我单位推荐下列项目申报2016年度北京市科学技术奖,特进行公示。公示期: 2016 年 3月 22 日至 2016 年 3 月 28 日,公示期内如对公示内容有异议,请您向 北京大学科学研究部 反映。
联系人及联系电话:王纬超 010-62751439
附:公示内容
项目名称:常压敞开式质谱新技术及其应用
候选单位(含排序):北京大学
候选人(含排序):白玉,刘虎威,张佳玲,王欣,常翠兰,李先江,张一丁,冯鲍盛
项目简介(600―1000字,与申报推荐书“项目简介”一致):
质谱分析技术具有灵敏度高、分析速度快以及可提供结构信息等优点,在生物医药、食品安全、国家安全等诸多领域均有广泛应用。常压敞开式离子化质谱(AMS)是可实现原位、快速、无需样品预处理的质谱分析技术,它提供了更为简单的分析流程,大大提高了质谱仪器的易用性。然而,AMS技术在空间分辨率、检测灵敏度和联用分析这三个方面仍然面临着诸多挑战。我们基于实时直接分析(DART)离子化技术开展了新型离子源地构建、新型样品基质的探讨,新型分析方法的建立等一系列研究工作,取得了如下成果:发展了两种敞开式离子化新技术,即等离子体辅助激光解吸附离子化(PALDI)和常压表面辅助激光解吸附离子化技术,为常压敞开式质谱空间分辨率的提升,进而在质谱成像领域发挥作用奠定了基础;发展了三种联用新技术,即正相液相色谱、毛细管电泳、表面等离子共振与DART-MS的在线联用,克服了常规上述仪器于质谱联用是面临的流动相,背景电解质,样品缓冲溶液不兼容的问题,拓宽了仪器的适用范围;发展了PALDI-MS成像分析技术,对印章、打印字以及中药切片进行了成像分析,有望用于中药活性组分的分布研究;借助声波辅助电喷雾(EASI)方法发展了可原位分析活体蓝细菌表面脂类化合物的质谱方法;发展了多种样品处理技术与AMS联用实现快速检测的新方法,如,基于新型纳米材料的固相萃取、固相微萃取、以及单液滴萃取与PALDI-MS或DART-MS联用快速检测水中农药残留、中药保健品中的西药添加物、食品中的苏丹红染料、果汁中多种植物激素等,证实了方法的广泛适用性。迄今共发表SCI论文17篇,获得了国际同行的肯定。这些成果对于推动AMS的研究和应用、提升我国在该领域的研究水平、创新分析检测方法均具有重要意义。
项目名称:新型有机半导体材料的合成与性能研究
候选单位(含排序):北京大学
候选人(含排序):裴坚、王婕妤、雷霆、王小野、窦锦虎、周焱
项目简介(600―1000字,与申报推荐书“项目简介”一致):
具有特殊光、电、磁性质的有机半导体材料在有机电子学领域有着巨大的应用潜力,其在低成本、大面积、柔性器件如有机电致发光二极管、场效应晶体管以及太阳能电池等方面的研究已经展示出有机半导体工业的美好前景。发展高性能的有机半导体材料成为推动该领域快速发展的源头动力。尽管在过去的几十年中已经涌现出了许多有机半导体材料,具有优良性能的材料种类还相对较少,影响了有机电子学进一步快速发展的步伐。因此,开发新型有机半导体材料,尤其是新型有机共轭分子骨架,具有十分重要的科学价值和现实意义。
本项目研究的核心是利用有机合成手段发展更新更广的材料体系,深化对体系构效关系的理解,获得系列具有自主知识产权的高性能有机半导体材料,探索材料的产业化应用。在过去的几年里,围绕上述研究目标,本项目取得的主要成果如下:
1. 发展了一系列原创的、具有极低LUMO能级的缺电子片段BDOPV及其衍生物;制备了基于BDOPV类小分子及聚合物的高迁移率的场效应晶体管器件,率先获得了空气稳定的电子迁移率的最高值(聚合物>1 cm2 V-1 s-1;有机小分子>10 cm2 V-1 s-1),相关成果处于世界领先水平;首次系统研究了烷基链分叉位置对聚合物场效应晶体管性能的影响,并揭示了其影响规律,为聚合物材料结构设计提供了指导思想;
2. 提出以BN单元取代CC双键,高效地将BN单元以共价键方式嵌入共轭结构中,发展了一系列新型BN杂稠环分子骨架;首次将BN杂有机共轭材料应用到有机光电器件领域,并获得了优良的器件性能,证明了这类新材料在有机光电领域的应用潜力;构筑了目前报道的最大的含多个BN单元的共轭骨架结构,为化学合成BN单元位置精确可控、BN掺杂浓度可调的新型BN杂石墨烯材料提供了新的研究思路;
3. 发展了一系列基于荧蒽结构的酰亚胺型非富勒烯受体分子,并应用于本体异质结型太阳能电池中;系统研究了该类体系结构与器件性能的关系,获得了当时报道的溶液加工的非富勒烯小分子受体太阳能电池的最高能量转换效率。
