2012年度国家最高科学技术奖昨日终于出炉，浙江共有31项科技成果获国家科学技术奖，11项为主完成，20项参与完成。浙江主完成的11项获奖成果中，国家科技进步奖一等奖1项、二等奖7项，国家自然科学奖二等奖1项，国家技术发明奖二等奖2项。其中，浙江大学占了6项，获奖数在全国高校中位居第二。暂且不去看浙江大学获奖项目的类型与等级，其中有一个很明显的趋势，过半获奖项目都与节能、环保有关。记者挑选部分与我们生活贴近度最高的获奖作品，去了解一下科研是怎么样改变我们的生活。
    
    【制造类】
    
    地下空间的“开路先锋”
    项目名称：盾构装备自主设计制造关键技术及产业化
    奖项：科技进步一等奖
    
    坐地铁很爽，建地铁很痛苦，最怕的是在连接地铁站点时的隧道施工造成地表塌陷或隆起。
    
    “现在，我们可以不怕了。国产的盾构比国外洋盾构要强大，基本解决了失稳、失准、失效的三大国际难题。”浙江大学教授杨华勇在介绍起我国第一台自主设计与制造的复合式国产盾构时，平静的语气中有着掩饰不住的激动。
    
    他说，盾构一次性完成了切削、排碴、衬砌等地下掘进作业，将高风险、高强度、低效率的人工开挖，变成安全、高效、连续作业，是地铁、高铁、高速公路等隧道工程建设唯一有效的现代化大型复杂机电装备。当前，中国对盾构的需求占了全球的60%，但十年前，我国的隧道施工建设却一直被洋盾构左右。
    
    1999年起，杨华勇教授领衔的科研团队与国内其他企业一起进行紧密合作。他领衔的团队主要从事盾构电液驱动和控制系统的研发，这是盾构的“心脏”，也是国外技术封锁最严重的部分。经过技术攻关，发明了密封舱压力动态平衡控制技术，实时监控盾构密封舱的压力，进行多系统协调控制，有效避免了盾构掘进过程中地表的塌陷或隆起。
    
    “杭州地铁1号线在施工时，就用到了我们的盾构。”杨华勇说，近3年在推广中，国产盾构穿越了天津的瓷房子、渤海大楼，上海的打浦路隧道复线掘进。
    
    2009—2011年，自主设计制造的盾构共有132台，这些盾构不仅活跃于京、沪、港等地铁、公路、铁路等隧道施工中，还频频在新加破、印度、马来西亚、泰国等国家出现。“前期马来西亚政府在采购中，我们的盾构还打败了国际主流品牌盾构，成功中标。”杨华勇说。
    
    【节能环保类】
    
    低成本有效降低PM2.5值
    项目名称：湿法高效脱硫及硝汞控制一体化关键技术与应用
    奖项：科技进步二等奖
    
    一看项目名称，总觉得与我们生活离得十万八千里。国家环境保护燃煤大气污染控制工程技术中心主任高翔教授笑称，不要被项目名称唬住，其实，它跟我们生活密切相关。最近，杭州连续的灰霾天气，就是PM2.5造成的，他们的研究项目能有效降低PM2.5值。
    
    “我国是全世界能源利用大国，主要能源又以煤为主。据去年的统计数据，我国燃烧了世界将近一半的煤。”浙江大学高翔教授介绍，燃煤会排放大量的二氧化硫、氮氧化物及汞等多种污染物，这些二氧化硫、氮氧化物等污染物是形成二次PM2.5的重要前体物。
    
    “国家‘十二五’提出的新的节能减排约束性目标是全世界最严的，对二氧化硫和氮氧化物的排放限值标准比德国还要严，并且首次将重金属汞列入环保标准。”但是，要改造现有的燃煤机组具有成本高、占地面积大等困难。
    
    高翔教授和岑可法院士所带领的团队，就是要为这些燃煤企业减少污染物的排放。他们以湿法脱硫技术为基础，把脱硫、硝、汞等污染物的各种净化塔合成一个塔，在高效脱硫的同时，一体化控制各种污染物，解决了高效脱硫和硝汞一体化控制两个问题。
    
    “国内首批脱硫示范项目于20世纪90年代后期开始试点，因引进国外脱硫技术和进口设备，每千瓦脱硫投入费用在1000元左右，有些脱硫项目每千瓦的投入费用甚至高达2000多元，而我们这套装备的每千瓦投资才200元左右，而且效能还比他们的高。”高翔说，这项成果已在含1000MW级的燃煤机组上实现了规模化应用，累积推广了110多套，预计可实现年减排二氧化硫160万吨/年、氮氧化物5.5万吨/年、汞8.9吨/年。
    
    让灭虫剂的刺鼻味少点
    项目名称：全有机溶剂中化学-酶法高效制备手性菊酯关键技术及产业化
    奖项：技术发明二等奖
    
    与高翔教授的项目一样，浙江大学杨立荣教授的项目名字也非常的专业，以至于没有听下去的耐心。直到他介绍完时，我才恍然大悟，原来，这项成果与我们夏天常用的必扑、雷达等杀虫剂有关。
    
