展研究，取得如下重要进展：（1）提出了⼴义信任学习模型，建⽴了开放空间动态证据推理框架，定义了柔性证据冲突度量，解决了多源⾼层信息融合中国际主流⽅法难以处理的局部不精确信息识别错误率⾼、动态时变⽬标信息⽆法有效利⽤等难题，在战略预警某部的雷达⽬标分类系统中使识别准确率提升⾄90%以上。
国际信任函数理论及应⽤协会主席Thierry Denoeux教授指出本研究的“信任分类解决了重叠数据的分类问题，具备区别分类局部不精确性的能⼒”。
（2）建⽴了量测缺失下多速率信息融合模型及闭环特性估计与辨识联合优化新体制，解决了监视预警雷达主信源信息融合中数据缺失导致的最优性丧失等问题，为中电14所某战略预警型号雷达复杂⽬标跟踪提供了核⼼技术。
美国联合技术研究中⼼(UTRC)⾸席科学家Speranzon认为本研究是“分布式Kalman滤波与信息传播机制的最新结合”。
（3）构建了多约束融合的⾼分遥感影像联合处理理论，解决了新型图像信源信息融合中利⽤多幅低分辨率图像重构⾼分辨率清晰图像的问题，突破了中航613所等异构图像匹配“看得清”与“辨的明”等难题。
美国国家⼯程院院⼠、⼩波理论奠基⼈Stéphane Mallat，加拿⼤科学院院⼠、IEEE Fellow Eric Dubois等认为“提出的⽅法能够有效的实现同步的去马赛克和去噪声”。
2019年度国家科学技术奖自然科学奖提名公示内容
第二 完成人
第三 完成人
姓名 许家 行政职务
技术职称 教授
瑞
完成单位 中山大学
工作单位 中山大学
对本项目贡献：对发现点 1-3 做出重要贡献，是代表作 1、3-5、7 和 8 的通讯
作者之一
姓名 张艺 行政职务
技术职称 教授
完成单位 中山大学
工作单位 中山大学
对本项目贡献：对发现点 1-3 做出重要贡献，是代表作 1-4 的通讯作者之一
2
文专著 2 部；申请专利 22 件，授权专利 10 件。成果完成人也因此在国内国际 学术会议做了多次邀请报告。培养博士和硕士毕业生近 40 名。
五、代表性论文专著目录
第一 完成人
姓名 池振 行政职务
技术职称 教授
国
完成单位 中山大学
工作单位 中山大学
对本项目贡献：对发现点 1-3 做出重要贡献，是代表作 1-8 的通讯作者之一
3.在上述研究基础上，通过分子设计，开发出基于荧光-磷光双发射、荧光热激活延迟荧光(TADF)双发射、荧光-长余辉双发射、力刺激荧光-磷光双发射直 接发光等新型力刺激发光响应 AIE 材料，把 AIE 材料的力刺激发光响应从单发 射拓展到双发射。
本项目的科学价值在于：发现了 AIE 材料的力刺激发光响应共性问题，首 先提出了力刺激发光变色聚集诱导发光(PAIE)材料的概念，把力刺激发光响应从 荧光单发射拓展到多种类型双发射 AIE 材料，不但实现了多重响应提高了响应 的级别，而且克服了单发射的力刺激发光响应 AIE 材料受力刺激作用前后，发 光波长的变化不是很显著导致观察的灵敏度和响应信号的输出不够理想的问题。 本项目研究在实质上解决了力刺激发光响应智能材料稀少的问题，为力刺激发光 响应智能材料在商标防伪、信息存储、应力传感和发光器件等领域中的应用研究 打下了良好的基础。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2019年度国家自然科学奖提名项目公示项目名称涉水边坡稳定性分析及区域滑坡敏感性测评的整体方法提名单位中国岩石力学与工程学会提名意见：针对降雨和库水位变动引起的边坡（高坝）稳定性分析、区域内的滑坡敏感性测评展开研究，主要创新点如下：1. 建立了边坡地下水渗流的Signorni型变分不等式模型。
该模型消除了出渗点的奇异性，非线性弱于其他变分不等式，其适定性已被澳大利亚等国的数学家所论证，并已在水利、堤防和港口建设中取得应用。
2. 发现并证明了适用于岩土类材料的Phi-Nu不等式，已在边坡稳定性分析中取得了广泛应用，并被一些大型商用软件（如Abaqus）所采纳。
3. 提出了边坡稳定性分析的整体方法，实现了三维稳定性分析的严格极限平衡法，解决了解的不收敛问题。
基于Logistic回归分析，揭示了年概率暴雨条件下滑坡发生概率的空间分布特征，据此可对区域内的滑坡敏感性做出测评。
研究始于1996年香港政府RGC项目：自然边坡失稳与泥石流机制；2002年研究领域扩展至三峡库区边坡和高坝稳定性分析，并陆续获得了包括国家杰出青年基金在内的多个自然科学基金和部门基金的资助。
八篇代表性论文SCI严格他引984次，其中一篇获2015年Elsevier最佳论文奖；相关论文81篇，SCI严格他引2830次，其中一篇中文期刊论文CNKI严格他引744次。