本项目近三年共发表SCI收录文章71篇。其中10篇代表性论文累计被SCI他引700余次。受邀撰写综述及展望性文章6篇,参与撰写专著1部,申请专利3项。本项目工作受到国内外同行的广泛关注,多次受到J. Am. Chem. Soc.、Chem. Rec.、Synfacts、Chem. Soc. Rev.等杂志高度评价。此外,积极推动材料的产业化,与京东方公司、巴斯夫公司开展合作研究,获得了良好的经济效益与社会效应。
本项目组负责人获得了2014年第三届“中国化学会-赢创化学创新奖”。
项目名称:互联网多模态内容分析与识别关键技术及应用
候选单位(含排序):北京大学,北大方正集团有限公司
候选人(含排序):彭宇新,杨建武,肖建国,郭宗明,张健,张丹,吴新丽
项目简介(600―1000字,与申报推荐书“项目简介”一致):
本项目属于计算机信息技术领域。根据Gartner统计,图像、视频等多模态数据已经占到大数据的80%以上,一方面多模态数据的有效利用是发挥大数据价值的关键问题,另一方面如何分析识别其中隐藏的大量涉恐、涉暴等有害信息,是维护国家安全和社会稳定所亟需解决的重大难题。由于互联网多模态数据具有语义抽象、复杂多变、孤立分散、海量动态等特点,自动分析与识别的技术难度很大。针对上述问题,本项目在国家自然科学基金、国家863计划、国家科技支撑计划等支持下,历经10余年技术攻关,在互联网多模态内容分析与识别关键技术上取得重要突破,主要发明创新包括:1. 针对图像视频概念检测问题,发明了基于注意力模型和增量深度学习的分类方法,解决了新增概念的训练加速和动态扩容难题,使得特定概念检测精度突破90%,国际权威评测TRECVID高层概念检测比赛第一名。2. 针对复杂场景下视觉目标检测问题,发明了级联分类器与极角拓扑约束相结合的判别方法,提高了低分辨率、形变、仿射变换等复杂情况下的检测效果。3. 针对多模态数据分析与识别问题,发明了一套基于多模态融合与增量多索引磁盘哈希的语义协同方法,通过跨模态语义互补性实现多模态数据的综合利用,支持十亿级数据的快速索引,TRECVID视频语义搜索比赛第一名。4. 针对互联网舆情监测问题,发明了基于知识元的多模态语义分析方法和基于情感观点的话题追踪方法,实现了对海量动态互联网舆情话题的准实时监测与传播分析,国际权威评测TREC微博信息检索比赛第一名。基于上述成果,本项目发表论文141篇,其中SCI/EI收录111篇,国际顶级期刊和会议长文(CCF A)26篇,受到来自斯坦福大学、加州大学伯克利分校、康奈尔大学、谷歌、微软等同行学者的广泛关注和30余位ACM/IEEE Fellow的正面引用评价。获发明专利授权50项,软件著作权16项。多次参加由美国国家标准技术局举办的国际权威评测TRECVID和TREC,每次都获得第一名,处于卡内基梅隆大学、牛津大学、IBM Watson研究中心等之前。以上述技术为核心,形成了互联网多模态内容分析与监管系统、方正智思互联网舆情监测分析系统等系列产品,实现了对互联网网页、图像、视频等多模态内容的全面监测与数据利用,已推广应用于中央办公厅、中央宣传部、中央网信办、国务院新闻办、工信部、教育部、统战部、国家新闻出版广电总局等上百家重要单位。近三年直接经济效益5.2亿元,并在维护我国互联网内容安全、促进网络文化健康发展等方面产生了显著的社会效益。
项目名称:改善高分辨率遥感效率-误差-精度-动态性能的系列发明和生产作业
候选单位(含排序):北京大学、中科院长春光学精密机械与物理研究所、武警警种学院、解放军信息工程大学、北京市信息技术研究所、中航贵州飞机公司
候选人(含排序):晏磊,赵红颖,孙岩标,景欣,赵海盟,范大昭,王建立,谭翔,苗勇,刘跃生,张飞舟,段依妮,张志,张振铎,刘平西
项目简介(600―1000字,与申报推荐书“项目简介”一致):
研究目的:我国中长期规划重大专项“高分辨率对地观测系统”投入重大,面对现有量级增加的遥感数据需要更多高新技术的支持。面临共同瓶颈:1)随着高分辨率影像数据量增加,图像处理耗时、发散和对误差敏感;2)无法从光电成像系统源头消弱系统误差, 遥感成像误差难以度量;3)一大批新型无人机飞行器与传感器技术无法得到严格、高效的综合验证,精度无法得到保证。高分辨率遥感快速处理软硬件原理手段成为中国独创的破解方法,实现快速定量分析手段产业化及应用。
