创新湖南 成效斐然

李杨静 雷蕾

超级杂交稻亩产再创新高、“海牛号”深海钻机谱写新篇、全球首列时速160公里商用磁浮列车正式下线……创新，是湖南的鲜明底色。

2020年6月10日，湖南创新领域再传喜讯，一年一度的湖南省科技创新奖励大会在长沙召开，287个项目（团队）获得2019年度湖南省科学技术奖。中国工程院院士、中南大学湘雅医院教授、遗传药理学和临床药理学家周宏灏获得2019年度湖南省科学技术杰出贡献奖，“中南大学有色冶金过程智能自动化创新团队”等3个团队获得2019年度湖南省创新团队奖。

获奖项目中，信息技术、高端制造、生物医药等领域百花齐放，既有补齐基础研究创新短板的全新成果，也有致力于服务经济社会发展、改善人民生活的科技创新。丰硕的科技成果像一面镜子，反映出湖南省科技发展再攀高峰，创新力量不断增强。

看亮点：科技创新结硕果

2019年度湖南省科学技术奖励榜单闪闪发光，可谓成绩斐然，硕果累累。获奖项目创新引领作用凸显，呈现出基础研究成果显著、面向国家重大需求、改善民生作用显著等亮点。

基础研究取得多项突破

基础研究是科技发展的源头供给，是所有技术问题的总机关。如同一条河流，基础研究是“上游”，决定着“中游”的技术创新和“下游”的技术推广和产业化。在获奖名单中，74项湖南省自然科学奖项目创新成果“多点开花”，湖南在农业、计算机、生态环境、医学等领域的深度研究，取得了多项进展。

由长沙理工大学教授杨荣华主持的 “基于荧光生物传感的环境分析方法学研究”项目，充分利用生物体系分子识别的高特异性和荧光信号的高灵敏度等优势，从“三链核酸分子开关”“复杂体系荧光比定量检测”“核酸编码”便捷式荧光分析三个方面开展环境相关分析化学基础研究，取得了系列创新性成果，引领了大量后续研究。项目解决了环境分析准确高效信息获取难题，促进了化学、环境与纳米生物等学科交叉发展。相关成果进一步服务于“健康中国”国家战略需求，更好地促进湖南地方生态环境建设。该项目获得2019年度湖南省自然科学奖一等奖。

治疗疾病、追求健康、探索生命的奥妙一直是人类面临的最重要的研究课题，通过基础研究，湖南医疗实力正不断增强。2019年度湖南省自然科学奖一等奖的获奖榜单上，由中南大学湘雅二医院完成的“急性肾脏损害和肾脏纤维化的发病机制及防治研究”项目发现了LncRNA为脓毒症AKI（急性肾损伤）的早期诊断分子标记物，系统阐明p53介导AKI的分子机制，并证明p53是MBD2介导万古霉素AKI的关键下游分子;揭示了mTOR信号通路通过介导自噬和免疫调控参与AKI及CKD（慢性肾脏疾病）进展的分子机制。这些发现为脓毒症AKI的早期诊断、AKI和CKD的临床干预寻找了新靶点和新手段。

坚持面向国家重大需求

2019年度湖南省科学技术奖励榜单闪闪发光，可谓成绩斐然，硕果累累。获奖项目创新引领作用凸显，呈现出基础研究成果显著、面向国家重大需求、改善民生作用显著等亮点。

基础研究是科技发展的源头供给，是所有技术问题的总机关。如同一条河流，基础研究是“上游”，决定着“中游”的技术创新和“下游”的技术推广和产业化。在获奖名单中，74项湖南省自然科学奖项目创新成果“多点开花”，湖南在农业、计算机、生态环境、医学等领域的深度研究，取得了多项进展。

由长沙理工大学教授杨荣华主持的 “基于荧光生物传感的环境分析方法学研究”项目，充分利用生物体系分子识别的高特异性和荧光信号的高灵敏度等优势，从“三链核酸分子开关”“复杂体系荧光比定量检测”“核酸编码”便捷式荧光分析三个方面开展环境相关分析化学基础研究，取得了系列创新性成果，引领了大量后续研究。项目解决了环境分析准确高效信息获取难题，促进了化学、环境与纳米生物等学科交叉发展。相关成果进一步服务于“健康中国”国家战略需求，更好地促进湖南地方生态环境建设。该项目获得2019年度湖南省自然科学奖一等奖。

