北京大学推荐申报2013年度北京市科学技术奖候选项目公示

 

北京大学推荐下列项目申报2013年度北京市科学技术奖，特进行公示。公示期: 2013年4月12日至 2013年4月18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：张铭  62751439

 

公示内容:

 

一. 项目名称：基于仿生学的空间信息处理方法及机理发现

候选单位（含排序）：北京大学大连理工大学 中国农业大学 华东师范大学       

                    中国科学技术大学 河北农业大学

候选人（含排序）：晏磊褚金奎 孙华波 彩万志 张树义 林沂 王克逸 高鹏琪 魏国树 崔岩 景欣 孟凡涛 赵红颖 赵开春 黄栋

项目简介：

本项目成果属于计算机科学与昆虫学、空间信息学、遥感科学、仿生学等多学科交叉领域。在国家基金项目的资助下，持续十余年实验研究，系统发现并建立起基于仿生机理解决空间信息过度冗余、方位确定、有效地物反演及处理实时性自动化的几个瓶颈问题。

主要研究内容：基于仿生遥感的发现解决多尺度海量空间信息的过度冗余和处理效率问题；基于仿生导航的发现解决空间信息对象感知的全时空-全天候性和位置度量-地物反演有效性问题；基于仿生控制的发现解决空间信息处理分析的实时性和自动化问题。国内率先提出并形成仿生遥感、仿生导航与控制的研究领域与交叉学科研究方向。

科学价值：

1研究昆虫复眼结构，构建仿生学3-3-2维空间信息获取去冗余转换模式和仿复眼微纳结构

2发现昆虫视觉电生理，发现了仿生复眼光学记录材料，实现多尺度海量空间信息去冗余，提高处理效率

3研究生物地磁-重力-天空方位感知的原理，发现全天候自然场域监测与位置导航的仿生新方法

4研究生物大气效应感知原理，构建仿生导航系统及地物有效反演遥感模型，提高导航精度和地物反演的有效性

5研究昆虫飞行观测自主控制机理，发现无人飞行器空间信息实时获取、交互的仿生控制新手段。

同行引用评价情况：

1 该成果提交的10篇代表性论著被SCI他引51次，他引总数70次，单篇最高SCI他引19次。单篇最高检索因子是5.968，是相关领域国际顶级期刊。项目涉及SCI检索论文共108篇，总影响因子239.46,累计被SCI他引629次，发表其他会议期刊、核心期刊144篇，得到国际同行兴趣与关注。

2在用仿生方法破解本领域瓶颈问题方面取得了丰硕成果。团队成员受邀国内外学术报告百余次。

3 积累80余篇博士、硕士论文及博士后出站报告。匿名评审博士论文优秀居多，其后申请成功了5项仿生遥感及仿生导航、仿生控制的国家自然科学基金。

 

二. 项目名称：多元材料跨尺度微纳加工与设计方法研究

候选单位：北京大学

候选人(含排序)：吴文刚，张海霞，陈兢，李志宏，王玮，于晓梅，张大成，张锦文，郝一龙，金玉丰

项目简介：

本项目属半导体加工技术领域。针对微加工技术朝着微/纳尺度集成制造和多元材料复合制造方向发展的迫切需求，本项目遵循跨微纳尺度、多元材料复合、与常规微加工工艺兼容的技术路线，紧紧抓住有特殊应用价值的三维微/纳结构、多元材料复合结构等的加工制造问题，坚持并善于创新运用先进纳米加工手段和常规微加工工艺，以硅微加工工艺为基础，拓展开发了不同功能材料（如金属、聚合物等）的微纳加工工艺，建立了相应的跨尺度微纳加工的设计方法。本项目提出了聚焦离子束（FIB，Focused Ion Beam）应力引入及类流体物质迁移微/纳加工技术，基于氧等离子体轰击聚合物引入纳米材料的纳米森林加工技术，基于新型侧墙工艺和衍射曝光工艺等的多样化纳米结构加工技术，基于优化深反应离子刻蚀（DRIE，Deep Reactive Ion Etching）工艺的跨尺度微纳集成制造技术，以及纳米颗粒介入式等一系列具有国际领先水平的跨尺度微纳加工方法；实现了钛、钼、钨等金属以及聚对二甲苯（Parylene C）等聚合物等国际先进水平的多种材料复合微纳加工工艺；并针对微纳制造中最为核心的深刻蚀工艺，开发了其二维和三维可视化仿真工具RECIPE，该工具已为国内外100余家企业或研究机构（包括Fujitsu Laboratories和Cornell University等知名企业或大学）所应用。本项目形成了20项授权中国发明专利，2项计算机软件著作权以及50余篇高水平研究论文，部分成果实现了专利技术的商业化推广，为大批量、低成本、多种材料的微纳复合结构的设计、加工、封装，以及新型加工设备和新型微纳器件的开发提供了技术支撑，并推动了相关领域，特别是北京市地区多家研究单位的研究进展和技术进步。

