首頁>尋醫(yī)·問藥>醫(yī)訊同期聲醫(yī)訊同期聲
高科技接地氣 點亮“醫(yī)食住行”
2017年的新年鐘聲剛剛敲過。9日的人民大會堂,格外地星光璀璨,黨中央、國務(wù)院在這里隆重表彰做出突出貢獻(xiàn)的科研人員。
這一天,媒體的聚光燈,給予了2016年度國家科學(xué)技術(shù)獎獲得者們明星般的禮遇。請讓我們,也把目光投向他們汗水的結(jié)晶,一同感受科技之光的魅力。
毫米級精度 讓出行更平穩(wěn)
如今,朝發(fā)夕至的高鐵給人們的出行帶來了極大便利,可很少會有人想到,這一切都建立在高平順性的鐵路軌道基礎(chǔ)之上。為保證高速列車平穩(wěn)、安全運行,鐵路軌道在建設(shè)與運營維護(hù)中始終應(yīng)達(dá)到并保持毫米級甚至亞毫米級的精度。
“由于我國地域遼闊,高速鐵路具有運營速度高、氣候變化大、建設(shè)環(huán)境復(fù)雜、運維標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格等技術(shù)特點,其軌道結(jié)構(gòu)因材料的多樣性、結(jié)構(gòu)分布的空間效應(yīng)、服役過程的時間效應(yīng)、多場多因素的耦合效應(yīng),在建造和運營過程中實現(xiàn)并保持高平順性十分困難?!蔽髂辖煌ù髮W(xué)土木工程學(xué)院道路及鐵道工程系系主任王平說。他領(lǐng)銜的項目“高速鐵路軌道平順性保持技術(shù)”獲得2016年度國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎。
針對上述問題,王平團(tuán)隊發(fā)明了高速鐵路軌道幾何精密測量與快速精調(diào)技術(shù),就傳統(tǒng)鐵路軌道幾何測控誤差大、效率低的難題,發(fā)明了單點形式軌道控制CPⅢ網(wǎng)建網(wǎng)、無砟軌道標(biāo)準(zhǔn)框精密標(biāo)定、基于軌跡偏差的軌道快速精調(diào)等技術(shù),實現(xiàn)了高鐵軌道幾何形態(tài)的亞毫米級精度控制。
同時,針對軌道結(jié)構(gòu)動力沖擊過大的難題,他們開發(fā)了軌道動剛度寬頻測試裝置,發(fā)明了橋上無縫線路加強(qiáng)結(jié)構(gòu)、輪載過渡前移及縮短的高速道岔,實現(xiàn)了軌道結(jié)構(gòu)的低動力承載和緩變形。如今,這些成果已在武廣、滬昆等國內(nèi)10余條高速鐵路建設(shè)與運營中獲得成功應(yīng)用,大幅提升了施工效率和質(zhì)量,節(jié)省了高鐵投資。
在城市里出行時能及時知曉路況、躲避擁堵也是人們的一大出行訴求。為提供更為及時準(zhǔn)確的路況信息,北京航空航天大學(xué)教授呂衛(wèi)鋒等人另辟蹊徑。不同于國際傳統(tǒng)采用固定檢測器采集路況的方法,他們提出將移動位置數(shù)據(jù)作為新型數(shù)據(jù)源的創(chuàng)新思路,將投資大、建設(shè)周期長的交通工程問題轉(zhuǎn)變?yōu)閷崟r海量信息處理問題。該技術(shù)使公眾在出行前能及時了解城市擁堵狀況,出行中動態(tài)回避擁堵路段。
呂衛(wèi)鋒介紹,他所在團(tuán)隊開展的“基于移動位置數(shù)據(jù)的城市出行信息服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”項目,發(fā)明了多噪聲小樣本數(shù)據(jù)環(huán)境下城市復(fù)雜路網(wǎng)的交通信息準(zhǔn)確計算方法,首次提出基于時空相關(guān)性特征的多源交通數(shù)據(jù)融合技術(shù),解決了采用移動位置數(shù)據(jù)計算路況的準(zhǔn)確性、完整性和開放服務(wù)難題。該項目獲得2016年度國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎。
