高校科研与科技产业案例全接触
日期:2022-09-27  来源:产学研合作处 

“十五”期间,各高校科研与科技产业工作人员,坚持开拓进取,自主创新,涌现了大批优秀科研人员、科研团队和科研成果。

他山之石,可以攻玉。优秀科研人员、团队及成果的涌现,对全国高校科研与科技产业工作具有相当的镜鉴、启迪和示范作用。在此,遴选“十五”期间部分高校科研与科技产业案例予以刊发,供广大高校科研与科技产业工作人员借鉴、参考。

北京邮电大学:

“带土移植”架设科研与科技产业的桥梁

随着我国高等教育改革的深化,高校正迅速成为我国科技创新的主力军。高校科技产业在加速科技成果转化和产业化方面取得了显著成绩,已成为我国发展高科技、实现产业化的重要力量。

北京邮电大学在信息科技领域有多个学科位居国内领先水平,取得了大批的科研成果,同时也涌现出了多个以学校优势学科为依托的科技产业,这对于调整学校学科专业结构和科研方向、提高科研综合水平、稳定科研队伍、培养创新和应用型人才等方面都发挥了重要的作用。

这其中尤以网络管理方向的科技成果与产业化工作极具代表性。该校的网络管理领域的研究水平一直处于国内领先水平,拥有多位国内外知名的专家、学者,他们不仅教书育人,培养了一批创新型人才,更在科技成果转化方面进行了有益的尝试,并取得了良好的经济效益和社会效益。

通信产业是国民经济的基础性与先导性产业。随着我国加入WTO和通信市场的逐步放开,国外电信设备将大量涌入中国这个庞大的通信市场。网络管理系统是通信网络建设的一个重要方面,是保证通信网络高效、可靠、经济和安全地运行的基础之一。

长期以来,通信网的管理主要依靠设备厂商提供的仅可以对自己厂商通信设备进行管理的网元/子网管理器。由于缺少可以对各个厂商的通信设备进行综合、统一管理的网络管理系统,通信网的很多优点没有发挥出来,通信网的经济性和安全性有待进一步提高。

从20世纪90年代初开始,该校以孟洛明教授为首的网络管理研究中心率先在国内开展系统化的网络管理研究工作,在“九五”期间,作为项目负责人,孟洛明教授主持完成了包括多项国家自然科学基金、国家科技攻关、“863”计划项目在内的一批重大项目,在网络管理领域提出了具有创新的系列化方法,创造性地解决了若干关键科学技术问题,使我国成为国际上少数几个掌握网络管理成套理论和技术的国家之一,为我国在国际上争得了不少荣誉。

其中,代表我国提出的虚拟专用网网络管理的建议被接受作为ITU-T(国际电信联盟)系列标准;掌握了网络管理测试的理论、关键技术、系统研制、工程建设等成套方法;主持完成我国第一次全系列网络管理规范(包括提出规范、提出测试规范、规范验证、测试规范验证等)等均到达国际领先水平或先进水平。

如果不能将取得的科技成果及时进行转化,则会造成科技资源的闲置,这将是巨大的浪费,所以在不断科技创新的同时,学校以及科研人员都在积极思考如何将科技成果进行转化。1998年7月,北京邮电大学成立了专业从事网络管理方面科研成果产品化、产业化的校办高科技公司―北京市天元网络技术有限公司,并将网络管理研究中心的科研人员成功地调动到公司任职,这一举措被来公司指导工作的领导形象地称为“带土移植”,成功地解决了科研与产业的结合问题。

从实践来看,好的机制已经收到了令人欣喜的效果,公司成立以后,很快就完成了多项复杂、大型的网络管理系统工程建设,如全军光纤数字通信传送网网络管理系统,中国联通长途传输网综合网管工程,中国移动通信全国移动骨干网网管系统等。

从科学技术的发展来看,网络理论与技术的更新与发展将成为未来科学技术发展的焦点之一。因此,在网络理论和技术方向开展研究,体现了国家的战略目标和需求,对促进我国国民经济和社会发展具有十分重要的意义。

