北京涌現(xiàn)出一批具有影響力的前沿性基礎(chǔ)研究成果。
在2016年度的北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)成果中,涌現(xiàn)出了一批具有影響力的前沿性基礎(chǔ)研究成果,涵蓋信息科學(xué)、基礎(chǔ)材料、生命科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、量子物理、農(nóng)業(yè)生物遺傳等諸多領(lǐng)域,體現(xiàn)了北京基礎(chǔ)研究的雄厚實(shí)力和創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)。
放眼全球,新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速演進(jìn),基礎(chǔ)研究到產(chǎn)業(yè)化的周期越來(lái)越短,界限日趨模糊,創(chuàng)新鏈與產(chǎn)業(yè)鏈的銜接越來(lái)越緊密。在2016年度的北京市科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)成果中,就涌現(xiàn)出了一批具有影響力的前沿性基礎(chǔ)研究成果,涵蓋信息科學(xué)、基礎(chǔ)材料、生命科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、量子物理、農(nóng)業(yè)生物遺傳等諸多領(lǐng)域,體現(xiàn)了北京基礎(chǔ)研究的雄厚實(shí)力和創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)。
“加強(qiáng)基礎(chǔ)研究和原始創(chuàng)新,提升國(guó)家科技整體實(shí)力和發(fā)展?jié)摿?,是北京市全面服?wù)國(guó)家發(fā)展的重大歷史責(zé)任。”北京市科委相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。
愛(ài)因斯坦預(yù)言:穿越百年的科學(xué)對(duì)話
由中國(guó)科學(xué)院物理研究所等單位完成的“原子氣體玻色—愛(ài)因斯坦凝聚及應(yīng)用”成果獲一等獎(jiǎng)。該研究團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上率先開(kāi)展了激光冷卻原子的實(shí)驗(yàn)研究,使中國(guó)成為少數(shù)最先實(shí)現(xiàn)玻色—愛(ài)因斯坦凝聚(簡(jiǎn)稱BEC)的國(guó)家之一。
激光冷卻原子并實(shí)現(xiàn)BEC是20世紀(jì)末物理學(xué)的重大進(jìn)展。超冷原子BEC具有獨(dú)特的量子力學(xué)波動(dòng)性、宏觀量子相干性及人工可調(diào)控性,是研究量子力學(xué)基本問(wèn)題的重要平臺(tái),對(duì)發(fā)展原子鐘、原子芯片等高新技術(shù)具有戰(zhàn)略意義,已成為世界發(fā)達(dá)國(guó)家搶占的制高點(diǎn)。
據(jù)了解,該項(xiàng)目成員提出了超冷原子BEC相變的關(guān)鍵判據(jù),得到諾貝爾獎(jiǎng)獲得者C. E. Wieman教授的高度評(píng)價(jià),還建立了參數(shù)可調(diào)的BEC可積模型并得到精確解。這是冷原子多體薛定諤方程精確解的最早工作,第一次理論上定量地解釋了W. Ketterle教授獲得2001年諾貝爾獎(jiǎng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
其次,該項(xiàng)目成員提出了周期瞬子方法來(lái)計(jì)算在高、低能區(qū)都適用的有限溫度量子隧穿,解決了量子力學(xué)基本理論中的一個(gè)難題。預(yù)言冷原子量子隧穿效應(yīng),首先在國(guó)際上實(shí)現(xiàn)冷原子射頻導(dǎo)引和原子芯片BEC。
另外,該項(xiàng)目成員還建造了可移動(dòng)式冷原子小噴泉鐘、超高精度空間冷原子鐘,為超高精度空間時(shí)頻網(wǎng)絡(luò)及下一代空間導(dǎo)航系統(tǒng)奠定基礎(chǔ);建立了光晶格鐘理論模型,為光晶格鐘奠定了基礎(chǔ),并被Science等期刊專門(mén)評(píng)述。
據(jù)北京市科委相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,該成果建立了原子BEC基本理論,發(fā)展了冷原子鐘、原子芯片等高新技術(shù),建造了可移動(dòng)式冷原子小噴泉鐘、超高精度空間冷原子鐘,為超高精度空間時(shí)頻網(wǎng)絡(luò)及下一代空間導(dǎo)航系統(tǒng)奠定基礎(chǔ),引領(lǐng)并推動(dòng)了冷原子物理及精密測(cè)量相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展。
納米綠色印刷引領(lǐng)未來(lái)
由中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所完成的“納米材料綠色打印印刷基礎(chǔ)研究”成果獲一等獎(jiǎng)。此項(xiàng)目針對(duì)印刷產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展的重大需求,深入系統(tǒng)地研究了打印印刷過(guò)程中的關(guān)鍵基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題,形成基礎(chǔ)研究與應(yīng)用突破緊密結(jié)合的系統(tǒng)創(chuàng)新研究成果。
我國(guó)印刷產(chǎn)業(yè)年產(chǎn)值雖然超過(guò)1.12萬(wàn)億元,但面臨傳統(tǒng)感光沖洗工藝帶來(lái)的巨大環(huán)境壓力。發(fā)展綠色印刷技術(shù)對(duì)于從源頭消除污染、促進(jìn)我國(guó)印刷產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。