治疗疾病、追求健康、探索生命的奥妙一直是人类面临的最重要的研究课题，通过基础研究，湖南医疗实力正不断增强。2019年度湖南省自然科学奖一等奖的获奖榜单上，由中南大学湘雅二医院完成的“急性肾脏损害和肾脏纤维化的发病机制及防治研究”项目发现了LncRNA为脓毒症AKI（急性肾损伤）的早期诊断分子标记物，系统阐明p53介导AKI的分子机制，并证明p53是MBD2介导万古霉素AKI的关键下游分子;揭示了mTOR信号通路通过介导自噬和免疫调控参与AKI及CKD（慢性肾脏疾病）进展的分子机制。这些发现为脓毒症AKI的早期诊断、AKI和CKD的临床干预寻找了新靶点和新手段。

从获奖项目看，湖南科技创新取得积极进展，一大批面向国家重大需求的关键核心技术被突破，为经济社会发展、保障和改善民生、保障国防安全提供了强有力的科技支撑。

随着我国高速铁路网的扩展以及“一带一路”建设的逐步实施，高速铁路不可避免穿越强地震风险区域，保障地震作用下高速铁路轨道-桥梁安全及震时、震后桥上行车安全是我国高速铁路可持续发展的重大需求。获得2019年度湖南省科技進步奖一等奖的“地震作用下高速铁路轨道-桥梁系统安全防控关键技术及应用”项目聚焦地震下列车-轨道-桥梁系统动力性能物理再现、随机理论分析和抗震与减隔震等核心科技创新，突破了该系统车振与地震物理模拟、多重高维随机系统可靠度评估和基于行车性能的地震安全防控的关键技术瓶颈。项目为形成我国高速铁路技术理论体系和“一带一路”建设提供支撑，引领高速铁路技术可持续发展。

敞开式岩石隧道掘进机通常称为TBM，被称为工程机械之王、地下工程航母，是继盾构机之后又一隧道施工国之重器。由于应用工况恶劣，技术工艺复杂，TBM技术和产品长期被国外垄断，价格居高不下。面对技术“卡脖子”和我国基建重大需求，中国铁建重工集团“敞开式全断面岩石隧道掘进装备（TBM）研制及产业化”项目团队攻克高效破岩刀盘刀具、大扭矩多源驱动与脱困、掘进方向精准调控三大关键技术，解决了硬岩破岩难、卡机脱困难、姿态纠偏难三大国际难题，自主研制了一系列高性能TBM 产品，完成了大规模工程应用并实现了产业化，国内市场占有率位居前列，创造了多项国内、国际施工纪录，引领了我国掘进机产业的快速发展，有力支撑了我国重大工程建设与发展。该项目也被授予2019年度湖南省科技进步奖一等奖。

改善民生成果涌现

科技是国之利器。国家赖之以强，企业赖之以赢，人民生活赖之以好。

获奖的成果中，从天气预测技术，到水污染防治、土壤修复等领域的创新成果，再到治疗疑难杂症、护卫“舌尖上的安全”……通过紧扣经济发展和民生急需、把准科技创新的着力点，让技术更加贴近群众、创新真正造福人民。

随着天气的变化，如何穿衣能更舒适，不会受寒受冻？由中南大学、上海交通大学主持完成的“人体热舒适评价新方法”项目建立的人员服装调节新模型，可根据室外气温的变化对保持热舒适的服装穿着进行预测，指导人们根据天气合理穿衣，更好地适应气候变化。简而言之，模型可以与天气预报结合，在保证人体热舒适的前提下，提前给一个穿衣指导，告诉人们，什么样的气温下穿什么样的衣服，能使人们良好地应对气候变化，保证身体健康。

农作物产量、品质事关百姓福祉。2019年度湖南省科学技术奖榜单上，许多成果聚焦农作物产量。湖南农业大学“作物生殖过程中的碳分配和表观调控机制研究”项目组以碳分配和甲基转移酶为切入点，用现代生物学方法技术系统研究作物生殖发育过程中碳分配及表观调控机制，获得了一系列原创性研究成果;由中南林业科技大学、湖南省林业种苗中心等单位合作完成的“大果型高产油茶新品种的选育与推广应用”项目，解决了过去油茶果实偏小、不适机械化和现代化栽培等问题，为打造湖南优势特色油茶千亿元产业奠定了良好技术基础;由湖南省农业科学院等单位完成的“主要蔬菜病毒病成灾致害规律及绿色防控关键技术与应用”项目，阐明了我国主要蔬菜病毒病发生为害情况，培育抗病毒新品种12个，在生产上获得大面积推广应用。

一项项科技成果，切实服务经济发展和民生急需，是中国式创新的最佳注脚。

看项目：坚持创新引领

在2019年度湖南省科学技术奖励榜单上，“量体裁衣”个体化药物治疗、电催化剂缺陷调控、配电网故障高精度实时监控技术及应用……这些成果和项目有的解决了世界性难题，有的填补了国内空白，还有的达到了国际领先水平。它们将颠覆和超越进行到底，改变着人们的生活。

