江苏省推荐申报XXXX年度国家科学技术奖励项目的公示78322.docx
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1、江苏省推荐申报2013年度国家科学技术奖励项目一、自然科科学奖1项目名名称:光催催化材料在在能源和环环境中的应应用基础研研究主要完成单单位:南京京大学主要完成人人:邹志刚,李朝升,于涛,罗文俊,闫世成项目简介:解决能源短短缺和环境境污染问题题是我国实实现可持续续发展、提提高人民生生活质量和和保障国家家安全的迫迫切需要。光光催化材料料在解决能能源和环境境问题方面面具有重要要的应用前前景,因而而成为当前前国际材料料领域中的的重大科学学前沿探索索之一。国国际上光催催化材料研研究的竞争争十分激烈烈。光催化化材料要走走向大规模模应用亟待待解决的关关键科学问问题是: 发展新型型高效光催催化材料的的设计方法
2、法;提高光光催化材料料的太阳能能转换效率率;解明光光催化反应应机理。本本项目针对对上述关键键科学问题题进行了一一系列研究究,并取得得了若干原原创性成果果。重要科科学发现如如下:(1)提出出和发展了了光催化材材料的能带带调控与设设计方法,为为新型光催催化材料探探索提供指指导。利用用过渡金属属元素和稀稀土元素(d轨道和和f轨道)在晶体场场作用下的的特性调控控光催化材材料的导带带位置;利利用非金属属元素(例例如N、SS)和部分分金属元素素(例如AAg+、BBi3+、PPb2+、SSn2+)中中的s轨道道和p轨道道在晶体场场作用下的的特性调控控光催化材材料的价带带位置;利利用具有相相同晶体结结构的宽带
3、带隙和窄带带隙光催化化材料形成成固溶体,可可以得到带带隙连续可可调的半导导体材料,并并对光催化化材料的价价带和导带带位置进行行调控。部部分成果发发表在Naaturee、Apppl. PPhys. Lettt.、JJ. Phhys. Chemm. C、PPhys. Cheem. CChem. Phyys.等学学术期刊上上。该工作作受到国内内外的广泛泛关注,被被Natuure、CChem. Revv.等高度度评价。世世界著名的的光化学家家、美国加加州理工学学院Lewwis教授授高度评价价 “邹等人的的工作向无无机光化学学的圣杯前前进了一步步” (Natture 20011, 4114, 5589)
4、。(2)发展展了提高光光催化材料料量子效率率和太阳能能转换效率率的方法。率率先将异质质结结构引引入光催化化材料,利利用内建电电场增加光光生载流子子的分离效效率,提高高量子效率率和太阳能能转换效率率,在国际际上掀起了了研究异质质结光催化化材料的热热潮。同时时利用介孔孔结构、敏敏化方法等等手段大幅幅度提高光光催化材料料性能。部部分成果发发表在Chhem. Mateer.、DDaltoon Trrans. 等学术术期刊上。这这些工作受受到了包括括Scieence(22008)等等的高度评评价,并被被德国马普普胶体与界界面研究所所Antooniettti教授授在Anggew. Chemm. Innt.
5、 EEd. (20122)的评述述性论文重重点引用。(3)揭示示了某些典典型的代表表性光催化化反应过程程(如染料料、多环芳芳烃等光催催化降解)的的机理。发发现了在光光催化降解解有机染料料废水中,不不同染料之之间还存在在协同降解解效应。部部分成果发发表在Ennviroon. SSci. Techhnol.、Lanngmuiir等学术术期刊上,为为光催化环环境净化的的实用化奠奠定了坚实实的基础。该该工作被AAngeww. Chhem. Int. Ed. (20012)等等论文多次次正面评价价。本项目共发发表SCII论文20篇,代代表性SCCI论文88篇,包括括Natuure(影影响因子336.28
6、8) 1篇、Cheem. MMaterr.(影响响因子7.286)1篇、Envirron. Sci. Tecchnoll.(影响响因子5.228)2篇、J. Physs. Chhem. C(影响响因子4.805)1篇、Lanngmuiir(影响响因子4.186)1篇、Apppl. Physs. Leett.(影影响因子33.8444)2篇; SSCI论文文被Natture、SSciennce(影影响因子331.2001)、Cheem. RRev.(影影响因子440.1997)等期期刊上发表表的SCII论文他引引12888次;获得得授权国家家发明专利利6项。2项目名名称:高性性能有机半半导体的分