主要技术创新:1)极坐标摄影测量原理方法实现影像高速处理与拼接;2)以成像系统参量分解模型和精密运动机械装置为基础,提高系统对地成像的分辨率;3)无人机观测载荷的地面验证关键设备技术,改善无人机遥感载荷系统的精度与不确定性4)将车载无人机一体定标方法的技术进行移植进而服务于应急监测及救援等领域。
技术经济指标:1)极坐标摄影测量方法处理,大幅提高精度与效率;2)以成像系统参量分解模型为基础的具有补偿功能的空间光学相机;3)无人机观测载荷的地面验证关键设备技术,降低生产成本,提高利润;4)将车载无人机技术移植到武警应急救援战略体系框架,应急响应速度提高2~3倍。
授权专利及成果情况:1项成果《极坐标摄影测量原理、方法及无人机车载定标-应急新技术》获教育部科技成果鉴定(鉴字[教TP2015]第011号)。
项目重要科学应用价值:1)提高遥感数据处理速度、收敛性和降低误差敏感性,为高分辨率快速处理与拼接提供新的原理方法;2)优化误差度量方法,为光电传感器参数设计关键技术各项性能指标的分析与定量评价提供支持;3)构建基于无人机定标体系的新型无人机飞行器与传感器的地面验证技术;4)将已有成果应用到车载无人机平台下进而服务于应急监测及救援等领域中,旨在落实产-学-研的一体化进展,实现对灾害监测及救援的快速化应急。
社会效益:收敛性、误差和精度提高将极大提高高分辨率遥感影像利用率,为全天候、全天时精确地观测全球地表覆盖提供可能;为遥感传感器制作提供了理论方法支持,降低我国对国外高分辨率卫星遥感数据处理的依赖;构建遥感传感器定标与无人机地面验证体系,并将其移植到车载无人机技术平台,可在自然灾害或事故灾难发生的第一时间获取并处理事故区域空间遥感影像和数据,极大提高救灾减灾工作的效率及效果,最大程度地减少自然灾害及事故灾难造成的经济损失。
项目名称:《智能电网下的火电机组AGC及相关控制系统的性能监督与提升技术》
候选单位(含排序):北京大学、山东电力研究院、北京协同创新研究院
候选人(含排序):王建东、毕贞福、李军、庞向坤、韩英昆、杨子江、郎澄宇、孟祥荣、余真鹏、高嵩、于庆彬、房雷
项目简介(600―1000字,与申报推荐书“项目简介”一致):
1.研究目的
随着智能电网的建设,电网对火电机组的调峰调频能力提出了很高的要求。自动发电控制(AGC:Automatic Generation Control)是电网与火电机组协同配合的桥梁,是保障火电机组调峰调频能力的关键因素。具备良好的AGC性能已经成为大型火电机组并网发电的必备要求,而火电机组的AGC性能是由协调控制系统,以及相关的燃料、风量等控制系统共同决定的。在AGC运行模式下,由于实发功率跟随电网负荷指令不断变化,加上煤质波动、调节阀非线性等因素,这些控制系统普遍存在着控制性能下降的突出问题。现有的解决方案是,只有等到不能投入AGC运行模式或控制系统性能恶化到无法投入自动控制时,才通过“救火式”的评估与调整来改进性能,这严重影响了火电机组的AGC性能和高效安全运行水平。因此,非常有必要自动监督火电机组的AGC及相关控制系统的性能,及时发现性能较差的控制系统,诊断导致性能变差的根源,有针对性的进行调整,提升AGC及相关控制系统的性能,保障火电机组AGC性能满足特高压电网互联、大规模消纳新能源等智能电网的新要求。
2.主要技术创新
1)建立了评价基于PID控制器的闭环控制系统性能的理论与方法,用于自动评价控制系统的跟踪设定值性能与克服外部干扰性能;
2)给出了导致控制系统性能下降的根源诊断方法,用于判断控制器参数不匹配、控制策略不合适、调节阀的非线性特征这三种最主要的根源。
3)提出了在AGC模式下适用于汽机主控、锅炉主控等控制系统的多项关键控制技术,使得火电机组取得良好的AGC性能,并保障了主蒸汽压力等机组主要参数的稳定性;
4)研发了拥有自主知识产权的AGC性能实时监测评估系统等三套工业软硬件系统,实现了对火电机组的AGC及相关控制系统性能的自动监督,能够有效诊断导致性能变差的根源,并给出提升性能的技术方案。
3.成果产生的价值
所研发的核心技术、软硬件系统等项目成果,以生产技术监督服务的方式,在2013~2015年应用于山东省内32家发电厂的86台火电机组,取得了良好的经济效益和社会效益。应用效果是:1)提高了火电机组的AGC性能指标,使得机组实发功率能够及时、快速、准确的响应电网负荷指令的变化,2)解决了AGC模式下火电机组主蒸汽压力等主要参数波动大的问题,降低了煤耗和污染物排放量,提高了机组的安全稳定和降耗环保水平,3)增强了电网的调峰调频裕度和稳定运行水平,为优质供电提供了有力支撑。