極目新聞記者 李碗容
通訊員 祝建松
3月24日，極目新聞記者從湖北省科協獲悉，為充分激發湖北省科技工作者的積極性和創造性，反映湖北科技創新與發展成就，營造良好的創新氛圍，湖北省科協組織開展了「2024年度湖北十大科技進展」遴選活動。經全省學會，高校、科研院所和企業科協等多渠道推薦，專家評審、院士投票、公示，確定「北斗高精度增強定位技術及重大工程應用」等十項科技進展為2024年度湖北十大科技進展。
這十大科技進展為：
1.北斗高精度增強定位技術及重大工程應用
北斗衛星導航系統是國家重大時空基礎設施。高精度增強定位是北斗規模化應用的重要突破口。武漢大學姜衛平、樓益棟、江金光團隊在國家重點研發計劃、湖北省「尖刀」技術攻關工程等項目資助下，瞄準北斗工程建設和規模化應用國家重大需求，從北斗高精度增強服務系統、晶元模組及重大工程應用開展了全鏈條科研攻關，取得如下創新成果：
1、構建北斗星地協同高精度增強定位成套技術，創新複雜場景星地增強服務無感切換方法，研製面向海量用戶的星地一體化增強服務系統，性能相比國際高水平競品在複雜場景具有優勢，實現自主可控和對國外競品替代。
2、提出複雜場景北斗組合導航自適應低功耗調整、實時低計算複雜度嵌入式抗差等方法，突破極簡型射頻接收、低功耗和soc晶元化多感測器硬體自適應集成等技術，研製智能多感測器融合定位soc晶元、模組及系統。
3、突破衛星遮擋環境下北斗、慣導、測量機器人等多源融合監測技術，創新變形時間序列非線性分析理論與智能預測方法，研製多源融合北鬥智能安全監測系統，實現1毫米級精度、實時、自動、三維一體化變形監測。
成果應用於南水北調等重大工程高精度安全監測，並推廣到印度尼西亞雅萬高鐵等海外工程建設。主持的「北斗高精度時空信息服務：從區域到全球」實踐案例成功入選2024年世界互聯網大會案例集。團隊成果獲國家科學技術進步二等獎1項。
2.海上風電安全高效開發成套技術和裝備及產業化
大力開發海上風能資源是國家重大戰略需求，針對我國海上風電開發面臨強颱風、軟地基、短施工窗口期和低電價的挑戰，中國三峽集團牽頭，經近20年的長期科技攻關，在海上風電「新結構-一體化設計-高效施工-抗台機組-集中送出」全產業鏈技術創新上取得多項里程碑的突破：
創新系列海上風電新型基礎結構，創立複雜海洋環境海上風電設計理論方法體系，解決了強風浪流冰作用下複雜地基海上風電「高聳」結構安全性難題；提出複雜海洋環境條件下海上風電安全高效施工安裝成套技術，研製新型施工安裝裝備。破解不同類型風電結構重載-高聳-惡海況施工安裝難題；創建海上風力發電機組抗颱風與智慧運維技術體系，解決了大功率海上風電機組抗颱風難題；攻克了高電壓大容量海上風電電力集中送出關鍵技術與裝備，實現自主創新和產業化。成果在海上風電結構-設計-施工-抗台-送出技術等方面實現了國際引領，並成功應用於我國70%以上海上風電項目，容量超過2400萬kw，再造一個海上三峽，涵蓋了我國海上風電所有10個突破性里程碑工程，支撐我國海上風電裝機躍居世界第一，約佔全球的50%，大力推動了我國海上風電技術和產業快速發展和迭代升級。2024年，該成果榮獲國家科學技術進步獎一等獎。
3.新型細胞化人工心臟瓣膜研發與臨床轉化
心臟瓣膜病高發，全球約2.09億患者，中國超過2500萬，嚴重危害人類健康。人工瓣膜置換是其主要治療手段，生物瓣衰敗是半個多世紀心血管領域一直未解決的國際難題。研發新型人工心臟瓣膜對實現「從0到1」原始創新、提升治療效果、解決卡脖子技術、服務國家戰略意義重大。