7、分子设计、高高效制备与与光电器件件主要完成单单位:南京京邮电大学学主要完成人人:黄维,赖文勇,解令海,范曲立,唐超项目简介:本项目属于于电子与信信息科学技技术中的半半导体材料料方向,围围绕有机半半导体的稳稳定化、功功能化和高高性能化为为研究主线线开展工作作。以理性性设计开发发高性能有有机半导体体及其光电电器件为目目的,提出出了有机半半导体凝聚聚态结构调调控原理,系系统阐述了了有机半导导体分子拓拓扑结构螺螺旋化、多多支化、多多维化的分分子设计思思想,研制制出一批具具有产业化化前景的高高性能三基基色有机半半导体,成成功地解决决了有机蓝蓝光半导体体器件稳定定性这一世世界难题;发展了微微波辅助有有机合
8、成法法,实现了了高性能有有机半导体体的快速高高效可控制制备;在此此基础上,拓拓展了有机机半导体在在激光、传传感和存储储等方面的的应用,丰丰富了有机机光电子学学的学科内内涵。成果产生了了广泛的国国际影响。高高效有机蓝蓝光半导体体方面的设设计原理成成为国际上上通行的解解决方案;Natuure(AAsia Mateerialls)专题题评述认为为相关技术术对实现有有机电泵浦浦激光器件件具有“特别重要要的意义”;基于超超分子有机机半导体的的存储器件件,被Naaturee Matteriaals列为为研究亮点点,开辟了了有机半导导体存储研研究的新方方向。在发发展有机半半导体理论论、构建和和完善有机机光电
9、子学学科框架体体系、实现现有机半导导体的高性性能化与多多功能化等等方面做出出了富有开开拓性、创创新性和系系统性的研研究工作,对对于推动有有机光电子子学科的形形成和发展展做出了重重要贡献。3项目名名称:非线线性系统抗抗干扰控制制理论与方方法主要完成单单位:东南南大学,北北京航空航航天大学主要完成人人:郭雷,孙长银,吴淮宁,李涛项目简介:航空航天、先先进制造等等复杂工程程系统一般般均为非线线性系统,且且含有不确确定性、随随机性等未未知特性,系系统性能还还会受到外外部环境干干扰以及传传感器测量量噪声、控控制机构误误差和结构构振动等内内部干扰的的影响。从从控制理论论的角度,未未知干扰变变量可以表表征为
10、非高高斯/高斯斯随机变量量、不确定定范数有界界变量、中中立稳定系系统输出变变量等多类类干扰模型型。干扰的的存在将严严重影响控控制系统精精确性和可可靠性,抗抗干扰控制制已成为国国际控制领领域公认的的挑战性问问题。本项项目在国家家自然科学学基金等项项目的支持持下,自11998年年以来致力力于非线性性系统抗干干扰控制理理论的研究究,取得了了如下成果果:(一)以卡卡尔曼滤波波和最小方方差控制为为代表的随随机控制理理论一般仅仅适用于具具有高斯噪噪声干扰的的线性随机机系统,本本项目建立立了一类非非线性非高高斯控制系系统的随机机分布控制制理论:克克服了传统统方法中反反馈依赖于于输出确定定值的局限限性,解决决
11、了基于输输出统计信信息驱动的的非线性非非高斯系统统建模问题题,提出了了动静混合合神经网络络优化和随随机分布泛泛函算子动动态映射两两类随机分分布系统建建模方法;建立了非非高斯系统统广义熵优优化和统计计信息集合合优化准则则;在此基基础上,提提出了一类类随机分布布泛函和统统计信息集集合驱动的的非线性非非高斯系统统建模、分分析、控制制与优化方方法,发展展和完善了了非高斯系系统随机分分布控制和和估计理论论。(二)以HH控制和微微分几何控控制为代表表的鲁棒和和非线性控控制理论大大多仅研究究单一干扰扰系统的控控制问题,本本项目建立立了一类非非线性多源源干扰系统统精细抗干干扰控制理理论:针对对含随机、谐谐波、
12、范数数有界等多多源干扰,以以及含时滞滞、不确定定与非线性性动态的复复杂系统,提提出了降低低保守性、提提高适应性性的多目标标性能分析析和优化方方法;提出出了基于数数据的干扰扰分类和建建模的思想想,设计了了适用于状状态空间内内不确定非非线性系统统的精确干干扰观测和和补偿方法法;克服了了传统方法法针对多源源干扰的耦耦合失效问问题,建立立了一种干干扰观测、前前馈补偿与与反馈抑制制相结合、具具有复合分分层结构的的精细抗干干扰控制理理论与方法法。(三)把传传统的故障障检测与容容错控制理理论推广到到同时含有有突变故障障与多类型型持续干扰扰的非线性性系统,提提出了具有有抗干扰能能力、可减减少误报率率的可靠故故
