2019年度国家科学技术奖自然科学奖提名公示内容

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年国家科学技术进步奖提名项目公示一、项目名称提升大跨度悬索桥全寿命周期性能的技术创新与应用二、提名者及提名意见提名者：秦顺全，陈政清，缪昌文提名意见：大跨度悬索桥是国家交通网络跨越江、海、峡谷的控制性工程，工程规模大、建设难度高，提升其全寿命周期性能，实现经济合理、风险可控、运维便利的高质量建设，一直是桥梁界追求的目标。

该项目针对影响大跨度悬索桥全寿命周期性能的关键科学技术问题，开展科技攻关和工程验证，历时8年，取得了一系列原创性成果。

首创了三跨连续悬索桥缆-梁弹性支承体系，突破了吊索、主梁内力分配不均衡的技术瓶颈，提升了上部结构及附属构件的全寿命周期性能；首创了悬索桥主缆分布传力锚固系统，提高了锚固单元的传力能力，减小了锚碇尺寸、提高了耐久性；首创了“∞”字形地连墙深基坑支护结构，减小了基础规模，节约了建设成本，解决了建筑密集区建设大型深基础的技术难题；首创了适用于“持续高温、重载”的复合浇注式沥青（PGA+AC）钢桥面铺装结构，提升了桥面铺装服役寿命。

项目获授权发明专利9项，国家级工法1项，省部级工法4项，软件著作权2项，出版专著2部，编制并颁布标准规范3部。

研究成果达到国际领先水平，已获中国公路学会科学技术奖特等奖4项，并在深中通道伶仃洋大桥等10余座特大型桥梁中推广应用，累积创造直接经济效益14.0亿元，引领了大跨度悬索桥建设技术的发展方向，增强了中国桥梁技术的国际竞争力，对推动中国桥梁从大国向强国迈进具有重要意义。

鉴于以上所述，郑重提名“提升大跨度悬索桥全寿命周期性能的技术创新与应用”为2019年度国家科学技术进步奖二等奖。

三、项目简介大跨度悬索桥是公路和铁路交通生命线跨越江海、峡谷等自然天堑的首选乃至唯一可选桥型，提升大跨度悬索桥结构安全性、经济性、施工风险可控性、耐久性、抗疲劳性和运营维护低成本性等全寿命周期性能，实现悬索桥经济合理、风险可控、运维便利的高质量建设，一直是桥梁界追求的目标，也是我国由悬索桥大国向悬索桥强国迈进的关键环节之一。

2019年度国家科学技术奖拟提名项目公示材料项目名称：高速重载系列钢轨及异型材数字化高质量轧制关键技术及应用提名者：谢建新北京科技大学中国工程院院士化工、冶金与材料学部毛新平宝武钢铁集团有限公司中国工程院院士化工、冶金与材料学部刘正东中国钢研科技集团有限公司教授冶金工程技术提名意见：项目针对高速重载系列钢轨及异型材高质量轧制技术中的难题，在复杂孔型系统高效设计、产品内部及表面质量稳定性一致性控制、全长尺寸高精度控制等复杂截面型材生产的核心技术上取得创新性成果，研发出一整套高铁、重载铁路系列钢轨及异型材数字化高质量制造技术，实现大规模产业化应用。

项目的主要创新包括：研发出基于数字化虚拟制造的全轧制过程孔型系统智能设计技术，实现钢轨及异型材孔型系统智能设计-配辊-轧辊加工，使新产品研发效率大幅度提高；开发出全轧程三维模拟精准预测轧件参数及生产过程质量稳定性控制技术,实现系列钢轨及异型材轧制全过程工艺优化和质量稳定性控制，显著提高了产品内在质量稳定性和一致性；开发出基于大数据及在线控制的钢轨轧制金属流动预测-补偿模型和全长尺寸精度智能控制技术，解决了高铁百米轨，重轨全长尺寸在线高精度控制难题；研发出钢轨局部润滑轧制及表面质量控制技术，显著减少了轧疤等钢轨表面质量缺陷。

项目获授权发明专利37件，制定国际标准2项,国家标准1项,行业标准4项,发表学术论文53篇,专著1部,形成完整的自主知识产权。

所开发的技术已大规模应用于系列高速重载钢轨及异型材的高质量制造过程中，产品在京沪高铁、青藏铁路及大秦重载铁路等国家重点铁路建设工程中得到大规模应用，经济社会效益显著。