協和醫院董念國團隊歷時20餘年，在國家「863」、國家重點研發計劃及國家自然科學基金重點項目等持續資助下，顛覆現有生物瓣製備理論與工藝體系，成功研發了全球首個生物力學性能優良、具備自我生長與重塑能力的新型細胞化人工瓣膜並臨床轉化，突破現有技術易形成血栓、易鈣化衰敗、使用壽命有限等世界性難題，實現人工瓣膜由惰性置換向活性再生的根本性變革，被同行譽為「有生命力」的心臟之「門」。
該項目國際首次提出「生物材料細胞化提高人工瓣膜耐久性」新理論，基於此項目團隊取得了關鍵技術突破與創新：①技術革新：首創連續蛋白溶解脫細胞基質製備新技術消除免疫原性；利用生物交聯新技術實現生物力學性能高仿生；②材料創新：發明具有自主知識產權細胞化人工瓣膜新材料，第三方檢測性能指標達國家標準（gb/t16886、gb12279），大動物試驗顯示植入24周瓣膜完全細胞化且功能良好；③全球原創：發明全球首款細胞化人工心臟瓣膜d-phenix，於2023年5月首次應用於臨床，所有病例平均隨訪14月，瓣膜功能良好。成果入選circulation封面，美國心臟學會（aha）主席joseph c. wu專文點評「實現了終身耐久人工瓣膜研發的技術變革」。
4.新一代光纖感測技術賦能湖北智慧交通全域信息感知及管理智能化
智慧交通是交通強國建設重要內容，發展前景廣闊。然而，在高速公路、機場跑道、路網橋群的安全監測與智能化方面，仍然缺乏全時全域信息獲取技術，難以滿足多業務場景下的智慧化管理需求。
武漢理工大學光纖感測技術與網路國家工程研究中心團隊率先在單根光纖上實現了刻寫數以萬計光柵感測器的工業化製備，成功研製了可直接植入混凝土等材料的大容量、高精度光柵陣列感測光纜，有效解決了智慧交通全時全域信息感知的共性技術難題。
在我省首條智慧高速中，首次高效、高存活率的構建了車道級感知的光柵陣列感測網路，扭轉了目前國內外智慧高速無法全域獲取車路信息、道路重要基礎設施監測評價處於空白的現狀。在鄂州花湖機場，建成了世界感測器規模最大的智能跑道系統，實現了跑道全域範圍結構病害的識別定位以及飛機/車輛運動全過程的實時感知。在湖北滬蓉西及鄂州機場高速橋群結構健康監測中，首次解決了橋樑內力分布實時監測難題，形成了可直接快速評價橋樑狀態的新技術模式，扭轉了當前橋樑應對突發災害時預警識別能力弱的現狀。
相關成果受到包括李強總理在內的各級領導多次檢閱與高度評價。已實現專利許可/轉讓，加快了科技成果轉化與產業化應用。2024年，僅智慧高速領域合同額已突破2億。新一代光纖感測技術服務於高速公路和路網橋群的解決方案被交通部分別列為交通基礎設施數字化轉型升級全國十大典型案例和高速公路監測預警應用示範全國推廣案例。在機場跑道應用方面成果獲得第16屆產學研合作創新成果一等獎。
5.異構融合存儲系統結構及加速技術
數據存儲已成為關係國計民生的it基礎設施的重要組成部分，但存儲系統長期面臨存算能效低、異構存儲融合適配差等問題。