“十五”期间,北京邮电大学网络管理研究中心将第三代移动通信、下一代互联网网络管理、网络管理体系结构等网络理论和技术的前沿作为新的切入点,定位于应用基础研究,根据所从事研究方向的特点、国际上的发展趋势和国家的需求,以知识创新为主线,在应用基础理论研究、标准研究、关键技术突破三个层次上开展研究工作,又取得了一批重要的科技成果,现已成为国家解决网络管理方面重大问题的研究基地。

而天元网络则积极地与北邮网络管理研究中心合作进行科学研究,并及时地将取得的科技成果进行转化。目前,北邮网络管理研究中心与天元网络已经形成科学研究技术上支持产业化、产业化经济上支持科学研究的良性循环。

“十五”期间,在应用基础理论研究方面,北邮网络管理研究中心取得的具有代表性的科研成果主要有两个。

其一是在网络管理体系结构理论领域。体系结构是网络管理建设首先要解决的问题,长期以来,多厂商设备环境下的网络管理、网络管理质量等问题一直没有得到根本性的解决,其主要原因就是网络管理系统体系结构问题。北邮网络管理研究中心进行了系列化的网络管理系统体系结构理论的研究,提出了基于NSA(网络/业务/应用)模型的网络管理体系结构理论,并分别在IP网与电信网混合网、光纤用户接入网、SDH网、ATM网、第三代移动通信网等网络管理中进行了应用,取得了显著的效果。而天元网络的网络管理系列产品(MetaView)都采用了NSA模型的网络管理体系结构,并在国内的主流电信运营商中得到了大规模的应用。

其二是在网络管理接口分析、设计和验证方法领域。长期以来,没有通用的网络管理接口分析方法,已有的网络管理分析方法都和具体的网络相关。因此,网络管理接口的分析和设计质量很难控制,对于复杂的网络管理环境,如多种网络的混合/叠加的网络管理环境,目前网络管理接口的分析方法很难适用。

通过对网络管理接口功能进行分析,发现网络管理接口从“网络相关性”的角度可以分为两部分:网络强相关性部分和网络弱相关部分,其中网络弱相关部分可以构造成通用的网络管理接口,基于网络弱相关性部分,构造了网元管理层和网络管理层之间的通用接口,研究成果作为中国的建议提交给ITU-T(国际电信联盟),被接受为国际标准:ITU-T Q.827.1。

“连接”是传统的网络模型和网络管理模型的基础,也是网络管理接口分析的基础,在面向无连接网络的环境下,在没有“连接”概念的条件下,给出网络管理接口分析方法,是网络管理领域急待解决的问题。北邮网管研究中心从网络管理的角度,发现“流”的基础性和元描述性,将“流”作为模型元,提出包括流、流点(flow point)、流点池链路(flow point pool link)、路径、流域(flow domain)、访问组(access group)、层网络等内容面向无连接网络的管理信息模型,并在EPON的网络管理环境中进行了验证,该成果作为中国的建议提交给ITU-T,被接受为国际标准:ITU-T Q.838.1。

以上成果的取得使我国掌握了网络管理接口分析、设计和验证的成套方法和技术。

天元网络应用此科技成果,成功开发了网络管理接口适配系统,能够有效地支持网络管理系统与被管网络之间的互联,既能保证网络管理系统与被管网络之间的数据交互,又可以屏蔽不同厂家网管协议和信息模型的差异,大大地缩短了新设备的接口适配系统的开发周期并提高了产品的可靠性。

在标准研究方面,北邮网络管理研究中心联合天元网络,先后代表中国向ITU-T提交了7个标准,并被采纳,2005年又有3项标准被ITU-T立项。在国家行业标准制定方面,北邮网络管理研究中心与天元网络领导还参与了国内80%以上的国家/行业标准的制定工作。孟洛明教授还当选为中国通信标准化协会(CCSA)网络管理技术工作委员会主席,北邮网络管理研究中心另一位专家亓峰教授任中国通信标准化协会网络管理技术工作委员会综合组组长、ITU-T第四研究组副主席,是目前我国在ITU-T的最高技术职务和研究组级别最年轻的领导。