13、障检测与与容错控制制方法:针针对同时含含故障与非非高斯、不不确定范数数有界等未未知干扰的的非线性系系统,建立立了多维混混合随机变变量概率分分布泛函算算子迭代优优化法则,得得到了基于于残差阈值值广义熵优优化的非高高斯系统故故障检测和和诊断方法法;构造了了具有相容容性的鲁棒棒/模糊多多目标性能能优化函数数,提出了了具有干扰扰抑制和补补偿能力的的故障检测测和容错控控制方法。发表SCII收录论文文108篇篇。20篇篇主要论文文被SCII严格他引引597次次(Gooogle-Schoolar严严格他引9920次)。获获授权国家家发明专利利4项,理理论成果在在中国航天天科技集团团等单位进进行了验证证和应用
14、。项项目组成员员获批教育育部创新团团队;1人人入选教育育部长江计计划特聘教教授;2人人获得国家家杰出青年年科学基金金;2人担担任4种SSCI期刊刊编委。获获20077年教育部部自然科学学一等奖、22006年年江苏省科科技进步一一等奖和22010年年教育部自自然科学二二等奖各11项。4项目名名称:四倍倍体棉花基基因组结构构与进化特特性及其优优质纤维发发育基因的发发掘利用主要完成单单位:南京京农业大学学主要完成人人:张天真,郭郭旺珍,王王凯,蔡彩彩平,沈新新莲项目简介:本项目属于于农业研究究领域。四四倍体棉花花是世界性性重要经济济作物。由由于其多倍倍化、棉纤纤维单细胞胞发育、富富含纤维素素等特点,
15、在在基因组结结构特征及及重要性状状相关基因因的分布与与进化方面面均表现出出特殊性与与复杂性。近近10年,项项目组一直直致力于棉棉花基因组组结构、功功能、进化化等应用基基础研究,取取得如下研研究结果:构建了含功功能标记最最多的四倍倍体栽培棉棉种高密度度遗传图谱谱,并实现现染色体与与连锁群的的完全整合合。基于不不同棉种序序列信息,开开发了棉花花SSR标标记51554对,其其中基于EEST的SSSR功能能标记38822对,占占当时棉花花公开释放放EST-SSR的的75%。所所有发表的的棉花SSSR标记论论文均利用用了NAUU编号引物物;以SSSR标记为为基础,结结合标记和和重要基因因的定位,构构建了
16、含基基因和功能能标记最多多的四倍体体栽培棉种种高密度遗遗传图谱;利用BAAC-FIISH技术术完成了四四倍体棉种种染色体与与连锁群的的完全对应应,填补了了棉花细胞胞遗传学研研究空白。开开发出四倍倍体棉种染染色体特异异的BACC克隆,建建立起基于于染色体编编号和相应应大小的四四倍体棉花花染色体标标准核型。阐明了四倍倍体棉花基基因组结构构及纤维发发育相关基基因的结构构、表达、进进化特征。通通过第122同源转化化群的遗传传图谱与物物理图谱整整合,1442个BAAC序列分分析,阐明明了陆地棉棉基因组结结构特征及及基因分布布基本特征征。发现逆逆转座子是是造成棉种种基因组大大小差异主主要原因。基基于纤维发
17、发育相关SSSR及基基因结构与与表达分析析,证明异异源四倍体体重叠基因因表现出亚亚功能化和和新功能化化特点。栽栽培种比野野生种和半半野生种有有更高的分分子进化率率,说明自自然选择和和人工驯化化对海岛棉棉和陆地棉棉纤维品质质的差异起起了很大作作用。标定了四倍倍体棉花重重要育种目目标性状基基因的所在在染色体,并并揭示了其其分布特征征。利用551个分离离群体和11个自然品品种群体,完完成17441个产量量、品质、抗抗病性等育育种目标性性状QTLL的染色体体定位,实实现15442个纤维维发育相关关基因与已已定位QTTL区间整整合。发现现产量、品品质、抗病病性等育种种目标性状状QTL或或基因主要要富集在
18、第第5,8和和9同源转转化群染色色体,这为为设计育种种研究奠定定了基础。研究结果在在作物学、分分子育种等等应用基础础为主的国国际期刊发发表SCII论文466篇,总SSCI被引引840次次,他引5544次。220篇主要要论文总SSCI被引引840次次,他引5544次。88篇代表性性论文专著著已被Trrendss Biootechh,Celll Rees,Pllant J等期刊刊他引5220次,SSCI他引引283次次。其中代代表性论文文-1为单单篇最高被被引论文,SSCI他引引次数为662次,进进入ISII 中ESSI数据库库“棉花”相关研究究前1.000%高被被引论文,20077年被评为为第一