 

三. 项目名称：层状磁电复合材料与磁-弹-电耦合理论基础研究

候选单位：北京大学

候选人(含排序)： 董蜀湘 翟俊宜 方岱宁 李美亚 赵兴中 刘国希 郭明森 胡忠强崔晓熙

项目简介：

磁电复合材料因多物理场耦合和转换特性、潜在的新物理效应和电子器件应用，是目前材料科学一个十分活跃的研究方向。本课题在国家自然科学基金、973项目和国际合作项目支持下，研究层状磁电复合材料中的多物理场耦合基本问题与磁-弹-电耦合理论，发展新的磁电复合材料和新的磁电器件，获得以下具有国际领先水平的系列研究成果和发现：

（1）在磁电复合材料的磁电耦合理论研究中，创立了磁-力-电耦合等效电路方法，将磁电耦合的计算从准静态扩展到谐振态，克服了传统格林函数方法的不足，成为目前磁电复合材料领域中公认的三种理论方法之一；（2）发现磁电复合材料中的多项新的物理效应，包括基于磁电耦合原理的超强谐振磁电耦合效应、电压增益效应、电流-电压转换效应、电可调控电阻和电感效应、纳米铁电性的尺寸效应，和磁电复合材料超高的磁场敏感效应；（3）最先发现基于非晶玻璃态的铁磁膜片同压电纤维复合，以及提出的其它几种磁电复合材料，均显示了迄今为止最强的磁电耦合能力；（4）发现镨掺杂铁酸铋多铁性磁电材料，显示了强化的铁电和铁磁性能；（5）提出利用磁电复合材料的多场环境能量回收方法。自2003年来，在磁电复合材料研究领域发表文章50余篇，论文被SCI他引2000余次。另外还有3项有关磁电复合材料的美国发明专利。申请者在国际上磁电复合材料研究领域属于十分活跃、已产生一定影响和知名度的研究者之一。

 

四. 项目名称：新型功能高分子材料的辐射制备方法及其应用研究

候选单位（含排序）：北京大学，中国科学院上海应用物理研究所

候选人（含排序）：翟茂林，吴国忠，许零，彭静，李久强，魏根栓，哈鸿飞，伊敏，吴季兰，王谋华，邱景义，黄凌，袁立永，张琦璐，孙坚

项目简介：

本项目属于高能辐射化学与功能高分子材料交叉领域，以利用电离辐射技术制备新型功能高分子材料为目标导向，围绕高分子辐射接枝、辐射聚合、辐射降解及辐射交联研究的前沿及热点领域开展研究，重点解决了材料辐射引发的自由基效应以及材料结构性能的可控、可设计等关键科学与技术问题，得到一系列性能优良且具有重要应用前景的新型功能高分子材料，丰富和拓展了电离辐射技术的相关理论、方法及应用领域。主要研究内容及创新性成果：

1、辐射接枝技术制备功能材料的新方法

发展了辐射接枝技术在非均相体系制备功能材料的新方法。在含氟聚合物膜上实现了二元单体的辐射接枝，合成了可用于液流电池的新型两性离子交换膜；在碳纳米管及硅胶上成功地进行了功能单体的辐射接枝，建立了无机基材辐射接枝有机高分子的新方法，制备了可用于强酸等极端条件的新型吸附材料。