“通過產(chǎn)學(xué)研的通力合作,我們的項目成果惠及大眾,提供覆蓋全國316個城市、主要高速及國道的交通信息服務(wù),為豐田、寶馬等車廠,百度、騰訊等上億移動用戶提供實時路況和出行信息,并將成套技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)輸出東南亞?!眳涡l(wèi)鋒對科技日報記者說。
“改頭換面” 讓患者重獲新生
陳香美院士領(lǐng)銜的“IgA腎病中西醫(yī)結(jié)合證治規(guī)律與診療關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)研與應(yīng)用”獲科技進(jìn)步獎一等獎、李青峰團(tuán)隊的“頭面部嚴(yán)重?zé)齻P(guān)鍵修復(fù)技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用”獲得科技進(jìn)步獎二等獎……翻閱2016年度國家科學(xué)技術(shù)獎獲獎名錄,頻頻出現(xiàn)的醫(yī)學(xué)類項目讓人們看到了更多“新生”的希望。
一個嚴(yán)重毀容的傷者,他無法出來與大家見面,只能躲在閣樓里,通過唱歌來表達(dá)他的痛苦,這是上世紀(jì)中葉電影“夜半歌聲”里的情節(jié)。如今,群發(fā)性嚴(yán)重創(chuàng)傷,特別是嚴(yán)重臉面毀損這一類創(chuàng)傷變得越來越多,甚至變得常見了。
面對如此情景,上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院整復(fù)外科主任李青峰想,臉面重建這個世界性醫(yī)學(xué)難題究竟該如何破解,使失去臉面的人能夠重新回到社會和生活中來。
“我們先完成了在犬身上‘換臉’的研究,也證明了‘換臉’之后眼睛是能睜閉的,這樣就給了我們很大信心。接下來,我們又完成了解剖學(xué)的研究,通過這個研究明確了在一個供體身上,如何將全臉面完整地取下來,保證移植后能存活,而且功能恢復(fù)?!崩钋喾逭f。
十年磨一劍。2011年,李青峰團(tuán)隊成功建立了“全臉面預(yù)構(gòu)重建”的方法。簡單來說,就是把數(shù)字醫(yī)學(xué)的方法、三維打印技術(shù)用于治療的設(shè)計上;通過干細(xì)胞的移植和皮膚擴(kuò)張治療來解決病人組織再生的問題;再通過傳統(tǒng)的預(yù)置皮瓣技術(shù),構(gòu)建鼻子、嘴唇;通過預(yù)構(gòu)皮瓣技術(shù)來確保構(gòu)建的臉面能移植到頭面部。
“這樣就可以在傷者的胸前壁構(gòu)建出一個完整的臉面,然后把這個臉面從他的胸前移植到臉上,完成整個治療?!崩钋喾逭f,通過該方法,能夠良好地重建一張人的臉面,到目前為止已經(jīng)完成了42例,取得了非常好的治療效果,國際同行曾評價說,這是來自東方的重要創(chuàng)新,是“中國式換臉”。
相對于“換臉”,腦血管病或許顯得更為常見一些。首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京天壇醫(yī)院副院長王擁軍指出,腦血管病已成為我國居民死亡和成人致殘的首位病因,其高復(fù)發(fā)、高致殘的主要原因是適宜干預(yù)人群不清,高危預(yù)警策略不明,循證治療手段貧乏,個體化診療技術(shù)欠缺等。
腦血管病按發(fā)病時癥狀輕重分為致殘性和非致殘性,因致殘性表現(xiàn)為突發(fā)殘疾,損害嚴(yán)重,既往研究多集中于此。而癥狀相對輕微但臨床卻易復(fù)發(fā)或進(jìn)展的非致殘性腦血管病既往研究甚少,成為降低腦血管病復(fù)發(fā)和致殘的潛在干預(yù)窗口。