針對上述問題，華中科技大學馮丹教授帶領團隊在國家重點研發項目、基金委創新群體項目及重點項目等支持下突破了異構融合存儲體系結構、高效近數據處理、高效數據去重、存算融合晶元及高能效方法等系列關鍵技術瓶頸。（1）闡明面向存儲介質特性的精細粒度多級並行調度機理，提出融合多介質的橫向拓展存儲組織新模式；（2）發明動態重構硬體的近數據處理加速方法，研製存儲控制器，解決多種運算元靈活硬體卸載難題；（3）發明局部性與相似性結合的數據去重方法和快速分塊方法，實現低開銷下高效數據去重；（4）基於全國產28nm工藝設計實現當前國際上容量最大的mram存算一體晶元(64mb)，設計存算命令集、編譯系統等，支持神經網路、圖像處理等通用演算法，將為ai應用加速提供新途徑。技術開源後，被國際知名系統ceph、臉書、谷歌等採用，谷歌測試顯示性能提高2~5倍。成果應用於我國存儲廠商，助力國產存儲入選gartner領導者象限，應用於金融、通信、安防等關鍵行業。
6.全降解無線微創顱內信號超聲頻移感測原理
針對顱內生理參數監測領域長期存在的技術瓶頸，華中科技大學集成電路學院臧劍鋒教授團隊突破傳統有線植入式感測器和不可降解無線器件的局限、在國際上首次實現全降解無線顱內多參數精準監測，為腦腫瘤、腦損傷等重大疾病的診療提供革新性技術。主要體現在以下三個方面：
【原理創新】提出」超凝膠聲波頻移感測」理論體系，構建」環境響應-超凝膠變形-禁帶偏移-超聲頻移」的新型感測機制，突破傳統電子感測技術依賴金屬電極和有線傳輸的局限。
【材料突破】研發全水凝膠植入物技術，實現器件生物粘附與可控降解特性。植入物可在完成監測任務後完全降解吸收，攻克傳統感測器需二次手術取出的臨床難題。
【系統集成】構建聲學軟材料多模態感測系統，實現對顱內壓力（解析度達0.1 mmhg）、溫度（±0.1℃）及ph值（±0.01）的高精度同步監測。其中壓力監測靈敏度較臨床主流設備提升10倍。
該成果於2024年6月在《nature》正刊發表，獲授權發明專利1項。nature同期配發新聞和專題評論，評價」將變革糖尿病等代謝性疾病治療範式」。成果入選」中國腦機介面十大進展」等4項國家級科技榜單，獲」武創源」顛覆性技術創新獎，獲新華社等中央媒體報道，單條視頻播放量超40萬次。
7.心臟不停跳心肌切除系統的研發及肥厚型心肌病新型治療體系的建立
針對肥厚型心肌病傳統外科治療創傷大、難度高等問題，華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院魏翔教授帶領團隊發明的「經心尖心臟不停跳室間隔心肌切除術（ta-bsm）」及「心臟不停跳心肌切除系統（bmd）」為全球首創，具備精準切除心肌、微創、風險低、術後恢復極快等特點，可在不開胸、心臟不停跳、不輸血情況下完成手術。因其卓越的安全性和有效性及革命性的微創優勢，臨床應用兩年余後便成為全世界最大的肥心病外科治療中心。該新術式及新器械是現代醫學中極為少見的由中國人提出的原始創新，為解決世界性「卡脖子」醫學難題提供了有效的「中國方案」，廣泛推廣將極大緩解該疾病看病難、看病貴的現狀，降低因病致死致殘所消耗的社會資源和醫療資源，為國家節約醫保資金，同時因其原創性和易推廣性，具有極高商業價值。
8.千噸級高鐵箱梁多模式新能源架橋機
千噸級高鐵箱梁多模式新能源架橋機（以下簡稱：新能源架橋機）是專為滿足珠肇高鐵特殊、複雜的極限工況建設需求而研製的，能在極限條件下架設460多噸重的單線箱梁，也能在常規條件下架設千噸級的雙線箱梁。
新能源架橋機是全球首創千噸級新能源架橋機，像「變形金剛」一樣，能通過拼組拆裝，轉換多種模式，實現高低寬窄靈活切換。新能源架橋機在更換雙線中支腿、拆除前輔助支腿後，能滿足32米、24米的單線、雙線箱梁架設；前端增加1個16米節段後，便具備1000噸級雙線箱梁的架設能力。同時設備創新配置了「增程器+動力電池」動力源系統，首次將新能源技術應用到架橋機核心系統，可節省40%燃油消耗。