19、届“中国百篇篇最具影响响优秀国际际学术论文文”。四倍体体栽培棉种种染色体和和连锁群的的完全整合合,并提出出依据同源源转化群的的关系进行行染色体命命名的新体体系,填补补棉花细胞胞遗传学研研究空白,被被国际棉花花研究人员员广泛采纳纳,在Paatersson主编编的棉花花遗传学与与基因组学学,Zeehr主编编的棉花花等著作作中重点评评述。代表表性论文11-5,99在Reccent Adv.Cottton GGenommics综综述文章(IInt JJ Plaant GGenommics,20088)的相关关研究章节节均被重点点引用。获获国家发明明专利3项项, 培育育优质棉新新品种2个个,推广3300
20、多万万亩;“优质棉的的种质创新新与分子育育种”获高等学学校技术发发明一等奖奖。培养了博士士后2名,博博士研究生生12名,获江苏省省优秀博士士学位论文文2项。承承办和主办办了相关国国际研讨会会各一次,应应邀在第四四届世界棉棉花大会,国国际棉花基基因组计划划研究大会会等国际学学术会议做做报告100次,体现现了相关研研究的国际际学术地位位和水平。二、技术发发明奖1项目名名称:基于于有机污染染物微生物物消化增强强技术新方方法及应用用主要完成单单位:南京京大学,同济大学学,云南大学学主要完成人人:任洪强,陈银广,孙珮石,耿金菊项目简介:该项成果属属于发酵工工程的科学学技术领域域。微生物物消化技术术以其特
21、有有的能耗低低、效率高高、成本低低、无二次次污染等优优势而成为为世界范围围内广泛应应用于有机机污染物转转化、降解解、净化处处理的优先先选择的主主导技术之之一。但随随着大量的的新型污染染物出现,显显著影响了了生物消化化过程微生生物代谢活活性、生长长速率和消消化效能,如如何增强微微生物的代代谢能力成成为微生物物发酵领域域的热点和和难题。本项成果历历经15年年,在系统统研究微生生物活性/生长源促促进机制、微微生物高滞滞留量固定定化技术、多多种构型化化合物的微微生物毒性性效应与微微生物代谢谢机制的基基础上,发发明了3项项有机污染染物微生物物消化增强强技术新方方法,研创创出了基于于富含高毒毒性污染物物的
22、废弃有有机质沼气气化、污水水高效除磷磷脱氮和低低浓度气态态恶臭污染染净化3项项关键增强强新技术,突突破了有机机污染物微微生物消化化过程高效效稳定增强强的技术难难题。主要要发明成果果如下:(1) 发发明了消减减毒害物质质抑制微生生物消化活活性源强化化与酶宏观观调控技术术。在建立立基于微生生物消化过过程微生物物菌群解析析与分子诊诊断技术研研究平台的的基础上,获获取了基于于微生物消消化关键控控制参数与与特征菌群群间特异性性耦联规律律的系统解解析方法,研研制出基于于外源加入入微痕量金金属基质微微生物生长长与活性源源促进增强强技术与酶酶控宏观调调控技术;通过对330多类复复杂构型毒毒害化合物物对微生物物
23、菌活性抑抑制/毒害害效应实控控阈值的系系统研究,开开发了毒害害效应实控控阈值的风风险消减技技术,研究究成果为消消减毒害化化合物对有有机物微生生物消化毒毒害效应、实实现高效稳稳定运行提提供了有效效的控制技技术。(2)发明明了基于代代谢通路精精细调控的的微生物原原位碳源增增强技术。针针对污水除除磷过程聚聚羟基烷酸酸(PHAA)的独特特输运功能能,研创出出了提高污污泥、污水水有机物原原位转化合合成聚羟基基烷酸(PPHA) 前体物的的过程控制制新技术,发发明了基于于促进产丙丙酸关键酶酶活性、抑抑制产甲烷烷菌活性的的污泥/污污水有机物物高效率定定向转化为为高丙酸含含量SCFFA 的新新技术;进进而发明了
24、了原位利用用污水厂产产生的污泥泥及污水颗颗粒有机物物定向产物物转化的增增强除磷脱脱氮新技术术,显著提提高除磷脱脱氮效果、大大幅度减少少了伴生温温室气体产产生量。(3)发明明了微生物物高滞留量量固定化与与高活性再再生修复新新技术。通通过对多种种污染物微微生物净化化微观代谢谢机制、目目标微生物物的定向选选育、微生生物固定化化膜再生与与修复等关关键技术系系统研究的的基础上,研研发了具有有特征污染染物-菌群群结构高关关联特性的的目标菌种种库建立、基基质诱导生生长喷淋系系列配方、菌菌种工业化化批量培育育等微生物物菌种批量量扩繁培育育新技术,研研制出高活活性微生物物增殖促进进源强化方方法改性微微生物增强强
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