3月24日，記者從湖北省科協(xié)獲悉，為充分激發(fā)湖北省科技工作者的積極性和創(chuàng)造性，反映湖北科技創(chuàng)新與發(fā)展成就，營造良好的創(chuàng)新氛圍，湖北省科協(xié)組織開展了“2024年度湖北十大科技進展”遴選活動。經(jīng)全省學(xué)會，高校、科研院所和企業(yè)科協(xié)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(shù)及重大工程應(yīng)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(shù)及重大工程應(yīng)用
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是國家重大時空基礎(chǔ)設(shè)施。高精度增強定位是北斗規(guī)?；瘧?yīng)用的重要突破口。武漢大學(xué)姜衛(wèi)平、樓益棟、江金光團隊在國家重點研發(fā)計劃、湖北省“尖刀”技術(shù)攻關(guān)工程等項目資助下，瞄準(zhǔn)北斗工程建設(shè)和規(guī)?；瘧?yīng)用國家重大需求，從北斗高精度增強服務(wù)系統(tǒng)、芯片模組及重大工程應(yīng)用開展了全鏈條科研攻關(guān)，取得如下創(chuàng)新成果：
1、構(gòu)建北斗星地協(xié)同高精度增強定位成套技術(shù)，創(chuàng)新復(fù)雜場景星地增強服務(wù)無感切換方法，研制面向海量用戶的星地一體化增強服務(wù)系統(tǒng)，性能相比國際高水平競品在復(fù)雜場景具有優(yōu)勢，實現(xiàn)自主可控和對國外競品替代。
2、提出復(fù)雜場景北斗組合導(dǎo)航自適應(yīng)低功耗調(diào)整、實時低計算復(fù)雜度嵌入式抗差等方法，突破極簡型射頻接收、低功耗和SoC芯片化多傳感器硬件自適應(yīng)集成等技術(shù)，研制智能多傳感器融合定位SoC芯片、模組及系統(tǒng)。
3、突破衛(wèi)星遮擋環(huán)境下北斗、慣導(dǎo)、測量機器人等多源融合監(jiān)測技術(shù)，創(chuàng)新變形時間序列非線性分析理論與智能預(yù)測方法，研制多源融合北斗智能安全監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)1毫米級精度、實時、自動、三維一體化變形監(jiān)測。
成果應(yīng)用于南水北調(diào)等重大工程高精度安全監(jiān)測，并推廣到印度尼西亞雅萬高鐵等海外工程建設(shè)。主持的“北斗高精度時空信息服務(wù)：從區(qū)域到全球”實踐案例成功入選2024年世界互聯(lián)網(wǎng)大會案例集。團隊成果獲國家科學(xué)技術(shù)進步二等獎1項。
2.海上風(fēng)電安全高效開發(fā)成套技術(shù)和裝備及產(chǎn)業(yè)化
大力開發(fā)海上風(fēng)能資源是國家重大戰(zhàn)略需求，針對我國海上風(fēng)電開發(fā)面臨強臺風(fēng)、軟地基、短施工窗口期和低電價的挑戰(zhàn)，中國三峽集團牽頭，經(jīng)近20年的長期科技攻關(guān)，在海上風(fēng)電“新結(jié)構(gòu)-一體化設(shè)計-高效施工-抗臺機組-集中送出”全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)創(chuàng)新上取得多項里程碑的突破：
創(chuàng)新系列海上風(fēng)電新型基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，創(chuàng)立復(fù)雜海洋環(huán)境海上風(fēng)電設(shè)計理論方法體系，解決了強風(fēng)浪流冰作用下復(fù)雜地基海上風(fēng)電“高聳”結(jié)構(gòu)安全性難題；提出復(fù)雜海洋環(huán)境條件下海上風(fēng)電安全高效施工安裝成套技術(shù)，研制新型施工安裝裝備。破解不同類型風(fēng)電結(jié)構(gòu)重載-高聳-惡海況施工安裝難題；創(chuàng)建海上風(fēng)力發(fā)電機組抗臺風(fēng)與智慧運維技術(shù)體系，解決了大功率海上風(fēng)電機組抗臺風(fēng)難題；攻克了高電壓大容量海上風(fēng)電電力集中送出關(guān)鍵技術(shù)與裝備，實現(xiàn)自主創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化。成果在海上風(fēng)電結(jié)構(gòu)-設(shè)計-施工-抗臺-送出技術(shù)等方面實現(xiàn)了國際引領(lǐng)，并成功應(yīng)用于我國70%以上海上風(fēng)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(fēng)電所有10個突破性里程碑工程，支撐我國海上風(fēng)電裝機躍居世界第一，約占全球的50%，大力推動了我國海上風(fēng)電技術(shù)和產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展和迭代升級。2024年，該成果榮獲國家科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。