“我們項目組歷時12年,對非致殘性腦血管病進(jìn)行了適宜人群篩選和高危預(yù)測預(yù)警,并對其高危狀態(tài)進(jìn)行了有效干預(yù)和個體化治療,建立了高危非致殘性腦血管病有效預(yù)警手段和防治關(guān)鍵技術(shù),為降低復(fù)發(fā)率和致殘率提供了有效途徑?!蓖鯎碥娊榻B。由他領(lǐng)銜的“高危非致殘性腦血管病及其防控關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用”項目獲得2016年度國家科技進(jìn)步獎二等獎。
科技之“手” 傾力留住綠水青山
區(qū)域植被退化嚴(yán)重、生態(tài)治理技術(shù)薄弱、生態(tài)畜牧業(yè)發(fā)展滯后……青藏高原三江源地區(qū)面臨的生態(tài)安全現(xiàn)狀令中科院西北高原生物研究所研究員趙新全和他的同事們感到擔(dān)憂。
三江源地區(qū)位于青藏高原腹地,是長江、黃河和瀾滄江的源頭匯水區(qū),有“中華水塔”之稱,其生態(tài)安全的重要性不言而喻。圍繞氣候變化及人類活動對草地生態(tài)系統(tǒng)影響的基礎(chǔ)科學(xué)問題,趙新全團(tuán)隊提出,在三江源區(qū)東部,過度放牧是引起高寒草地退化主因,為草地退化機(jī)理認(rèn)知、恢復(fù)治理提供了理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。
當(dāng)?shù)赝嘶莸氐纳鷳B(tài)恢復(fù)顯得迫切而重要。對此,趙新全團(tuán)隊建立了牧草新品種選育—退化草地生態(tài)恢復(fù)技術(shù)—牧草資源可持續(xù)利用模式的退化草地恢復(fù)治理和永續(xù)利用技術(shù)體系。“在退化草地生態(tài)恢復(fù)方面,我們建立了第一個青藏高原牧草種質(zhì)資源庫與品種資源圃,保存種質(zhì)資源5000多份;選育牧草新品種6個,累計生產(chǎn)牧草良種4350萬公斤;集成了3大類綜合恢復(fù)治理模式?!壁w新全介紹。
此外,趙新全團(tuán)隊還圍繞區(qū)域草地可持續(xù)生產(chǎn)的戰(zhàn)略需求,構(gòu)建了三江源地區(qū)草地畜牧業(yè)生產(chǎn)新范式,解決了困惑區(qū)域草地畜牧業(yè)營養(yǎng)不平衡生產(chǎn)的矛盾,實現(xiàn)生態(tài)保護(hù)與牧民致富的雙贏,選育飼草新品種5個,累計生產(chǎn)良種32240萬公斤。他領(lǐng)銜的“三江源區(qū)草地生態(tài)恢復(fù)及可持續(xù)管理技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用”項目獲得2016年度國家科技進(jìn)步獎二等獎。
和三江源脆弱生態(tài)一樣令人驚心的,還有圍城的垃圾。當(dāng)前,我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,各種廢棄物產(chǎn)量驚人,生活垃圾每年就達(dá)2億噸,城市毒地存量超過2萬公頃,還有大量的市政污泥、工業(yè)危廢等未得到妥善處置,已成為影響居民安全與城市發(fā)展的重大隱患。
有效利用廢棄物替代原燃料、開發(fā)水泥窯協(xié)同生態(tài)化處置固體廢棄物技術(shù)是當(dāng)今水泥工業(yè)發(fā)展的主要方向之一。華新水泥股份有限公司總裁李葉青介紹,他帶領(lǐng)團(tuán)隊研發(fā)的“水泥窯高效生態(tài)化協(xié)同處置固體非企業(yè)成套技術(shù)與應(yīng)用”進(jìn)行了一系列創(chuàng)新,如發(fā)明出對高含水、復(fù)雜形態(tài)、大尺寸的垃圾衍生燃料(RDF)處置能力強(qiáng)和具有降氮減排功能的分解爐;提出了RDF-煤分級耦合高效燃燒模式及其優(yōu)化方法;開發(fā)出大替代率協(xié)同處置RDF水泥窯技術(shù)專家系統(tǒng),實現(xiàn)了衍生燃料替代率達(dá)50%以上的穩(wěn)定生產(chǎn)。該項目獲得2016年度國家科技進(jìn)步獎二等獎。