部分成果于2008年获中国岩石力学与工程学会首个自然科学一等奖。
提名该项目为国家自然科学奖二等奖。
项目简介采用确定性分析和概率统计方法，针对与降雨/库水位变动有关的边坡（高坝）稳定性分析和区域内滑坡敏感性测评展开研究。
主要科学发现如下：1. 建立了边坡地下水渗流的Signorni型变分不等式模型，该模型消除了自由面出渗点的奇异性，非线性弱于其他变分不等式；基于该不等式的有限元法可在固定网格上求解无压渗流场，其适定性和良好的数值特性已被Monash大学数学家Alnashri和Droniou发表在数值分析顶尖刊物上的论文详细论证。
2. 发现并证明了适用于岩土类材料的φ-ν不等式：sinφ≥ 1 - 2ν。
不等式有以下双重意义：首先，可使基于强度折减法的边坡稳定性分析结果更加合理、计算效率成倍提高；其次，可作为常规岩土力学试验结果的一个检验准则：若峰值摩擦角φ和峰前泊松比ν不满足该不等式，就意味着试验结果不合理。
3. 提出了边坡稳定性分析的整体方法，实现了经典条分法框架内无法实施的三维严格极限平衡法；同时，通过将安全系数的求解归结为一个代数特征值问题，彻底解决了极限平衡法中解的不收敛问题。
确定临界滑面的EPS（等效塑性应变）法被随后提出的、具有严格数学力学基础的Cauchy法所论证。
基于Logistic回归分析，揭示了年概率暴雨条件下滑坡发生概率的空间分布特征，据此可对区域内的滑坡敏感性做出测评。
研究始于1996年香港政府RGC项目：自然边坡失稳与泥石流机制；2002年研究领域扩展至三峡库区边坡和高坝稳定性分析，并陆续获得了包括国家杰出青年基金在内的多个自然科学基金和部门基金的资助。
八篇代表性论文的SCI严格他引984次，其中一篇获2015年Elsevier颁发的“Outstanding Paper Award”；相关论文81篇，SCI严格他引2830次，其中一篇中文期刊论文CNKI严格他引744次。
发明专利5项（含一项美国发明专利）。
许多著名科学家对项目成果进行了引用和积极评价，如美国科学院院士Turcotte在国际顶级期刊PNAS（美国科学院院报）上评价：滑坡频率-体积模型很合理地呈现出幂次定律分布特征；加拿大皇家科学院院士Clague指出：基于GIS和多元统计分析的滑坡预测模型可以对滑坡的主控因子进行深层次的解析；中国科学院院士陈祖煜及其团队对稳定性分析方面的成果进行了积极推广。
φ-ν不等式已被写入公路行业边坡技术规范（征求意见稿），并被一些大型商用软件（如ABAQUS）所采纳。
边坡稳定性分析理论和方法在包括三峡工程在内的多个大型水电工程和地质灾害防治工程中得以成功应用，部分成果已被其他专家写入土木工程研究生教材。
基于Signorni型变分不等式所开发的渗流分析软件已被设计部门应用于堤防、港口和边坡工程，其研究和应用领域已被国际国内同行推广至非稳态、非饱和渗流分析等方面。
部分成果于2011年获国际计算岩土力学学会（IACMAG）“ExcellentContributions Award”，2008年获中国岩石力学与工程学会首个自然科学一等奖。
重要科学发现1. 重要科学发现1）建立了边坡地下渗流场的Signorini型变分不等式提法【学科代码：50615】既然水是诱发滑坡的最重要因素，就要求对坡内的地下渗流场有准确的把握。
边坡内的渗流一般属于有自由面的无压渗流，自由面的位置是未知的。
传统的数值求解方法先假定自由面的位置，然后布置网格并解得相应的渗流场，最后再校核该渗流场是否满足自由面边界条件；若不满足，则调整自由面至新的位置并重新生成网格。
这一过程通常被称为网格自适应法。
应用表明该方法不仅效率低、精度差，而且对于渗透特性相差较大的边坡，即便对于经验非常丰富的分析者，也难以取得收敛的结果。
为了解决上述问题，数学家也付出了艰辛的努力，试图在固定网格上求得渗流场和自由面。
因此，无压渗流问题也是微分方程自由边值问题研究的重要课题，变分不等式方法是解决自由边值问题的重要的方法。
以JT Oden 为代表的数学家所建立的无压渗流问题的变分不等式具有强烈的非线性，出渗点是其中的一个奇异点，无法被精确定位；基于这些变分不等式的有限元法具有强烈的网格依赖性，因此极少被应用于工程问题的求解。
在此期间，一些工程数值分析专家，如KJ Bathe和CS Desai等，基于物理直觉建议了利用固定网格来求解无压渗流问题的有限元法。
但这些方法在理论上不够严密，也无法精确定位出渗点，还同样存在网格依赖性。
论文1通过将仅适用于饱和区内的Darcy定律延拓至全域，在出渗边界引入Signorini边界条件，建议了新的无压渗流问题的变分不等式提法。
基于这一提法的有限元法可在固定网格上求解无压渗流场。