3.新型細胞化人工心臟瓣膜研發(fā)與臨床轉(zhuǎn)化
心臟瓣膜病高發(fā)，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(lǐng)域一直未解決的國際難題。研發(fā)新型人工心臟瓣膜對實現(xiàn)“從0到1”原始創(chuàng)新、提升治療效果、解決卡脖子技術(shù)、服務(wù)國家戰(zhàn)略意義重大。
協(xié)和醫(yī)院董念國團隊歷時20余年，在國家“863”、國家重點研發(fā)計劃及國家自然科學(xué)基金重點項目等持續(xù)資助下，顛覆現(xiàn)有生物瓣制備理論與工藝體系，成功研發(fā)了全球首個生物力學(xué)性能優(yōu)良、具備自我生長與重塑能力的新型細胞化人工瓣膜并臨床轉(zhuǎn)化，突破現(xiàn)有技術(shù)易形成血栓、易鈣化衰敗、使用壽命有限等世界性難題，實現(xiàn)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，基于此項目團隊取得了關(guān)鍵技術(shù)突破與創(chuàng)新：①技術(shù)革新：首創(chuàng)連續(xù)蛋白溶解脫細胞基質(zhì)制備新技術(shù)消除免疫原性；利用生物交聯(lián)新技術(shù)實現(xiàn)生物力學(xué)性能高仿生；②材料創(chuàng)新：發(fā)明具有自主知識產(chǎn)權(quán)細胞化人工瓣膜新材料，第三方檢測性能指標(biāo)達國家標(biāo)準(zhǔn)（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(chuàng)：發(fā)明全球首款細胞化人工心臟瓣膜D-phenix，于2023年5月首次應(yīng)用于臨床，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(xué)會（AHA）主席Joseph C. Wu專文點評“實現(xiàn)了終身耐久人工瓣膜研發(fā)的技術(shù)變革”。
4.新一代光纖傳感技術(shù)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(shè)重要內(nèi)容，發(fā)展前景廣闊。然而，在高速公路、機場跑道、路網(wǎng)橋群的安全監(jiān)測與智能化方面，仍然缺乏全時全域信息獲取技術(shù)，難以滿足多業(yè)務(wù)場景下的智慧化管理需求。
武漢理工大學(xué)光纖傳感技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)國家工程研究中心團隊率先在單根光纖上實現(xiàn)了刻寫數(shù)以萬計光柵傳感器的工業(yè)化制備，成功研制了可直接植入混凝土等材料的大容量、高精度光柵陣列傳感光纜，有效解決了智慧交通全時全域信息感知的共性技術(shù)難題。
在我省首條智慧高速中，首次高效、高存活率的構(gòu)建了車道級感知的光柵陣列傳感網(wǎng)絡(luò)，扭轉(zhuǎn)了目前國內(nèi)外智慧高速無法全域獲取車路信息、道路重要基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測評價處于空白的現(xiàn)狀。在鄂州花湖機場，建成了世界傳感器規(guī)模最大的智能跑道系統(tǒng)，實現(xiàn)了跑道全域范圍結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中，首次解決了橋梁內(nèi)力分布實時監(jiān)測難題，形成了可直接快速評價橋梁狀態(tài)的新技術(shù)模式，扭轉(zhuǎn)了當(dāng)前橋梁應(yīng)對突發(fā)災(zāi)害時預(yù)警識別能力弱的現(xiàn)狀。
相關(guān)成果受到包括李強總理在內(nèi)的各級領(lǐng)導(dǎo)多次檢閱與高度評價。已實現(xiàn)專利許可/轉(zhuǎn)讓，加快了科技成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。2024年，僅智慧高速領(lǐng)域合同額已突破2億。新一代光纖傳感技術(shù)服務(wù)于高速公路和路網(wǎng)橋群的解決方案被交通部分別列為交通基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級全國十大典型案例和高速公路監(jiān)測預(yù)警應(yīng)用示范全國推廣案例。在機場跑道應(yīng)用方面成果獲得第16屆產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新成果一等獎。
5.異構(gòu)融合存儲系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及加速技術(shù)
數(shù)據(jù)存儲已成為關(guān)系國計民生的IT基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，但存儲系統(tǒng)長期面臨存算能效低、異構(gòu)存儲融合適配差等問題。
