2019年度何樑何利基金獎頒發,南航郭萬林院士等四位江蘇科學家獲獎

11月18日,何梁何利基金2019年度頒獎大會在北京舉行,56位科技領軍人物獲獎。其中,1位科學家獲何梁何利基金“科學與技術成就獎”,35位科學家獲何梁何利基金“科學與技術進步獎”,20位獲何梁何利基金“科學與技術創新獎”。

獲獎科學家中有四位來自江蘇。南京航空航天大學郭萬林院士獲得“科學與技術進步獎”中的數學力學獎,中國科學院紫金山天文臺史生才研究員獲得“科學與技術進步獎”中的天文學獎,南京大學鄒志剛院士獲得“科學與技術進步獎”中的冶金材料技術獎。南京工業大學黃和教授獲得“科學與技術創新獎”中的青年創新獎。

郭萬林院士:破解飛機疲勞裂紋世界難題

2019年度何梁何利基金奖颁发,南航郭万林院士等四位江苏科学家获奖

郭萬林

早在博士期間,郭萬林就解決了一個科研界公認的重大前沿難題。飛機裂紋的擴展和繁衍關乎飛機的安全,國際上從上個世紀70年代開始了損傷容限研究和設計。在郭萬林讀研期間,國內的“損傷容限設計”剛剛起步。他仔細研究了一份國外研究報告,僅僅厚度不同,含裂紋試樣的承載能力就有幾倍的變化,裂紋疲勞擴展壽命的變化則高達數倍至上百倍。讀博期間,他經過大量研究,發現過去建立在二維疲勞斷裂理論基礎上的材料疲勞斷裂性能試驗無法求解的問題,在三維層面就可以簡化,這就是後來被國際上稱為“郭因子”的三維約束參數的有限特性,這讓他在國際上率先獲得了對三維彈塑性裂紋問題的理論解。

山重水複科研路。經過二十多年的不輟努力,郭萬林帶領他的團隊系統地攻克了飛機結構三維損傷容限關鍵技術,為我國研製成功損傷容限時代的先進飛機起到不可或缺的作用。如今郭萬林院士還要實現三維疲勞斷裂理論的適航性,“解決飛機的三維斷裂方面,我們還沒有一套標準,有固定的標準後,國內不同類型的飛機才可以使用,甚至於國外也可以使用。”

鄒志剛院士:“太陽光+海水=氫氣”的新能源夢

2019年度何梁何利基金奖颁发,南航郭万林院士等四位江苏科学家获奖

鄒志剛

南京大學鄒志剛院士因其在新能源、新材料科技領域的傑出成就與貢獻,榮獲本年度“何梁何利基金科學與技術進步獎冶金材料技術獎”。

“我相信總有一天可以用水來做燃料,組成水的氫和氧可以單獨地或合在一起來使用,這將為熱和光提供無限的來源,所供給光和熱的強度是煤炭所無法達到的,水將是未來的煤炭。”這是一百多年前的科幻小說《神秘島》中的一個預言。氫有“綠色燃料”之稱。它取自於水,燃燒之後又迴歸於水,被公認是石油、煤炭等的最佳替代品。然而,目前人類獲得氫的最簡單途徑是電解法,即利用電將水分解為氫和氧,這不僅需要高昂的成本,而且分解過程本身還需消耗大量的能源。怎樣用清潔的方法得到氫,成為全球科學家的一個夢。

人工模擬大自然中的光合作用,利用太陽可見光將水分解為氫和氧。鄒志剛教授長期從事光催化材料研究,致力於讓這個預言從夢想走進現實。

1972年,日本東京大學的兩位科學家發現,在紫外光照射下,二氧化鈦單晶電極能使水在常溫常壓下發生分解反應,產生氫氣和氧氣。從此,“光分解水制氫”成為科學研究熱點。而後三十多年,儘管各國科學家做出了不懈的嘗試和努力,但僅佔太陽光4%的紫外光,讓光分解水制氫的轉化率低的可憐。針對這一挑戰,鄒志剛帶領的課題組發展出新一代可見光(佔太陽能43%)響應型光催化材料,有望從根本上解決了光催化技術在能源和環境中大規模應用的科學問題

在2014年的國家科技獎勵大會上,鄒志剛領頭的團隊一舉奪得自然科學二等獎。該項研究利用太陽可見光將水分解為氫和氧,為國際翹楚,在國際光催化領域產生了重要影響,成為我國該領域的標誌性成果之一。

“第二期973項目結題時,我們的光催化水解制氫轉化率已達到8%,接近美國能源部制定的10%商業化利用目標,中國人有望率先實現人類百年前的夢想。”鄒志剛說,“在不消耗淡水的前提下,我們提出光催化海水制氫,利用世界上最豐富的可再生能源太陽能,和最豐富的可再生資源海水來生產氫氣。氫能源生產出來之後怎麼辦?為此,我們將進行燃料電池等方面技術的應用開發,最終達到低成本、高效率且環境友好地產生和利用氫能源。”

