科技自立自强 高校奋勇担当

6月24日，2023年度国家科学技术奖在京揭晓，共评选出250个项目和12名科技专家。

记者采访了部分获得国家科学技术奖一等奖的高校团队。

6月24日，2023年度国家科学技术奖在京揭晓，共评选出250个项目和12名科技专家。其中，国家最高科学技术奖2人，国家自然科学奖49项，国家技术发明奖62项，国家科学技术进步奖139项，授予10名外国专家中华人民共和国国际科学技术合作奖。记者采访了部分获得国家科学技术奖一等奖的高校团队。

湖南大学陈政清院士团队：

让中国工程结构减振研究领跑世界

上海中心大厦、北京大兴国际机场、江苏江阴长江大桥……目前，由我国研发的电涡流阻尼新技术正在大型桥梁工程、重要建筑工程领域广泛应用，有效确保了这些国家重大工程项目在大风中“岿然不动”。

研发这项技术的是中国工程院院士、湖南大学土木工程学院教授陈政清团队。从2006年以来，陈政清带领团队潜心扑在电涡流阻尼技术的研究中，取得了耗能减振领域的革命性突破，研发出了大型结构减振缓冲的永磁电涡流阻尼新技术及装备，性能远超传统的液压阻尼器，确立了电涡流阻尼新技术的国际领先地位。目前，该技术已实现产业化，推广应用于国内外113家单位，为工程结构减振带来了“中国方案”。

6月24日，从国家科学技术奖励大会上传来喜讯，陈政清团队的研究成果“永磁电涡流阻尼减振缓冲耗能新技术研发与应用”获得2023年度国家技术发明奖一等奖。

瞄准国家重大需求矢志不移攻关——

随着经济的快速发展，我国大桥建设项目越来越多，跨度越来越大，桥梁受到大风、车辆行驶的挑战也越来越大。跨度大了，桥梁结构刚度就变小，大风吹过、车辆驶过都会有振动，危害很大。

针对上述问题，需要用阻尼器来减小振动。直到21世纪初，我国大桥减振普遍使用的是国外的液压阻尼器，国内公司缺乏相应的大型阻尼器设计、制造能力。然而，这些进口的大型液压阻尼器在使用3～5年后，往往因机械摩擦而漏油失效，不仅需要耗费大量资金维修与更换，也对重大基础设施的安全构成威胁。

能不能摒弃油阻尼器，将电涡流阻尼技术应用于大跨桥梁减振？瞄准桥梁减振这一工程领域急需破解的重大难题，陈政清带领团队踏上了攻坚之路。

整整两年时间，陈政清和团队泡在实验室里，经过大量方案论证、仿真分析和试验，终于发明了结构紧凑、高耗能密度的双背铁板式电涡流阻尼器。这种阻尼器工作寿命可与桥梁结构的设计使用年限相当，使用期间无需维护，不仅能极大地降低大跨桥梁的维修成本，而且大幅提高了结构安全水平。

此后，陈政清团队继续潜心攻关，不断突破技术瓶颈，又先后发明了永磁电涡流阻尼器、大吨位永磁电涡流阻尼器、火炮永磁电涡流阻尼外置式缓冲器和火炮同轴制退技术等，不仅在大型桥梁工程、重要建筑工程、电力工程、新能源工程等领域实现了应用，而且还在武器装备制造、航天科工等领域开展了应用研究，赢得业内交口称赞。

源头创新让中国技术领跑世界——

陈政清说：“我们不能跟在别人屁股后面走，要注重源头创新。”电涡流阻尼技术就是他时刻注重“源头创新”的结果。

电涡流阻尼发现已有100多年，但之前只用于车辆减速的缓速器，处于“能减速不能减振”的状态。

其中的关键在于，只有突破电涡流阻尼耗能密度低、超过临界速度后阻尼力下降这两个技术瓶颈，才能用于工程结构减振缓冲。

针对这两个难题，陈政清带领团队潜心研究，建立了基于最短磁路原理的电涡流阻尼优化设计方法，大大提高了电涡流阻尼耗能密度，研发出了适用于大型工程结构减振的电涡流阻尼器系列产品，并建立了电涡流阻尼强非线性本构关系精确模型，揭示了电涡流阻尼器高速工作时性能退化的原因，为优化相关产品提供了理论指导和技术支撑。