在不断地探索与实践中,北邮网络管理研究中心和天元网络取得的科技成果与产业化之路逐渐得到了社会的认可。“十五”期间,共获得国家科技进步二等奖2次,省部级科技奖一等奖1次,省部级科技奖二等奖4次。天元网络的网络管理与运营支撑系统产品则广泛地应用于国内各大电信运营商,并销往马来西亚、香港、台湾等国家或地区,其传输网综合网管系统的市场占有率占国内第一,移动网综合网管系统市场占有率占国内第二,已经成为国内网络管理领域的领导厂商。

近年来该校在网络管理领域科学研究、成果转化和产业化方面的实践表明,高校利用学科和人才优势创办高科技企业,应走产学研结合的道路,应以转化高新技术成果并实现产业化为目的,在规范管理的基础上,不断改革创新,努力将高科技企业做强做大,搭建高校科技成果产业化的运作平台。

“十一五”期间,北京邮电大学将不断加强技术创新和体制创新,以崭新的观念、宽阔的视野去创造更辉煌的业绩。

北京交通大学:只为铁龙越青藏

在共和国历史上有这样一项工程,它让三代国家领导人牵挂不已,也让无数的建设大军为之魂牵梦绕。从来没有哪一项工程像这项工程一样创造了这么多的世界之最,也从来没有哪一项工程像这项工程一样,应用多种领先技术,并在如此艰难恶劣的自然条件下施工,这项工程就是举世瞩目的青藏铁路。

青藏铁路和GSM-R

为青藏铁路提供可靠的通信保证,是确保这条穿越世界屋脊的钢铁巨龙实现真正腾飞的重要环节。青藏铁路长达1142公里。其中,960公里的线路在海拔4000米以上,550公里线路建设在多年冻土区,这对通信网络的规划、部署、运营及维护提出了极高的要求。

我国铁路延续使用了40多年的单信道无线列调通信系统采用的是模拟信号,列车控制系统必需靠道床稳定的钢轨传送数据,无法适用于要穿越冻土地带的青藏铁路。也远远不能满足铁路现代化的需求。一流的高原铁路,需要一流的技术和一流的服务。经过多方考察论证,铁道部最后把目光投向GSM-R系统。

GSM-R是一种基于目前世界最成熟、最通用的公共无线通信系统GSM平台上的、专门为满足铁路应用而开发的数字式无线通信系统。比起传统的通信系统,GSM-R提供的解决方案拥有许多得天独厚的优势。

青藏铁路开通后,由于全线路段地质结构非常复杂,行车时对通信要求非常高,要求整条铁路通信实现萦“少维修、免维护、争取无人值守”,GSM-R正好可以提供这样的功能。它支持时速高达350公里的语音和数据通信,它还提供应急通信、养护维修通信等语音功能,GSM-R特有的优先级业务,可确保每个紧急命令的顺利下达。在规划蓝图中,使用GSM-R系统的青藏线全程有人值守的车站总共才11个。整条线路不需传统的信号灯,自动搬道岔,列车可根据行车速度和前方路况自动调整行进速度。可以说GSM-R使中国铁路在迈向信息化、自动化的进程走了一大步。

最重要的一点是,GSM-R可创造巨大的社会效益。它为铁路现代化调度、指挥、控制提供通信平台,不仅能解决青藏线的问题,还能为中国铁路的二次腾飞做贡献。通俗点说,就是能让铁路多拉快跑。目前正在攻克机车同步控制难关的大秦线,就是在利用GSM-R的控制功能,让“几匹大马”同时接受命令,听话拉车,别小看这一个动作,有了它,大秦线才有可能开出两万吨重载组合列车,运量翻一番;GSM-R还在大型编组站、高速铁路发展方面具有优势。