據(jù)悉,該項(xiàng)目成員首次提出納米材料綠色印刷制版原理,揭示了納米材料構(gòu)建高反差油水界面的圖案化機(jī)制,突破了傳統(tǒng)印刷制版感光成像的技術(shù)思路,從微/納米結(jié)構(gòu)調(diào)控界面浸潤(rùn)性出發(fā),系統(tǒng)研究納米材料精細(xì)調(diào)控材料表面浸潤(rùn)性的原理和方法,利用打印納米材料構(gòu)建高反差的超親油圖文區(qū)與超親水的非圖文區(qū),發(fā)展了納米材料綠色打印制版技術(shù),推動(dòng)了印刷制版技術(shù)從感光成像到數(shù)字成像的跨越,從源頭解決了傳統(tǒng)制版過(guò)程的感光廢液排放和資源浪費(fèi)問(wèn)題。
同時(shí),此項(xiàng)目成員通過(guò)深入研究納米材料對(duì)液滴的擴(kuò)散、融合、聚并和轉(zhuǎn)移等行為控制的基本科學(xué)規(guī)律,實(shí)現(xiàn)了對(duì)液滴在不同材料表面浸潤(rùn)/去浸潤(rùn)行為的精確調(diào)控,發(fā)現(xiàn)了精準(zhǔn)控制打印墨滴從零維到三維結(jié)構(gòu)的規(guī)律和方法,形成對(duì)印刷技術(shù)的基本單元“點(diǎn)、線、面、體”精準(zhǔn)控制的系統(tǒng)研究成果,實(shí)現(xiàn)了多種尺寸、形貌、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)可控的納米粒子的浸潤(rùn)性調(diào)控及自組裝圖案化,制備了一系列高性能的光電功能器件,大大拓展了印刷技術(shù)的發(fā)展空間。
基于對(duì)表面浸潤(rùn)性調(diào)控與納米材料制備的基礎(chǔ)研究成果,該項(xiàng)目成員圍繞印刷產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵污染環(huán)節(jié)開(kāi)展系統(tǒng)的創(chuàng)新研究,形成了包括“綠色制版、綠色版基、綠色油墨”的完整綠色印刷原理與材料體系,并與多家企業(yè)合作實(shí)現(xiàn)了成果轉(zhuǎn)化。
據(jù)北京市科委相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,該項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)突出,主要研究成果達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平,關(guān)鍵突破具有首創(chuàng)性與系統(tǒng)性。評(píng)審專家組認(rèn)為,該技術(shù)的進(jìn)一步深入發(fā)展與研究有可能導(dǎo)致印刷制版技術(shù)上的革命性變化。
腫瘤血管新靶點(diǎn)應(yīng)用前景廣闊
由中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所完成的“腫瘤新靶點(diǎn)CD146的發(fā)現(xiàn)及靶向治療”成果獲一等獎(jiǎng)。中國(guó)科學(xué)院院士閻錫蘊(yùn)領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)在腫瘤微環(huán)境系統(tǒng)水平上,以血管新生為切入點(diǎn),在國(guó)際上首次提出CD146是腫瘤血管新靶點(diǎn)。
在發(fā)現(xiàn)新靶點(diǎn)闡明新機(jī)制的基礎(chǔ)上,項(xiàng)目成員發(fā)展了以CD146為靶點(diǎn)的腫瘤治療應(yīng)用研究,對(duì)多種腫瘤表現(xiàn)出顯著療效,特別是發(fā)展了聯(lián)合治療策略,在公認(rèn)最難治愈的惡性腫瘤胰腺癌上取得了顯著療效。
腫瘤靶向治療策略因其安全性和高效性,成為近20年腫瘤研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域。腫瘤靶點(diǎn)是發(fā)展腫瘤靶向治療策略的基礎(chǔ)。腫瘤生物學(xué)的不斷發(fā)展使人逐漸認(rèn)識(shí)到,腫瘤是由腫瘤細(xì)胞及其微環(huán)境中的血管、基質(zhì)和浸潤(rùn)其中的免疫細(xì)胞等共同組成的系統(tǒng)事件。因此,以往以腫瘤細(xì)胞為單一靶點(diǎn)的腫瘤靶向治療策略就表現(xiàn)出其局限性。
據(jù)了解,該項(xiàng)目以研發(fā)腫瘤系統(tǒng)靶向治療策略為目的,系統(tǒng)研究腫瘤微環(huán)境中的血管生成、炎癥及轉(zhuǎn)移之間的相互作用,發(fā)現(xiàn)腫瘤微環(huán)境新靶點(diǎn)CD146分子,闡明該分子在腫瘤血管生成、腫瘤炎癥及腫瘤轉(zhuǎn)移過(guò)程中的功能機(jī)制及其作為聯(lián)絡(luò)上述腫瘤事件關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)分子的作用;在理論創(chuàng)新的基礎(chǔ)上,研發(fā)抗CD146人源化抗體huAA98,發(fā)展以CD146分子為靶點(diǎn)的腫瘤微環(huán)境系統(tǒng)靶向治療策略,對(duì)黑色素瘤、肝癌等多種腫瘤具有顯著療效。
該項(xiàng)目的研究不僅為腫瘤靶向治療提供了腫瘤新靶點(diǎn),對(duì)CD146作用機(jī)制的闡明也使對(duì)CD146的認(rèn)識(shí)從以往的“黏附分子”發(fā)展到“細(xì)胞膜受體”。項(xiàng)目組建立的CD146研究平臺(tái)也成為全球同領(lǐng)域研究的開(kāi)放平臺(tái),促進(jìn)了腫瘤細(xì)胞生物學(xué)的發(fā)展。
據(jù)市科委相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,該成果從發(fā)現(xiàn)腫瘤新靶點(diǎn)到發(fā)展腫瘤靶向治療新策略,完成了從基礎(chǔ)理論創(chuàng)新到應(yīng)用轉(zhuǎn)化的系統(tǒng)性研究,并成功實(shí)現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)讓,成為為數(shù)不多的由中國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新靶點(diǎn)、完成成果轉(zhuǎn)化并得到國(guó)際認(rèn)可的研究范例。
摘自 中國(guó)科學(xué)報(bào)