“若全國有50%的水泥產(chǎn)能采用本技術(shù),就可處置全國的生活垃圾,節(jié)煤4000萬噸,減排CO22億噸,這不僅將徹底解決垃圾圍城的難題,還將使三高的水泥工業(yè),真正轉(zhuǎn)變成為綠色產(chǎn)業(yè)?!崩钊~青說。
科普“添加劑” 為舌尖護(hù)駕
三聚氰胺是食品添加劑嗎?食品添加劑安全嗎?食品添加劑能禁用嗎?2008年三聚氰胺嬰幼兒配方奶粉食品安全事件以后,食品添加劑成為公眾和媒體關(guān)注的焦點,引起了社會輿論的熱議、質(zhì)疑和非議。食品添加劑一度成了食品不安全的代名詞。
“在這種情況下,普及食品添加劑科學(xué)知識成為消除公眾誤解、促進(jìn)食品產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展和維護(hù)食品安全的迫切需求,《躲不開的食品添加劑》一書應(yīng)運而生。”項目領(lǐng)銜人、中國工程院院士孫寶國說。
的確,翻開該書,會發(fā)現(xiàn)人們關(guān)心的食品安全問題在這里都能找到答案。如三聚氰胺、蘇丹紅、瘦肉精、吊白塊都不是食品添加劑。對食品添加劑的認(rèn)識誤區(qū),原因是多方面的,其中最主要的是混淆了添加劑和食品添加劑的概念,將食品添加劑簡化為添加劑。
孫寶國介紹,添加劑的種類很多,如食品添加劑、飼料添加劑、藥品添加劑、塑料添加劑、涂料添加劑、油墨添加劑、汽油添加劑等。三聚氰胺是添加劑,但它是水泥添加劑,在水泥里面作為高效減水劑;也是塑料添加劑,在塑料里面作為阻燃劑;還可以作為涂料添加劑,在涂料里面作為甲醛吸收劑。但是,三聚氰胺不是食品添加劑。
“中國政府從來就沒有許可三聚氰胺、蘇丹紅、瘦肉精、吊白塊為食品添加劑,它們在食品中都是非法添加物。正確認(rèn)識食品添加劑,嚴(yán)厲打擊食品非法添加行為,對于維護(hù)食品安全是非常重要的?!睂O寶國說。
像這樣的例子還有很多。該書作者們長期從事食品添加劑教學(xué)、科研和科普工作,而且在全國開展有關(guān)食品添加劑的問卷調(diào)查,根據(jù)監(jiān)管部門、食品生產(chǎn)經(jīng)營者、媒體和公眾關(guān)注的問題,有的放矢、對癥下藥、持續(xù)創(chuàng)作、不斷充實。持續(xù)的科普創(chuàng)作,也受到了社會各界的廣泛認(rèn)可和好評,項目也因此獲國家科技進(jìn)步二等獎。
不同膚色攜手 應(yīng)對風(fēng)險挑戰(zhàn)
“今年獲獎的外國科學(xué)家和國際組織,在環(huán)境污染、能源危機(jī)、氣候變化、糧食安全等全球關(guān)注的領(lǐng)域,與中國科學(xué)家開展了長期密切合作,促進(jìn)了我國相關(guān)領(lǐng)域研究的快速發(fā)展,”國家科技獎勵辦副主任陳志敏表示,表彰和肯定以他們?yōu)榇淼耐鈬茖W(xué)家的貢獻(xiàn),有助于深化國際科技合作進(jìn)程,提升我國的國際形象與影響力。
領(lǐng)獎臺上,不同膚色、不同國籍的國際科技合作獎獲得者們構(gòu)成了一道獨特的風(fēng)景。來自德國的燃燒學(xué)專家凱瑟琳娜·科瑟-赫英郝斯便是其中的一位。近20年來,科瑟-赫英郝斯教授一直致力于推動中德科技合作,與中國學(xué)者開展了深入合作,她也是2016年度中國政府友誼獎獲得者之一。
獲得國際科技合作獎的還有一個國際組織——國際玉米小麥改良中心。該中心是一家非營利性的國際農(nóng)業(yè)研究和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)。據(jù)介紹,中方合作機(jī)構(gòu)通過直接或間接利用該中心提供的熱帶玉米種質(zhì)育成了40多個主栽玉米雜交種,獲國家科技進(jìn)步獎3項。此外,共計有350多名中國科研人員到該中心做訪問學(xué)者或培訓(xùn),他們中的20多人現(xiàn)在已成為中國玉米和小麥研究領(lǐng)域的領(lǐng)軍人才。(記者 唐 婷 付麗麗)
編輯:趙彥
關(guān)鍵詞:高科技 接地氣 醫(yī)食住行