2、新型绿色溶剂离子液体体系中高分子的辐射合成方法学

提出辐射合成高分子的新体系。率先研究了新型绿色溶剂离子液体在受限空间内的物性、辐射效应及丙烯酸酯等单体在离子液体中的辐射聚合机理，为离子液体体系中功能材料的合成提供了科学依据。

3、天然高分子的辐射功能化及应用

率先研究了壳聚糖等聚多糖及其衍生物在固态及水溶液中的辐射降解、交联行为及机理，成功研发了低分子量壳聚糖及天然高分子基水凝胶等在保健食品、生物医用材料等领域具有良好应用前景的产品，开辟了天然高分子功能化改性的新途径。

4、环境刺激响应性凝胶的辐射合成及性能

深入研究了含胺基及芳香基等单体的辐射聚合及交联规律，合成了一系列具有特殊结构及功能的环境刺激响应性高分子凝胶，为高分子凝胶的辐射合成及应用奠定了基础。

本项目近年在化学、材料及核科学技术相关的权威学术刊物上发表SCI论文 98 篇（94篇被EI收录）。SCI他引1105次，10篇代表性论文SCI他引321次，均为正面引用；获得授权发明专利5项，出版中英文专著3部；在国际会议上做邀请报告30余次。

 

五.项目名称：基于C-H活化的交叉偶联研究

候选单位：北京大学

候选人（含排序）：施章杰，李必杰，万小兵，杨尚东，孙长亮

项目简介：

    本项目属于金属有机化学、有机合成化学和催化化学研究领域。过渡金属催化剂存在下探索碳氢键的反应性及活化过程中的选择性研究及在此基础上实现碳氢键高效转化，代替有机卤化物或金属试剂来实现交叉偶联反应是本项目的研究核心。针对碳氢键活化和氧化偶联中的碳氢键的反应性差、选择性控制难等问题，充分利用过渡金属催化剂的结构多样性特征、催化性能在不同体系中可调的特点，发展了基于过渡金属催化的芳香烃碳氢键和烯丙位、苄位sp3碳氢键高选择性活化方法，系统开展了碳氢键和不同的金属试剂、甚至另一分子碳氢键之间直接交叉偶联反应研究，深化了对在过渡金属存在下惰性碳氢键的反应性的理解；探索了芳环C-H和芳基卤化物的交叉偶联中过渡贵金属催化剂从有到无的新催化体系的建立，开辟了全新的研究领域。

(1) 通过导向控制的策略，系统研究了碳氢键直接卤化和芳基化，率先实现碳氢键和芳基硅试剂、芳基硼酸等的氧化偶联；提出“氧化偶联”概念并拓展到杂环和普通芳香烃，实现此领域研究的理论性的飞跃;

(2) 率先实现苯系芳烃直接氧化交叉偶联，提出“交叉脱氢芳基化”的概念；实现贫电子芳环和富电子芳环、芳环和苯乙烯之间、以及双芳基酮类化合物分子内的交叉脱氢芳基化，拓展了此类研究；首次实现催化的烯丙基碳氢键的烷基化反应；率先实现了铁催化的苄位碳氢键直接氧化脱氢芳基化，为从简单原料出发通过两个碳氢键交叉偶联构建碳碳键提供科学依据和实验基础。

(3) 率先实现芳环C-H和芳基卤化物的交叉偶联中催化剂体系从后过渡贵金属催化剂到有机小分子飞跃，建立芳烃与卤化物交叉偶联新模型。

本项目共发表论文79篇，他引3218次，10篇代表性论文SCI他引1165次。本项目研究受到国内外同行的广泛关注，多次受到Science，NatureAsia, C&E News, NatChem等高度评价，三篇论文为年度中国最具影响力的百篇国际论文之一。

项目负责人获得了2011年度Tetrahedron Young Investigator Award 和2013 OMCOS Award。

 

 

北京大学科研部

2013年4月12日