周宏灏开创“因人用药”治疗新时代

率先提出和推动“量体裁衣”个体化药物治疗，创建我国首个个体化用药咨询中心，开发首张个体化用药基因芯片……这个人就是湖南省科学技术杰出贡献奖获得者周宏灏院士。

1983年，周宏灏在香港大学玛丽医院做临床药理咨询时发现一个现象，同样是高血壓病人，用的是同样的药，而医生给英国病人的降压药剂量竟是给中国病人的2倍甚至8倍，当时的解释是“中国人体重比西方人轻”。周宏灏觉得这里面必定有更加实质性的原因。在探索过程中，周宏灏提出了大胆假设，认为决定用药量的主要原因不是体重，而是种族固有的内在差异。为了查明差异发生的原因，1993年，周宏灏带领研究生深入湘西以及广西、云南等地多个聚居偏远山林的少数民族地区开展大样本研究。

随着研究的不断深入，周宏灏又一次提出了新的假说：“不同种族间药物作用相关蛋白的表型和基因型多态性的发生频率差异是引起药物反应种族差异的原因。”针对这个假说，周宏灏再一次开展大样本研究。

就这样，历时20年，周宏灏团队先后采集了4950人用药后样品，对汉、侗、苗、白和傣等5个民族的药物代谢酶活性和基因分布频率进行了系统的遗传学研究，还进一步研究了遗传变异和环境因素的相互作用对药物代谢的影响。

“研究结果确证了我们的想法。”周宏灏深入浅出地解说道，“同样一杯酒，三个人喝。有的人醉了，有的喝得刚刚好，有的没喝够。差别背后最根本的原因是基因有差异。”

2005年，世界上首张个体化用药基因芯片在周宏灏的实验室问世，它可以直接检测药物代谢酶和受体的基因变异。只要在用药之前找到这些有意义的基因变异，就可以根据检测的结果来调整用药剂量，或者选择所用药物。

为新能源设计出高性能催化剂

氢能作为一种高效、零排放、可再生的清洁能源，是我国优化能源结构和保障国家能源供给的新选择，而电催化剂是制氢用氢的核心。由湖南大学主持完成的“电催化剂缺陷调控”项目创新思路，利用催化剂中的缺陷来调控设计出高性能的电催化剂，达到降低能耗、提高能源利用率和降低成本的目的。该成果获得2019年度湖南省自然科学奖一等奖。

“电催化剂缺陷调控”项目由国家杰出青年基金获得者、教育部青年科学奖获得者、全球高被引科学家、湖南大学教授王双印领衔，带领王燕勇、邹雨芹、陈如、徐磊4名教师和博士研究生刘志娟共同完成，项目组平均年龄31岁。自2013年起，王双印发挥自己多学科交叉的优势，成功将物理学科着重研究的等离子体技术应用于催化剂缺陷的构筑，并在此基础上研究了缺陷催化机制。他还首次自主设计等离子体反应器，实现负载型催化剂的普适、高效、批量制备，获得了具有自主知识产权的核心技术。

王双印介绍，对于一个材料而言，其原子排列相对理想的状态总会有所偏离，这个偏离在学术上名为“缺陷”。在催化剂中，缺陷是普遍存在的，这也导致催化剂的性能会受到影响。他们从理解缺陷-构筑缺陷-利用缺陷的视角开展研究，取得了碳基电催化剂缺陷调控、过渡金属化合物电催化剂缺陷调控、电催化剂缺陷位的功能化修饰三大创新成果。这些成果在国际上处于领跑地位。

攻克配电网初始故障测量辨识难题

“配电网故障高精度实时监控技术及应用”项目获得2019年度湖南省科技进步奖一等奖。

据介绍，电网安全事故70%由配电网故障引起。而国内外配电网故障监控普遍面临着故障信号真实测量难、初始故障准确辨识难、监控终端高效管控难的三大技术难题。

从2007年开始，威胜信息技术股份有限公司、长沙理工大学、长沙精科电力技术有限公司共100多名科研人员经十余年技术攻关，创建了配电网故障高精度实时监控体系，实现了故障信号全景真实测量、故障灵敏辨识、高效实时管控，取得了集理论、技术及装备于一体的系列成果，攻克了配电网初始故障测量辨识的世界性难题。

“初始故障电流极其微弱，原有故障辨识方法准确率仅为30%。团队研制了全景真实同步测量传感器，将故障信号测量带宽从几千赫提高至10兆赫，测量准确度达95%，定位误差由500米降至100米，实现初始故障毫秒级辨識、秒级精准定位与自愈，用户年均停电时间由数小时减少为5分钟。”项目第一完成人、长沙理工大学电气与信息工程学院副院长李泽文教授说。