青藏铁路GSM-R实验段项目的成功实施,使整个青藏铁路的通信工程施工得以在此基础上全线铺开,中国乃至亚洲将拥有第一条使用GSM-R通信信号一体化综合平台的铁路;另外施工现场实践了国内十年来关于GSM-R的研究成果,为今后同类施工工艺提供了工程实例,按照中国铁路跨越式发展的远景规划,在2010年以前,中国将力争建成覆盖全路70余条干线的GSM-R通信网络。

钟章队与北京交大GSM-R项目组

如今,凡是知道GSM-R的人,都知道北京交通大学,凡是参与GSM-R工程的人,都多少和钟章队教授有些联系。

十年,在人类历史上只是短暂一瞬,然而对钟章队和他的团队来说,却是拼搏奉献的难忘岁月。从一个20平米的小办公室到筹建中300平米的国家重点实验室;从实验室的演示到青藏铁路的现场测试;从一个人到上百人的队伍;从跟踪这项技术到推动并扶持一个产业的兴起,他们用双手和智慧,为青藏线钢铁巨龙绘就了画龙点睛之笔――GSM-R。

“神五都上天了。”这是钟教授常对学生说的一句话,他始终将满足国家和铁路事业的需求作为自己的使命,为了获得GSM-R技术的最新数据和信息,他四赴欧洲进行实地考察,参加过数十次学术研讨会、率领项目组共发表上百篇相关学术论文。

为了给铁道部领导一个可以放心的专家意见,整个项目组在2003年年初“非典”形势最为严峻的时期,日夜奋战,没有休息过一天,仅用三个多月的时间就完成了GSM-R模拟实验室建网和试验的工作。就是在这个实验室,项目组把青藏铁路运用GSM-R的各种情况模拟演示了出来,从科研的角度来验证GSM-R是适应青藏铁路、中国铁路的工程建设要求,符合铁道部要求的“先进、成熟、经济、适用、可靠”等技术引进的条件。原铁道部总工程师王麟书曾这样说:“作为铁路无线通信领域人才摇篮的北京交通大学正活跃着铁路移动通信技术研究开发和教学的中坚人物。”这一评语充分肯定和概括了几年来钟章队和他的团队取得的成绩。

如今,钟章队已经成为一位有资格参与国家中长期建设规划的专家,在他热爱的事业中,他的身份是多元的。他是位设计师,在引进GSM-R技术的基础上,钟章队带领项目组做了大量的二次开发工作,与欧洲的铁路相比,青藏铁路集中国铁路的众多特殊问题于一身,如客货混跑、机车多样、算法复杂等,因此,GSM-R在中国不能简单地复制应用。他们针对青藏铁路的实际情况,自主研发了数个测试工具,为青藏铁路的特殊需求设计了机车台、调度台等,用他自己的话来说,“就是要让马克思主义和中国实际相结合,不能让GSM-R在中国水土不服……”

他还是一位裁判员,在根据青藏铁路的实际情况选择产品和设备时,他作为专家提出的意见,经常被采纳。因为十年的积累,让他成为GSM-R系统集成方面的专家,他知道哪些产品适用于青藏线,哪些产品组合在一起能发挥最大的效用。

他更是一位诲人不倦的老师,这些年他已经举办了四次GSM-R技术管理培训班,为中国的GSM-R培养了上百名专业人才,他带的数十位研究生已经和将要成为这个研究领域的另一些钟章队!