針對上述問題，華中科技大學(xué)馮丹教授帶領(lǐng)團隊在國家重點研發(fā)項目、基金委創(chuàng)新群體項目及重點項目等支持下突破了異構(gòu)融合存儲體系結(jié)構(gòu)、高效近數(shù)據(jù)處理、高效數(shù)據(jù)去重、存算融合芯片及高能效方法等系列關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。（1）闡明面向存儲介質(zhì)特性的精細粒度多級并行調(diào)度機理，提出融合多介質(zhì)的橫向拓展存儲組織新模式；（2）發(fā)明動態(tài)重構(gòu)硬件的近數(shù)據(jù)處理加速方法，研制存儲控制器，解決多種算子靈活硬件卸載難題；（3）發(fā)明局部性與相似性結(jié)合的數(shù)據(jù)去重方法和快速分塊方法，實現(xiàn)低開銷下高效數(shù)據(jù)去重；（4）基于全國產(chǎn)28nm工藝設(shè)計實現(xiàn)當(dāng)前國際上容量最大的MRAM存算一體芯片(64Mb)，設(shè)計存算命令集、編譯系統(tǒng)等，支持神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、圖像處理等通用算法，將為AI應(yīng)用加速提供新途徑。技術(shù)開源后，被國際知名系統(tǒng)Ceph、臉書、谷歌等采用，谷歌測試顯示性能提高2~5倍。成果應(yīng)用于我國存儲廠商，助力國產(chǎn)存儲入選Gartner領(lǐng)導(dǎo)者象限，應(yīng)用于金融、通信、安防等關(guān)鍵行業(yè)。
6.全降解無線微創(chuàng)顱內(nèi)信號超聲頻移傳感原理
針對顱內(nèi)生理參數(shù)監(jiān)測領(lǐng)域長期存在的技術(shù)瓶頸，華中科技大學(xué)集成電路學(xué)院臧劍鋒教授團隊突破傳統(tǒng)有線植入式傳感器和不可降解無線器件的局限、在國際上首次實現(xiàn)全降解無線顱內(nèi)多參數(shù)精準(zhǔn)監(jiān)測，為腦腫瘤、腦損傷等重大疾病的診療提供革新性技術(shù)。主要體現(xiàn)在以下三個方面：
【原理創(chuàng)新】提出”超凝膠聲波頻移傳感”理論體系，構(gòu)建”環(huán)境響應(yīng)-超凝膠變形-禁帶偏移-超聲頻移”的新型傳感機制，突破傳統(tǒng)電子傳感技術(shù)依賴金屬電極和有線傳輸?shù)木窒蕖?/p>
【材料突破】研發(fā)全水凝膠植入物技術(shù)，實現(xiàn)器件生物粘附與可控降解特性。植入物可在完成監(jiān)測任務(wù)后完全降解吸收，攻克傳統(tǒng)傳感器需二次手術(shù)取出的臨床難題。
【系統(tǒng)集成】構(gòu)建聲學(xué)軟材料多模態(tài)傳感系統(tǒng)，實現(xiàn)對顱內(nèi)壓力（分辨率達0.1 mmHg）、溫度（±0.1℃）及pH值（±0.01）的高精度同步監(jiān)測。其中壓力監(jiān)測靈敏度較臨床主流設(shè)備提升10倍。
該成果于2024年6月在《Nature》正刊發(fā)表，獲授權(quán)發(fā)明專利1項。Nature同期配發(fā)新聞和專題評論，評價”將變革糖尿病等代謝性疾病治療范式”。成果入選”中國腦機接口十大進展”等4項國家級科技榜單，獲”武創(chuàng)源”顛覆性技術(shù)創(chuàng)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(tǒng)的研發(fā)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(tǒng)外科治療創(chuàng)傷大、難度高等問題，華中科技大學(xué)同濟醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院魏翔教授帶領(lǐng)團隊發(fā)明的“經(jīng)心尖心臟不停跳室間隔心肌切除術(shù)（TA-BSM）”及“心臟不停跳心肌切除系統(tǒng)（BMD）”為全球首創(chuàng)，具備精準(zhǔn)切除心肌、微創(chuàng)、風(fēng)險低、術(shù)后恢復(fù)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(shù)。因其卓越的安全性和有效性及革命性的微創(chuàng)優(yōu)勢，臨床應(yīng)用兩年余后便成為全世界最大的肥心病外科治療中心。該新術(shù)式及新器械是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中極為少見的由中國人提出的原始創(chuàng)新，為解決世界性“卡脖子”醫(yī)學(xué)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(xiàn)狀，降低因病致死致殘所消耗的社會資源和醫(yī)療資源，為國家節(jié)約醫(yī)保資金，同時因其原創(chuàng)性和易推廣性，具有極高商業(yè)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、復(fù)雜的極限工況建設(shè)需求而研制的，能在極限條件下架設(shè)460多噸重的單線箱梁，也能在常規(guī)條件下架設(shè)千噸級的雙線箱梁。