据介绍，项目获发明专利23项，实用新型专利16项，软件著作权15项，出版国际学术专著1部，制定了7项国家、行业标准，技术鉴定评价居国际领先水平。

如今，项目产品已在国内外应用数万台套。此外，智能配变终端还成功应用于港珠澳大桥的供电系统，保障港珠澳大桥供电系统连续稳定运行。

让湘米更香，保障粮食安全

若论让湘米香起来的头号选手，当属填补了湖南省一等优质香型籼稻品种空白的“湘晚籼17号”，和它同为姊妹系的“农香18”也是一等优质香型籼稻。10年来，两个品种在湖南累计推广面积达到1305万亩（1亩≈666.7平方米）。由湖南省水稻研究所赵正洪研究员牵头完成的“一等优质香稻‘湘晚籼17号和‘农香18的选育及应用”项目，获得2019年度湖南省科技进步奖一等奖。

湖南是我国最大的籼稻生产省份，但因缺乏优质香型籼稻品种，高档大米曾长期依赖进口。20世纪80年代初，我省在全国率先开展优质稻品种选育。赵正洪回忆，当年从国际水稻所、泰国和巴基斯坦等引进的优质水稻资源抗性不强、产量不高、生态适应性差，团队要培育出优质、多抗且丰产的优质稻新品种，面临着很大挑战。

随后20多年间，育种团队像候鸟一样在湖南和海南之间迁徙，终于在2008年选育出了“湘晚籼17号”，通过审定，成为目前我省推广面积最大的一等优质稻品种。接着又培育出了熟期稍迟的“农香18”，两个姊妹品种的亩产量都超过了400公斤，均接近杂交稻产量，是泰国香米的两倍以上。

赵正洪表示，为了选育出香味浓郁的优质稻，项目组创新了育种方法，开发了香味基因新的功能标记，在实验室即可鉴别香味品种，改变了在大田依靠人工剥壳嚼米识别香味的传统做法，大大提高了育种选择效率。

另外，以“湘晚籼17号”及其姊妹系作为骨干亲本，项目组还育成了“农香39”“农香42”等新一代高档优质稻品种，进一步提高了抗倒性、抗病性和适应性。市场也因此开发出了“金健香米”“常德香米”等多个知名湘米品牌。农民种植这些优质稻每亩增收约200元，企业产值翻倍。随着成果的推广应用，我国进口泰国高端大米从2009年将近70万吨降低到2015年的不足20万吨。

湖南打造创新发展高地

创新，是人类社会进步的不竭源泉，也是湖湘文化“心忧天下、敢为人先”的基本品格和精神特质。

自2018年10月湖南成为全国第10个获批建设的创新型省份以来，湖南围绕创新型省份建设的重大使命，不断强化科技创新对高质量发展的支撑引领作用。

湖南省委、省政府召开大会对推进创新型省份建设进行部署和动员;《湖南创新型省份建设实施方案》出台，明确提出了分2020年、2022年、2035年“三步走”的建设目标，确定了十大重点任务。创新型省份建设快马加鞭，重大创新成果持续涌现，交上了一份亮眼的成绩单。

目前，全省国家级重点实验室、国家级工程技术研究中心分别达19家、14家，岳麓山大学科技城、马栏山视频文创产业园建设蓬勃发展;“芙蓉人才行动计划”突出“高精尖缺”导向，畅通海外顶尖专家、高端人才回湘通道;优化人才和项目组合，实行重点项目攻关“揭榜挂帅”，谁能干就让谁干，引导创新资源要素向重大项目集聚;凭本事说话、依成果评价，让科研人员心无旁骛钻研，让科技工作得到社会尊崇;优化技术转移、创业孵化服务，充分释放各类创新主体潜能。

湖南省31项成果获2019年度国家科学技术奖，获奖数占全国的十分之一，连续3年有主持项目（团队）获国家科技进步一等奖（团队）。

与创新型省份建设密切相关的高新技术企业数量也在高速增长。2019年湖南高新技术产业增加值为9472.89亿元，同比增长14.3%，高出GDP增速6.7个百分点，高新技术企业总数达6287家，提前完成“十三五”规划目标任务。在国家高新区创新能力增长率的最新排名中，湖南居全国第二位。创新动能越来越强劲。

圆满落幕的全省科技创新奖励大会如同漫长乐章中的“引子”，是依靠科技引领变局、开拓新局的新起点。唯有不断探索、不懈努力，方能让升腾的创新活力，激荡出云蒸霞蔚的发展气象。