正是由于项目带头人钟章队教授的表率作用,在实验室里,项目组的每个成员都将GSM-R当作一项毕生奋斗的事业来完成,有些老师甚至过年也只是匆匆休假三两天又埋头苦干;在青藏线测试段,项目组的28名师生更亲身体会到“特别能吃苦、特别能忍耐、特别能战斗、特别能团结、特别能奉献”的青藏精神,并在青藏铁路公司、参与测试工作的20家公司、厂家面前,树立了北京交通大学师生肯吃苦、能干事的形象。

团队的努力,换来了丰硕的成果,他们在青藏线测试段开展了许多创新性的工作:如该项目组实现了首次将GPS技术应用于GSM-R呼叫定位,实现了本站、前站和后站的调度呼叫功能;开发研制的数据通信服务器与移动交换机(MSC)结合,为机车综合通信设备传送调度命令和车次号信息提供了可靠的数据传输通道,同时也为GSM-R网络服务质量测试提供了重要的通道等十几项创新成果,为GSM-R的实际应用特别是青藏铁路的通信信号建设奠定了基础。铁道部科技司、铁道部运输局、铁道部青藏办为此联合向北京交通大学发来贺电,祝贺项目组圆满完成GSM-R网络及终端功能实验测试工作。

中国铁路和交大人

今日北京交通大学,像GSM-R项目组这样的团队还有很多,像钟章队教授这样的老师还有很多,学校近年来依托铁路行业优势,加快学科发展,在交通运输规划与管理、交通信息工程及控制等学科形成了自己的优势和特色,取得了突出成果。

截至2004年年底,共承担青藏项目24项,合同金额达1430万元。涉及青藏铁路的许多重要建设项目:如信息化、高原冻土施工及生态保护、青藏线无线移动通信及测控技术、高原铁路运营组织等。除了GSM-R通信系统,青藏铁路还将采用学校运输学院师生研究的青藏铁路运营管理模式。土建学院研究的青藏铁路冻土区工程长期监测系统建设、青藏线格尔木至拉萨段水土流失监测为工程建设提供了科学依据。众多学校老师从我做起,以建好第一条现代化高原铁路为己任,带领学生深入到国家重点工程的现场去,增进对现场的了解。北京交通大学已成为我国铁路、交通运输行业人才培养和科技创新的重要基地。他们的贡献将和众多青藏铁路的建设者所付出的努力一起载入中国铁路的发展史册。

此外,近年来该校积极倡导“在工程建设中了解国情、在工程参与中增长才干、在工程实践中磨砺品质”。每年都会安排10多支大学生社会实践团到国家重点工程现场进行考察、实习和志愿服务活动。青藏铁路、大秦线、胶济线、宜万铁路、兰新复线工程等近年来国家重点建设工程的工地,都留下了北京交通大学的本科生、硕士生甚至博士生社会实践团的身影。

山东农业大学:张民教授与我国包膜控释肥

文/刘观浦

2004年12月29日,是山东农业大学博士生导师张民教授大喜的日子。

这一天,由他主持的农业科技跨越计划项目“包膜控释肥料的中试与示范”课题通过农业部组织的专家鉴定,获得高水平评价;科技成果转化项目”包膜控释肥产业化成果转化“获得农业部批准立项;山东农业大学与山东金正大生态工程股份有限公司签订包膜控释肥生产技术许可合同;事业的成功,正让这位海归学子科技报国的心愿变为现实。

1992年,在中国科学院南京土壤研究所读博士的张民,借助山东农业大学与美国肯塔基大学的合作关系,由学校联系作为合作培养赴美留学,1996年6月回国。

在美国留学和作博士后期间,张民主要从事土壤肥料、土壤化学、土壤环境与植物营养方面研究,接触到了包膜控释肥,对包膜控释肥做了大量的调查研究,并在柑橘上做增产和提高效果品质的试验,收集和掌握了包膜控释肥的相关资料。当时,张民就想,如果将包膜控释肥的生产技术引进到国内该多好啊!