    杨立荣说，杀虫剂的杀虫效果是好，可是，它在杀死虫害时，还常常伴随着一股浓郁的刺鼻味道，这些气味中不乏有对人体健康产生危害的成分。
    
    “我们最关键的技术就是将生物加工的方式取代或者应用到了化学加工里面去。”杨立荣团队从1998年开始就致力于制造出效用大、危害小的化学品，他们将生物加工与化学加工的特点结合起来，实现优势互补，发明了一种全有机介质中生物催化制备手性菊酯的技术，将成本低、污染小的生物加工的方法用于化学加工的生产领域，节省了成本的同时，还最大限度地减少了生产中的环境污染，以废水、废物排放为例，比传统的化学加工方法分别减少了83%、92%。“目前，这个技术已应用于拟除虫菊酯类杀虫剂的生物制造当中，我们日常用的杀蚊产品就是其中应用领域之一。”
    
    一方面排污减少了，一方面杀虫效果还提高了。杨立荣说：“传统产品中，真正起效果的活性体与低效体效能高低相差500倍，我们是将效能差的低效体都剔除了，自然减少了相应的化学品使用，对人体的危害性也会降低。”
    
    垃圾填埋场不会成为危险源
    项目名称：城市固体废弃物填埋场环境土力学机理与灾害防控关键技术及应用
    奖项：科技进步二等奖
    
    每天，杭州的生活垃圾都是被送到天子岭垃圾填埋场。十几二十年前堆放垃圾的山已变成了生态公园，可是，这背后与陈云敏教授的团队有着密切的联系。
    
    “我们的第一个实验点就在那里。”浙江大学陈云敏教授说，垃圾填埋过程中要步步谨慎，不然的话，二次污染风险就会显现：垃圾渗出液污染地下水及土壤、垃圾发酵产生的甲烷气体成为爆炸隐患及排放至大气中产生温室效应，更怕一天天堆高的垃圾山突然滑坡……
    
    “我们设计了水平和垂直的导排井同时工作，在垃圾堆体中形成一个纵横结合的排水管网，大大提高了排水性；研发了双套管抽排竖井，内管抽水，外管施加负压，抽取填埋气，加速渗沥液导排。”陈云敏说，目前这套技术已经应用于我国具有填埋气发电条件的18个大型填埋场，填埋气收集率有了很大的提高。
    
    陈云敏团队还发现垃圾体水位升高和屏障变形受损，是导致屏障失效的关键。他们研发了淤堵反冲洗技术，在排水系统淤堵钙化前，使用高压水反复冲洗，延长屏障服役寿命，也给防污屏障加了特殊的“筋”，这样即使垃圾体降解产生很大的变形和拉力，也不容易被撕破。不过天子岭的地基比较好，只是在垃圾底部铺了防渗膜，并没有加“筋”。
    
    【医学健康类】
    
    用自己的细胞“救”自己
    让坏死的心肌“跳”起来
    项目名称：心肌梗死后心肌组织修复和功能重建的机制研究和临床应用
    奖项：科技进步二等奖
    
    夜间无法平躺，没走几步路就气喘吁吁，这是心功能不全病人常见的症状。心肌梗死是最常见的引起心功能不全的原因，我国每年约有100万人死于心肌梗死。供应心脏的冠状动脉堵塞引起血流中断，部分心肌缺血坏死，坏死的心肌逐渐变得僵硬，失去原本正常跳动的功能。传统对于心肌梗死最为有效的治疗方式是通过心脏支架开通闭塞的血管，恢复血流，尚未坏死的心肌才能得以存活，但是这些方法对于已经“死亡”的那部分心肌，却是无能为力。
    
    与皮肤等可再生组织不同，坏死的心肌组织会在心脏上留下一道永远的“疤痕”，持续地引起心功能不全的症状。2002年起，浙江大学医学院附属第二医院王建安课题组率先运用了自体骨髓干细胞移植治疗心肌梗死的方法，让坏死的心肌“起死回生”。
    
    王建安说：“在研究过程中，我们发现只有10%的细胞在承担着修复心肌的工作，其他的细胞在恶劣的环境中都不幸‘罹难’了。”为了这些娇嫩的干细胞进入患者体内后不“罢工”，王建安课题组想到，去西藏工作过的人，心肺耐缺氧能力会变强。那么，干细胞在缺氧环境下是不是也有同样效果呢？他们将干细胞放在含氧量只有0.5%的容器里24小时，再进行移植，从而发现这些干细胞植入人体后的存活率能提高到30%。这一方法简单易行，而且使得单次移植费用减少2000元。目前，已经有102家医院开始应用该项技术，3632位病例中无不良反应。
    
    如果说心肌梗死的恶劣环境是一片贫瘠的“土地”的话，移植入心肌的干细胞就好比是一颗一颗的“种子”。王建安课题组在努力改良“育种”——缺氧预处理技术的同时，也一直在积极“引种”——探索其他适合进行移植的干细胞类型。骨髓干细胞的分离获取相对比较困难，而从美容手术取下来的脂肪组织和女性月经血中也可分离到干细胞，这些“变废为宝”的技术，有望为未来的干细胞移植提供更为丰富的来源。
    
    （2013-01-19）