项目技术对发展新一代钢铁材料绿色化、数字化和智能化制造技术具有重要意义。

提名该项目参评国家科学技术进步奖一等奖。

一、项目简介我国高铁、重载铁路及工程机械发展迅速,已成为国家名片和品牌,高铁运营里程占世界66%。

高铁百米轨、重轨及特种异型材是铁路及机械装备的关键基础材料,其质量与精度对列车运行平稳安全性、服役寿命及建造成本影响极大。

2019年度国家科学技术奖励院内提名书（模板）中国科学院发展规划局2018年__月国家最高科学技术奖提名书（2019年度）一、候选人基本情况二、候选人工作单位意见二、推荐专家名单11本单位最多1人。

三、工作简历四、候选人的主要科学技术成就和贡献（请如实客观地填写候选人为我国科学技术事业发展所做的创造性工作；简明扼要表述以候选人为主完成的科学发现、技术发明或技术创新要点，在学科发展、推动行业技术进步等方面做出的突出贡献；对近5年的主要工作和贡献单列成段表述；总字数不超过5000字。

注：请以附表形式列出不超过___个代表性课题或成果。

）五、候选人曾获奖励情况国家自然科学奖提名书（ 2019年度）二、第一完成单位意见二、推荐专家名单2（适用于提名一等奖项目）2本单位专家最多1人。

三、项目简介（限__页）四、重要科学发现1. 重要科学发现（限__页）2. 研究局限性（限__页）五、客观评价（限__页。

围绕科学发现点的原创性、科学价值、国内外自然科学界公认度以及推动学科发展的作用进行客观、真实、准确评价。

填写的评价意见要有客观依据，主要包括国内外同行在重要学术刊物、学术专著和重要国际学术会议等公开发表的学术性评价意见，国内外重要科技奖励等，可在附件中提供证明材料。

非公开资料（如私人信函等）不能作为评价依据。

）六、代表性论文专著目录（不超过__篇）补充说明（视情填写）：承诺：上述论文专著用于提名国家自然科学奖的情况，已征得未列入项目主要完成人的作者的同意。

知识产权归国内所有，且不存在争议。

第一完成人签名：七、主要完成人情况表八、附件1．代表性论文专著（不超过__篇）2．检索报告（对检索机构和“他引总次数”的检索数据库不作限定，可根据实际情况自行选择，须提供网络搜索引擎结果页面）3．完成人合作关系说明及情况汇总表（模板见附表1）附表1完成人合作关系说明承诺：本人作为项目第一完成人，对本项目完成人合作关系及上述内容的真实性负责，特此声明。

国家科学技术进步奖提名书( 2019 年度)一、项目基本情况专业评审组：序号：奖励类别：二、提名意见（适用于提名机构和部门）三、项目简介（限1页）四、主要科技创新1. 主要科技创新（限5页）2. 科技局限性（限1页）五、客观评价（限2页。

围绕创新性、应用效益和经济社会价值进行客观、真实、准确评价。

填写的评价意见要有客观依据，主要包括与国内外相关技术的比较，国家相关部门正式作出的技术检测报告、验收意见、鉴定结论，国内外重要科技奖励，国内外同行在重要学术刊物、学术专着和重要国际学术会议公开发表的学术性评价意见等，可在附件中提供证明材料。

非公开资料（如私人信函等）不能作为评价依据。

）六、应用情况和效益1．应用情况（限2页）2．经济效益和社会效益（限2页）承诺：上述知识产权和标准规范等用于提名国家科学技术进步奖的情况，已征得未列入项目主要完成人的权利人（发明专利指发明人）的同意。

第一完成人签名：八、主要完成人情况表九、主要完成单位情况表十、附件一、必备附件1．“主要知识产权和标准规范等目录”前3项2. 应用满三年的佐证材料3．国家法律法规要求审批的批准文件4. 完成人合作关系说明及情况汇总表（模板附后）二、其他附件1. 应用情况和效益佐证材料2. 其他完成人合作关系说明承诺：本人作为项目第一完成人，对本项目完成人合作关系及上述内容的真实性负责，特此声明。

第一完成人签名：特别说明：因为是内部提名，提交提名书纸质资料时所有附件材料可以是复印件，原件自己保存。

《国家科学技术进步奖提名书》填写要求第一部分总体要求《国家科学技术进步奖提名书》是评审的基础文件和主要依据，原则上应由提名者提供，以第三人称表述。

提名意见、项目简介、客观评价必须由提名者客观、如实、准确作出；主要科技创新、应用推广情况、经济效益和社会效益、主要知识产权和标准规范目录，以及主要完成人情况、主要完成单位情况等客观内容及其证明材料可以由被提名的项目完成人、完成单位提供，但提名者要对有关内容认真严格审查，并承诺对提名材料的真实性负责。