新能源架橋機是全球首創(chuàng)千噸級新能源架橋機，像“變形金剛”一樣，能通過拼組拆裝，轉(zhuǎn)換多種模式，實現(xiàn)高低寬窄靈活切換。新能源架橋機在更換雙線中支腿、拆除前輔助支腿后，能滿足32米、24米的單線、雙線箱梁架設(shè)；前端增加1個16米節(jié)段后，便具備1000噸級雙線箱梁的架設(shè)能力。同時設(shè)備創(chuàng)新配置了“增程器+動力電池”動力源系統(tǒng)，首次將新能源技術(shù)應(yīng)用到架橋機核心系統(tǒng)，可節(jié)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(yīng)用，以及在三局，四局等所承接項目上進一步推廣應(yīng)用，標(biāo)志著中鐵科工/中鐵工程機械研究設(shè)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(fā)初步取得成功，實現(xiàn)了我國高鐵建設(shè)大型裝備技術(shù)更新及綠色低碳和數(shù)智化升級。該新型架橋機的成功應(yīng)用引起了社會媒體的高度重視，中國青年報、環(huán)球網(wǎng)、中國高新網(wǎng)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(chǎn)優(yōu)質(zhì)抗逆水稻新品種E兩優(yōu)2300，實現(xiàn)畝產(chǎn)903.4公斤/畝
E兩優(yōu)2300是湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院、湖北省農(nóng)業(yè)技術(shù)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(chǎn)優(yōu)質(zhì)、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，分蘗力強，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，直鏈淀粉含量適中，綜合農(nóng)藝性狀優(yōu)異。2024年在荊州市、襄陽市、荊門市、黃岡市等9個地市25個點位進行示范種植，均有良好產(chǎn)量表現(xiàn)。其中，9月20日在棗陽高產(chǎn)創(chuàng)建示范田進行測產(chǎn)驗收，小面積超高產(chǎn)攻關(guān)田平均畝產(chǎn)為903.4公斤，超出湖北水稻平均畝產(chǎn)約300公斤，超出國家超級稻產(chǎn)量標(biāo)準(zhǔn)約120公斤，產(chǎn)量獲得標(biāo)志性大突破，受到省委省政府主要領(lǐng)導(dǎo)的肯定性批示。該品種獲2024年武漢市水稻十大“田間表現(xiàn)優(yōu)秀金獎”（移栽之星），并入選2024-2025年度湖北省農(nóng)業(yè)主導(dǎo)品種，梯次有序推廣該品種，不僅可以促進農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)增效，還可為下一步湖北完成國家新增千億斤糧食產(chǎn)能提升計劃任務(wù)提供科技支撐。
10.合成電化學(xué)新技術(shù)
電作為一種重要的能源形式，推動了現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展。電的精確控制程度，其微觀核心則是電子的精準(zhǔn)操控水平，當(dāng)前已廣泛應(yīng)用于電子器件和智能控制等多個領(lǐng)域與行業(yè)，映射了社會的進步，但是在物質(zhì)合成的應(yīng)用則尚處初步階段。
武漢大學(xué)雷愛文團隊在合成電化學(xué)領(lǐng)域接連獲得重要突破，7月在《科學(xué)》上首次報道可編程波形交流電合成技術(shù)，成功發(fā)現(xiàn)了兩類陽極氧化耦合陰極放氫氣反應(yīng)。通過編輯交流電的頻率、電流和占空比等參數(shù)生成定制化的波形，實現(xiàn)對過渡金屬催化物種的精準(zhǔn)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(zhǔn)控制技術(shù)轉(zhuǎn)嫁到電合成上創(chuàng)造了機會和條件；8月在《自然》發(fā)表納米金屬陰極催化還原氘代反應(yīng)，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(gòu)建傳統(tǒng)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(xué)在藥物開發(fā)和實際應(yīng)用中的巨大潛力與廣闊前景；11月在《科學(xué)》報道了電還原二氧化碳耦合氧化羰基化反應(yīng)模式，將工業(yè)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(yī)藥和農(nóng)藥領(lǐng)域有重要應(yīng)用的非對稱脲。電熱耦合模式推廣到化工生產(chǎn)中將有望消納二氧化碳，在物質(zhì)轉(zhuǎn)化層面助力國家碳達峰碳中和的發(fā)展戰(zhàn)略。合成電化學(xué)新技術(shù)不僅在綠色物質(zhì)制造等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用提供了新路徑，還為化學(xué)化工的智能化和高端化發(fā)展注入了全新動能。這一系列成果標(biāo)志著合成電化學(xué)技術(shù)邁向了精準(zhǔn)化與多樣化的臺階。