这套技术不仅是具有我国自主知识产权的大型结构电涡流阻尼全套技术，也是一项国际减振领域的原创技术。目前，电涡流阻尼技术已在国内杭瑞高速洞庭湖大桥等100余座桥梁和建筑上应用，并且走出国门应用于国外大型建筑的减振。

研究遇到困难时，陈政清始终没有放弃。他说：“我们应抓住契机，开发出具有完全自主知识产权的新技术，让中国人在工程结构减振领域作出一项新贡献。”

把实验品转化为服务祖国建设的产品——

工程科学研究需要把理论成果应用于解决实践中的问题，把科研成果转换成生产力，让科研成果走出实验室、走向实际工程，在实践中凝练科研团队、培养前沿人才。”陈政清经常这样说。

具体如何实现？陈政清给出的答案是面向国家重大需求，将创新成果尽快转化。

“搞科研只要服务于国家需要，服务国计民生，就值得去做，高校教师应有这个态度。”陈政清说，“科研成果的推广，高校教师一定要放得下架子，不要怕丢面子。”

在一次学术交流中，陈政清了解到，国防领域也对高性能减振、缓冲技术有着迫切需求。他立即带着张弘毅等团队成员拜访了一所国防高校，在深入交流后，双方碰撞出了利用磁阻尼解决某兵器缓冲问题的初步思路。该校一位军工领域的资深专家说：“陈院士，您这个设想如果能够实现，那将是兵器缓冲领域的第三次革命！”

在随后的几年中，陈政清带着团队从基本原理出发，提出具体的技术方案，再经过多轮的实验室测试，在最终的实地测试中，多组测试工况全部一次成功，项目获得了部队相关部门的高度评价。

2015年一个晚上，读硕士时师从陈政清、已毕业参加工作的陈谨林接到了陈政清的电话。“当时，陈老师在电话里和我说，‘你参与研究的永磁式电涡流阻尼技术，能大幅度提高建筑和桥梁的抗振安全性，希望你回来读博，参与推动这项科技成果落地转化，把科学研究的实验品转化为服务祖国建设的产品’。”陈谨林说。

陈政清的话深深地打动了陈谨林，他毅然决定回学校读博，开展科研成果转化工作。在陈政清的指导下，陈谨林将创新和创业融合发展，收获了丰硕的果实。现在，他雄心勃勃，规划将创办的企业打造成为全球减振领域的龙头企业。

中国矿业大学（北京）鞠杨团队：为深部能源安全高效开发保驾护航

近年来，随着浅部能源资源开采逐渐枯竭，深部矿产、油气等能源资源开发成为热点。

然而，当那些大型自动化开采机械在地下轰鸣时，原本沉寂的岩体会突然变得“暴躁”起来，垮塌、冲击地压、瓦斯突出等工程灾害可能随之而来。诱发这些灾害的根源就是深部开采不得不面对的劲敌——岩体应力场演化。

历经近20年不懈攻关，中国矿业大学（北京）教授鞠杨团队协同四川大学、深圳大学、煤炭科学技术研究院有限公司，发明了深部岩体结构及应力场透明解析技术，突破了工程扰动下岩体应力场演化“看不见、摸不着”、难以量化解析的难题，成果荣获2023年度国家技术发明奖一等奖。

“我们要面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康，走出一条中国特色自主创新道路。”李玉和他的团队对未来充满希望。

攻克岩体灾害防控关键技术难题——

岩体工程灾害是制约深部能源安全高效开发的核心难题。“我们要像医生一样，会使用CT等各种仪器设备‘透视’岩石内部结构及应力演化行为，找到引发岩石灾变的内在原因，并作出灾害的研判和预警。”鞠杨比喻说。