2019年度国家科学技术进步奖提名公示项目名称：油气田环保钻井液与固废资源化成套技术及工业应用项目完成时间：2015年12月31日应用时间：2013年01月申报奖励类别：国家科学技术进步奖主要完成人：邓皓、张振华、夏福军、黄山红、王占生、李兴春、许明标、刘光全、谢水祥、吴百春主要完成单位：中国石油集团安全环保技术研究院有限公司大庆油田有限责任公司中国石油集团长城钻探工程有限公司长江大学提名者：中国石油和化学工业联合会一、提名意见我单位认真审阅了该项目推荐书及附件材料，确认全部材料真实有效，相关栏目均符合国家科学技术奖励工作办公室的填写要求。

该项目取得了多项突破性成果，如提出了环保型钻井液处理剂分子设计思路，并以此为主要剂型建立了环保型钻井液体系；耦合了固液界面调控、粒径级配控制、电化学吸附等复合处理方法，集成了水力旋流分离、压力过滤分离和振动过滤技术，开发了废弃钻井液在线一体化固液分离装置，首次实现了钻井废弃物不落地随钻处理；发明了含油污泥热解处理技术与装备，含油污泥处理后残渣的含油率≤0.3%，污泥中油回收率≥80%。

中国石油和化学工业联合会组织由多名院士组成的专家组对该项目成果进行了鉴定，一致认为：本项目取得了多个技术突破与创新，总体达到了国际先进水平，在环保型钻井液、废弃钻井液微小劣质固相去除方法、含油污泥热脱附等方面达到了国际领先水平。

该项目的创新成果构成了油气田环保钻井液与固废资源化利用的成套技术系列，上述成果在中石油、中石化、中海油，以及伊朗、厄瓜多尔、乍得、伊拉克、阿尔及利亚、古巴等18个油田规模化应用，取得了显著地经济、社会及环境效益。

同时显著提升了我国石油行业在油气勘探开发环境保护领域的国际核心竞争力。

对照国家科学技术进步奖授奖条件，提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。

二、项目简介本项目属油气田环境保护技术领域，主要解决油气勘探开发固体废物产生与资源化处理难题。

2018年我国石油对外依存度逼近70%，加大油气开发是保证能源供应安全的必然选择。

浙江省拟提名2019年度国家自然科学奖项目公示内容代表性论文专著目录主要完成人情况主要完成人情况主要完成人情况主要完成人情况完成人合作关系说明“高分子组织再生材料的表界面设计及功能构筑”全部是在浙江大学完成的，是项目完成人高长有、马列、毛峥伟和仝维鋆密切合作的科研成果。

1996年，高长有在浙江大学高分子科学与工程学系（以下简称“高分子系”）建立了组织修复与再生医用高分子材料课题组，开展生物医用高分子材料的相关研究。

项目开展期间，高长有作为项目总体研究思路提出人及负责人，先后主持与该项目密切相关的两项973计划课题（2005CB623902、2011CB606203）、国家自然科学基金杰出青年基金项目（50425311）和重点项目（20934003）。

高长有参与所有论文的发表，是代表性论文1、4、6、7、8的唯一通讯作者，代表性论文2、3、5的共同通讯作者。

1999年马列进入浙江大学高分子系，在高长有的协助指导下攻读博士学位，期间以第一作者身份完成了代表性论文7的相关工作。

毕业后留在高分子系工作。

主持了与该项目密切相关的863计划（2006AA03Z442），高长有是该项目的副组长。

2002年毛峥伟进入浙江大学高分子系在高长有的协助指导下攻读博士学位，期间参与了代表性论文7的部分工作。

博士后完成后，2010年回到浙江大学高分子系工作，作为青年教师协助高长有指导博士研究生韩璐璐、任探琛等，开展了梯度材料的相关工作，是代表性论文2和3的共同通讯作者。

2002年仝维鋆进入浙江大学高分子系在高长有的指导下攻读博士学位。

2007年博士毕业留校工作，作为青年教师协助高长有指导博士研究生佘书鹏，开展了仿红细胞结构微粒的相关工作，是代表性论文5的共同通讯作者。

2008年，高长有、马列、毛峥伟和仝维鋆共同获得了浙江省科学技术奖（基础研究类）一等奖（“超分子层状组装微胶囊的制备、性能与功能化研究”）。

完成人合作关系情况汇总表。

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。

吴海明教授参与申报2019年国家科学技术奖励公示内容一、项目名称基于生物调控的人工湿地水质净化关键技术与应用二、申报奖种科技进步奖三、提名单位教育部四、提名意见该项目围绕人工湿地在大型工程应用中存在冬季净化效率低、复氧能力弱等关键技术瓶颈问题，创新性构建了基于生物调控的人工湿地水质净化关键技术，显著提升了人工湿地技术的冬季净化效果及其常年运行的稳定性。