与其他提法相比，新提法消除了出渗点的奇异性，非线性强度最低。
Monash大学数学家Alnashri和Droniou专门发文论证了惩罚形式的变分不等式提法的适定性（Siam J Numer Anal 56, 2018: 2375- 2405），并证明了Signorini型变分不等式提法具有良好的数值特性。
图1显示了基于Signorini型变分不等式提法（P）和现有提法（LP）在粗（C）细（D）网格上的所得到的某心墙坝内的自由面，表明前者无网格依赖性，而后者有明显的网格依赖性。
P：新建议；LP：Lacy & Prevost 11(1987)；C：粗网格；D：加密后的网格图1 Signorini型变分不等式与现有提法的结果对比经中交第二航务工程勘察设计院有限公司、湖北省水利水电规划勘测设计院等设计部门十多年来的应用效果表明：基于Signorini型变分不等式的有限元软件具有良好的数值特性。
2）发现并证明了φ-ν不等式【学科代码：50615】发现并证明对于岩土类材料都满足φ-ν不等式：sinφ≥ 1 - 2ν，其中φ为内摩擦角，ν为泊松比（论文2）。
不等式有以下三重意义。
首先，在强度折减法中，如果遵守φ-ν不等式，不仅可使极限平衡状态下的塑性区分布更趋合理，而且还会使得计算效率大幅提高。
图2是Itasca 公司的测试结果，显示了不遵守φ-ν不等式会导致大量的伪塑性区，而遵守φ-ν不等式可使得塑性区集中在滑裂面附近，迭代效率也提高了2倍。
正因如此，φ-ν不等式才被Abaqus制作成了标准插件：Slope SR（附件9），也被写入公路行业的边坡技术规范（征求意见稿）（附件10）。
a) 不满足φ-ν不等式：57次迭代b) 满足φ-ν不等式：19次迭代LP-CLP-DLP-CP-D, P-C图2 是否满足φ-ν不等式计算结果对比其次，可作为常规岩土力学试验的一个检验标准：如果试验所测得的峰值摩擦角φ和峰前泊松比ν违反了φ-ν不等式，就说明试验结果不合理。
最后，体现了“简单就是美”这一科学意义上的审美原则。
φ-ν不等式的证明是基于这样一个事实：K0应力状态下的土体或者光滑厚壁圆筒内的土体永远不会屈服。
3）实现了三维严格极限平衡法【学科代码：50615】按照是否满足所有平衡条件，可将极限平衡法分为简化方法和严格方法。
严格方法无一例外地需要迭代求解，都存在不收敛的案例。
对于二维问题，有以Spencer法为代表的严格条分法；但是对于三维问题，经过长达40余年的努力，仍然没有一个方法是能满足全部六个平衡条件的严格方法，至多只能满足五个平衡条件。
即便如此，也都存在不收敛的案例。
因此，实现三维严格极限平衡法就成为边坡稳定性分析的一个著名难题。
项目所提出的边坡稳定性分析的整体方法可实现三维严格极限平衡法。
整体分析法无需对滑体进行条分，仅需对滑体表面做三角剖分，这极大地简化了前处理，提高了滑体的离散精度。
同时，整体分析法将安全系数的求解归结为一个代数特征值问题，从而彻底解决了解的不收敛问题：我们知道，即便对于线性代数方程组，还有可能出现多解或无解情况，但对于特征值问题而言，则永远有解，且可在有限次运算内取得特征值问题的精确解。
图3 三维严格极限平衡法边坡和坝体计算模型论文3在三维严格极限平衡法中引入条分法中常用的Morgenstern-Price假定，并求得相应的滑面正应力，实现了整体分析法与经典条分法的无缝对接，证明了即便在条分法框架内也能实现三维严格极限平衡法。
整体分析法已在包括三峡工程在内的多个水电工程和防灾减灾工程中取得了应用，图3分别显示了三维严格极限平衡法在某滑坡治理工程和某重力坝深层抗滑稳定分析中的计算模型。
4）提出了临界滑面的EPS 法【学科代码：50615】边坡稳定性分析包括指定滑面的安全系数求解和临界滑面的定位，比较起来后者的难度更大。
对于二维问题，确定临界滑面的理论和方法都相对成熟。
但是对于三维问题，无论是极限平衡法还是强度折减法，理论上和技术上都尚未成熟：采用极限平衡法需要指定滑面的几何形式；采用强度折减法难以精确定位临界滑面，因为它含在范围较大的塑性区内。
从理论上证明了临界滑面服从一个一阶拟线性偏微分方程，其特征线方向N （或滑面的Monge 轴方向）即为该点的下滑方向。
这样，若指定了滑面内任意一条异于特征线的初始线，则滑面由过该初始线的所有特征线而组成。
从而，构成了一阶拟线性偏微分方程的Cauchy 问题。
为了选择较好的初始线，令其切线方向T 正交于滑面法向B 和特征线方向N ，{T , N , B }即为初始线上的Frenet 标价；然后，通过指定初始线上的一点（初始点），并求解Frenet 方程所对应的一阶常微分方程组的初值问题来求得初始线。