新能源架橋機在中鐵二局珠肇線項目的成功應用，以及在三局，四局等所承接項目上進一步推廣應用，標誌著中鐵科工/中鐵工程機械研究設計院有限公司千噸級高鐵箱梁多模式新能源架橋機的研發初步取得成功，實現了我國高鐵建設大型裝備技術更新及綠色低碳和數智化升級。該新型架橋機的成功應用引起了社會媒體的高度重視，中國青年報、環球網、中國高新網等媒體紛紛報道。2025年1月該新能源架橋機獲評國資委公眾號國資小新「2024年度央企十大國之重器」榮譽稱號。
9.湖北高產優質抗逆水稻新品種e兩優2300，實現畝產903.4公斤/畝
e兩優2300是湖北省農業科學院、湖北省農業技術推廣總站和湖北匯楚智生物科技有限公司共同選育的高產優質、耐熱抗倒、廣適宜機的雜交稻新品種，2024年通過湖北省審定（鄂審稻20241003），屬中熟偏遲秈型中稻，全生育期133天，株高適中，分櫱力強，大穗大粒，出糙率81.5%，整精米率65.3%，長寬比3.4，千粒重30克，直鏈澱粉含量適中，綜合農藝性狀優異。2024年在荊州市、襄陽市、荊門市、黃岡市等9個地市25個點位進行示範種植，均有良好產量表現。其中，9月20日在棗陽高產創建示範田進行測產驗收，小面積超高產攻關田平均畝產為903.4公斤，超出湖北水稻平均畝產約300公斤，超出國家超級稻產量標準約120公斤，產量獲得標誌性大突破，受到省委省政府主要領導的肯定性批示。該品種獲2024年武漢市水稻十大「田間表現優秀金獎」（移栽之星），併入選2024-2025年度湖北省農業主導品種，梯次有序推廣該品種，不僅可以促進農民增收、農業增效，還可為下一步湖北完成國家新增千億斤糧食產能提升計劃任務提供科技支撐。
10.合成電化學新技術
電作為一種重要的能源形式，推動了現代工業的快速發展。電的精確控制程度，其微觀核心則是電子的精準操控水平，當前已廣泛應用於電子器件和智能控制等多個領域與行業，映射了社會的進步，但是在物質合成的應用則尚處初步階段。
武漢大學雷愛文團隊在合成電化學領域接連獲得重要突破，7月在《科學》上首次報道可編程波形交流電合成技術，成功發現了兩類陽極氧化耦合陰極放氫氣反應。通過編輯交流電的頻率、電流和占空比等參數生成定製化的波形，實現對過渡金屬催化物種的精準控制，突破了直流電催化對隔膜電解池的依賴。該研究為電子精準控制技術轉嫁到電合成上創造了機會和條件；8月在《自然》發表納米金屬陰極催化還原氘代反應，通過電催化陰極還原策略，以廉價易得的氘水為氘源，高效構建傳統方法難以合成的高價值氘代藥物。該研究充分展示了合成電化學在藥物開發和實際應用中的巨大潛力與廣闊前景；11月在《科學》報道了電還原二氧化碳耦合氧化羰基化反應模式，將工業上最常用但有毒有害的一氧化碳升級替換成惰性無毒的二氧化碳，高效合成了醫藥和農藥領域有重要應用的非對稱脲。電熱耦合模式推廣到化工生產中將有望消納二氧化碳，在物質轉化層面助力國家碳達峰碳中和的發展戰略。合成電化學新技術不僅在綠色物質製造等領域的廣泛應用提供了新路徑，還為化學化工的智能化和高端化發展注入了全新動能。這一系列成果標誌著合成電化學技術邁向了精準化與多樣化的台階。
（來源：極目新聞）
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