项目获授权国家发明专利50余件，申请国际PCT专利2件，主持编制环境技术标准2项，在Water Research, Chemical Engineering Journal等期刊发表SCI论文170余篇。

技术应用于山东、河北等十几个省份的百余项人工湿地水质净化工程，为淮河、海河等流域的水质改善和生态恢复做出了重要贡献，社会与生态环境效益显著。

提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。

五、项目简介人工湿地技术利用植物、动物、微生物的综合生态作用实现污水的有效净化，具有基建投资省、运行费用低、生态景观优美等重要优点，在发展中地区流域水污染治理、再生回用及生态修复等领域具有突出的应用优势，近年来在国内外流域污染治理中得到越来越多的重视。

但是，人工湿地在大型工程应用中存在冬季净化效率低、复氧能力弱、水力条件差、以及植物易退化和腐烂等问题，导致湿地占地面积大、污染物负荷低、水体易黑臭等系列突出问题。

上述技术瓶颈极大限制了人工湿地技术的工程应用规模和效果。

本项目在国家科技重大专项、国家自然科学基金等项目的支持下，历经十余年科技攻关和工程实践，创新性构建了基于生物调控的人工湿地水质净化关键技术，攻克了人工湿地冬季净化效率低等技术瓶颈问题，显著提升了人工湿地技术的冬季净化效果及其常年运行的稳定性，为我国水污染防治提供了经济有效且生态良好的水质净化关键技术。

主要创新成果如下：（1）针对冬季人工湿地污染物去除效率严重降低的问题，突破了可大幅提升冬季净化效果的“植物-动物-微生物”协同强化技术。

浙江省拟提名2019年度国家自然科学奖项目公示内容项目名称 跨媒体的基本理论研究提名者 浙江省提名意见:我单位认真审阅了该项目推荐书及附件材料，确认全部材料真实有效，相关栏目均符合国家科学技术奖励办公室的填写要求。

跨媒体计算是新一代搜索引擎、数字内容产业和公共安全等国家重大需求的共性基础。

针对传统多媒体研究缺乏对文本、图像和视频等不同类型媒体进行综合智能处理这一不足，该项目通过“模态互补、逐层抽象、结构约束”来实现不同类型媒体之间协同互补和语义关联，提出了耦合建模、结构稀疏表达和跨媒体度量学习等新方法，揭示了跨媒体内在本征表达和关联模式，发现了“稀疏特征结构选择”及“特征隐性共享”等认知机理，为解决“异构鸿沟”和“语义鸿沟”难题提供了新的计算模式，建立了以一种类型媒体检索另外一种媒体的信息检索新形式，形成了“跨媒体计算”特色基本理论和方法。

8篇代表论文Web of Science他引773次、SCI他引566次、Google scholar他引1256次，1篇代表作为ESI 高被引论文。

该项目2人获国家杰出青年基金资助、1人获聘教育部长江特聘教授、1人获聘973首席科学家、1人成为教育部创新团队负责人，培养教育部全国百优博士论文1篇和中国计算机学会(CCF)优秀博士论文2篇。

该项目成果已获2015年度浙江省自然科学奖一等奖。

鉴于该项目理论创新突出，成果丰硕，满足国家自然科学奖授奖条件，推荐该项目申报2019年度国家自然科学奖。

提名该项目为国家自然科学奖二等奖。

项目简介：多媒体信息理解是计算机学科的重要研究领域，迄今，已积累了对图像、音频、视频、图形等类型媒体进行处理的较成熟的理论和技术，然而在多媒体语义理解上，底层特征和高层语义之间的“鸿沟”一直是难以逾越的障碍。

究其因，传统的多媒体语义理解研究方法关注单一媒体自身的特征，而缺乏对图像、音频、视频等不同类型媒体进行交叉关联与综合处理的能力。

该项目提出了“跨媒体计算”基本理论，突出媒体之间的“跨越”这一科学问题，创造性提出了耦合关联建模、结构稀疏表达和跨媒体度量学习等一系列新方法，揭示了跨媒体内在本征表达和关联模式，发现了“结构稀疏选择”及“模态特征-隐性结构-高层语义”级联共享等认知机理，为解决“异构鸿沟”和“语义鸿沟”难题提供了新的计算模式，建立了以一种类型媒体检索另外一种媒体的信息检索新形式。