他介绍，为了实现“透视”岩石复杂结构与应力场演化的目标，项目团队研发了国际首台套真三轴扰动荷载下岩石原位CT成像实验系统，突破了岩石复杂结构演化精细识别和准确刻画的难题；发明了岩石三维应力场透明解析方法与装置，解决了现有技术无法获取扰动荷载下岩石内部三维应力场的技术难题，实现了岩石应力场透明解析方法和装置从无到有的突破。

岩体灾变应力场透明解析是深部能源开发中的颠覆性技术。近20年来，鞠杨团队始终扎根这一前沿领域，夜以继日地开展关键技术攻关。

攻关过程中，为了平衡好教学和科研工作，团队成员们常常周五下课后，就直奔矿区考察、分析、设计和研判方案，周一早上又风尘仆仆地准时出现在课堂上。每当假期来临，他们选择与矿区为伴，为了取得至关重要的第一手现场参数，常常连续24小时坚守在井下。

这个过程中，团队成功解决了数字透明模型构建、透明材料研发、核心设备研制、智能预测平台开发、工程现场测试及应用等诸多环节中的理论与技术难题。

“首次引领性研究”是国内外院士专家对这项成果的一致评价。该技术成果支撑了我国岩体工程灾害防治靶向治理与源头防控技术的发展，为助力我国在相关技术领域处于世界领跑地位作出了重要贡献。

提升国家重大工程安全性——

走出实验室，如今，这项技术成果在国家大型能源企业及重大工程建设中大显身手。

国家能源集团神东保德煤矿是我国特大型高瓦斯矿井，在这里，开采扰动应力错综复杂，瓦斯压力高、精准治理困难，开采过程仿佛是与地壳深处的那股未知力量进行一场艰难的较量。

然而，面对挑战，研究团队与工程技术人员们并未退缩。他们紧密合作，协同攻关，运用该项目的尖端技术和成果，指导了定向钻孔、采动卸压抽采等工艺措施，瓦斯被精准高效地抽采出来，不再对煤矿生产构成威胁，确保了大型自动化和智能化采煤设备的安全使用。通过该项目的实施，瓦斯治理理念实现了由“经验化”向“科学化”的转变，不仅提升了治理效率和精度，更为煤矿的稳定安全生产提供了强有力的支撑。

在胜利油田，针对非常规油气开发过程中面临储层改造技术挑战多、采收效果评价难等问题，项目团队与油田技术人员密切合作攻关，运用该项目技术和成果，指导和优化了储层压裂设计方案，大幅提升了油藏采收率。

鞠杨介绍，项目成果在我国大型煤炭生产基地推广应用，在岩体灾害防控方面取得了显著成效。相关成果还拓展应用于川藏铁路、城市地铁等国家重大工程和重点民生工程，提升了工程安全性。

厚植工程人才培养沃土——

着眼国家能源安全重大战略需求，鞠杨团队所在的煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室，不仅建立完善了煤炭智能安全开发理论与技术体系，还培养了一大批新生代专业技术人才。在这里，学生有机会投身国家自然科学基金创新研究群体项目、国家重点研发计划等国家重大科研项目的攻关中，将行业前沿的科研项目转化为实践锻炼的“练兵场”，培养自己的创新思维和解决复杂工程问题的能力。

“科技创新的过程，本质上是一个不断纠错、持续迭代的长周期过程。对于前沿性、基础性的复杂问题，想要实现‘从0到1’的突破不是一蹴而就的。”鞠杨说，项目团队在攻关过程中，坚持以行业前辈院士专家严谨求实、开拓奉献的精神激励团队每一名成员，以甘坐“冷板凳”、潜心研究的工作作风要求自己并影响学生，团队一直秉承从科学问题的源头和底层理论做起，扎扎实实练好基本功。

同时，多学科交叉融合已成为工程科技创新的新常态。鞠杨认为，要独辟蹊径解决复杂工程问题，就要尝试打破固有学科领域界限，以“他山之石”突破本领域学术瓶颈。