除了利用光催化材料提升太陽能轉換率的研究,鄒志剛還在國內率先開展了光催化還原CO2研究,並率先實現了利用光催化材料將CO2和水轉化為氧氣和甲烷等碳氫化合物,基於這些成果,鄒志剛與中國航天集團強強聯手,在世界上首次提出“地外人工光合成”技術,期待在未來載人深空探索發揮重要作用。面對日趨嚴重的環境挑戰及國防安全的特殊需求,鄒志剛從分子水平上闡明瞭光催化降解有機有害物的機理,成功研製出日處理量達20噸以上的光催化汙水淨化設備,創造了良好的社會和經濟效益。該成果還應用在我國軍事領域中,為國家安全做出了重要貢獻。

黃和:奮鬥的青春最美麗

2019年度何梁何利基金奖颁发,南航郭万林院士等四位江苏科学家获奖

黃和

南工大教授黃和有一句名言:“奮鬥的青春最美麗。”他在普渡大學求學期間,師從國際知名化學工程專家、生物化工方向創始人之一George T. Tsao教授。2002年博士畢業後,他與導師共同創辦了以推進可再生生物質資源綜合利用為主業的GRT公司,工作、生活待遇相當優厚。但在一年後,黃和卻選擇回國。“我始終記得父親的話,所以我必須回來,‘寧做中國棟樑之才,不在美國富甲天下’。”

在南京工業大學,黃和不僅堅持著科研工作,還帶領學生們一起成長。他開設的《代謝工程》、《生物分離工程》、《生物化學》等課程,深受學生喜愛。黃和堅持培養學生獨立解決問題的能力,學生們聽黃和的課是既開心又發愁。開心的是,黃老師學術視野開闊,他的課幽默、風趣、生動,即使是枯燥的專業知識也能被他講得深入淺出;發愁的是,黃老師特別喜歡提問,《代謝工程》這門課沒有現成的教材,講義是黃和自己編的,問的問題講義上也沒有現成的答案,自己不獨立思考根本回答不出來。

事實上,黃和的提問大多來源於他在科研實驗中碰到的問題。他認為,“教學”與“科研”應相輔、相成、相長。只有把最前沿的科研成果通過課堂、實驗教授給學生,才能讓知識真正“活”起來,讓學生與學術前沿接軌。他鼓勵本科生儘早進入實驗室、進入老師的課題,培養動手能力和操作能力,他讓學生在實驗過程中明白研究問題的方式,引導學生髮現問題並獨立建立自己的評價標準。

很多人問黃和,怎麼保有一顆年輕的心,永遠追求創新、突破。他說,“很簡單,當你擁有熱情、信念,加上努力,加點樂觀幽默,沒準再來點運氣,很多事就這麼成了。用句時下流行的一句話:奮鬥路,最青春。”

史生才:研發中國核心探測器

紫金山天文臺研究員史生才,是財政部“國外引進傑出人才計劃”入選者和國家傑出青年科學基金獲得者,並在2001年獲得江蘇省科技進步一等獎(排名第一)。作為 “毫米波與亞毫米波實驗室”首席科學家,曾帶領團隊致力於研發中國核心探測器。

“我是個在天文臺工作的實驗物理學家,”史生才說,“在與天文學家密切合作的這些年裡,我深深地體會到,掌握核心器件的製備有多關鍵。只有我們真正掌握了核心技術,才能做出更漂亮的科研工作。”

耗時5年,終於在2017年,史生才帶領項目組攻克了國際前沿的超導動態電感探測器(KID)及超導相變邊緣探測器(TES)技術,成功研製了高靈敏度850微米波段8×8像元和350微米波段1024像元超導陣列成像系統,一舉將我國毫米波望遠鏡的觀測能力升至國際前沿。通過該項目的研製,紫金山天文臺形成了一支有特色、有活力的太赫茲探測器系統研製團隊。

日前,紫金山天文臺等機構的科學家正積極推動在南極內陸冰蓋最高處建一個天文臺。“那將是世界頂級的。”史生才對此充滿期待。南極是全球科學家眼中,最為理想的觀測點之一,史生才希望有朝一日,自主研發的探測器可以在南極“施展所長”,為天文界贏得更多珍貴數據。

鏈接:何梁何利基金獎簡介

何梁何利基金由香港愛國金融家何善衡、梁銶琚、何添、利國偉於1994年創立,是目前國內規模最大的公益性科技獎勵基金。

基金設“科學與技術成就獎”、“科學與技術進步獎”和“科學與技術創新獎”,每年評獎一次,科學與技術成就獎不超過5名,每人頒發獎勵證書和獎金100萬港元;科學與技術進步獎、科學與技術創新獎總數不超過65名,每人頒發獎勵證書和獎金20萬港元。

今年是何梁何利基金創立25週年,從1994年3月成立至今,共進行了26屆評選頒獎活動。先後有1362位優秀科技工作者獲得何梁何利科技獎勵的殊榮,其中39位獲何梁何利基金“科學與技術成就獎”,1092位獲何梁何利基金“科學與技術進步獎”,231位獲何梁何利基金“科學與技術創新獎”。

何梁何利基金的宗旨是通過對我國取得傑出成就的科技工作者進行獎勵,營造全社會尊重知識、重視人才、崇尚科學的社會風尚,激勵科技工作者勇攀科學技術高峰,促進祖國科學技術進步與創新。

揚子晚報/紫牛新聞記者 楊甜子


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