1997年,他申报的“控释肥的制作技术”研究课题在农业部立项。开始,张民根据在国外的所见所闻,自己制作了小型流化床包膜塔,并研制出了肥料样品。1998年夏天,课题组花5万美元,从美国引进了实验室用的流化床包膜塔和多种喷涂设备,加快了研究进度。他们在国内筛选了四五十种包膜材料,进行了成千上万次的试验,并把引进的流化床包膜塔放大,自行设计制作了流化床包膜塔及其配套生产设备,优选包膜材料的配方,研制出控释时间为60、90、120、150、180、270、360天等适合不同作物需要的控释肥系列产品,在玉米、小麦、花生、蔬菜、花卉、草坪上进行田间肥效试验,增产效果显著。专家鉴定后认为,张民他们研制的包膜控释肥产品,在质量上可以和发达国家的同类产品抗衡,在生产成本和价格上有绝对优势。

为了把包膜控释肥科研项目完成得更好,2000年6月,张民再次到美国佛罗里达大学热带作物研究所,一边作科研,一边考察了解包膜控释肥的生产工艺、设备和产品研制情况。2002年9月回国,继续他的两项科研项目。

经过大量工作和艰辛探索,张民带领课题组,在过去工作的基础上,创新并形成了成熟的包膜控释肥核心技术,即可降解膜材料配方精准控释技术、热固性树脂快速固化成膜技术、热塑性树脂快速喷涂包膜设备及工艺技术、闭路循环加压冷凝溶剂回收技术、以硫为底涂层的高分子聚合物包膜技术、管盘式多层尿素硫磺快速熔融技术和高压气流快速加热恒温技术。自行设计建成了完善的年产1万吨的热固性树脂包膜控释肥设备、年产1500吨的热塑性树脂包膜的中试设备和年产1万吨的硫和硫加树脂包膜控释肥设备三条生产线。经过多次的试制、试验、反馈、改进和创新,生产出定型的4个系列100多种包膜控释肥产品。

课题组在研究中,创新和研制的“回收热塑性树脂为可降解膜的包膜控释肥料”、“以喷涂尿素为底涂层的改性环氧树脂包膜控释肥料”、“以硫为底涂层的高分子聚合物包膜控释肥料”、“管盘式多层尿素、硫磺快速熔融器”、“高压气流快速加热恒温器”,已申请三项国家发明专利和两项实用新型专利,其中3项发明专利已经初审合格。

田间试验证明,在每亩化肥投资相同的情况下,施用玉米专用包膜控释肥比当地习惯施肥每亩增加产量92.2公斤,产量提高了16个百分点。水稻施用控释氮肥与普通尿素在等量施肥条件下,产量提高了39.9%,控释氮肥在少施一半的情况下,产量仍然提高了15%以上。控释肥在粮食、蔬菜、果树、草坪和花卉等作物上均有显著增产或增效的效果。

如今,“包膜控释肥料的中试与示范”和“波尔多液营养保护剂制作技术及作物效应研究”两项课题,都按期完成和超额完成,张民以出色的工作成绩通过了农业部专家组的验收和省科技厅专家鉴定委员的鉴定,认为两项课题的研究均达到国际先进水平,在废旧塑料热塑性树脂和硫加树脂包膜技术方面居国际领先水平。他主持完成的“农田地下水质监控及防污技术的研究”等五项课题,分别获得“九五”国家重点科技攻关计划优秀科技成果、山东省科技进步二等奖等五项奖励,这完全得益于张民的实干精神。

国家和人民的需要,是张民努力工作的精神动力。多年来,张民不断得到上级鼓励和支持。1997年被评为山东省优秀教师,遴选为山东省青年学术骨干与学科带头人。1998年被评为山东省优秀青年知识分子,1999年被授予山东省优秀共产党员荣誉称号。同年被评为山东省十佳中青年科技专家。2000年入选人事部“国家百千万人才工程第一、二层次”。

山东农业大学包膜控释肥简介

山东农业大学包膜控释肥是由国家“948”项目和山东省优秀中青年科学家科研奖励基金资助研制,获农业部农业科技跨越计划项目支持的高科技产品。经大量试验和示范应用证明,包膜控释肥产品的控释时间可在3至12个月,在果树、蔬菜、花卉、草坪、玉米、水稻、花生、小麦等作物上均有极显著的增加产量、改善品质或提高观赏价值的效果。氮肥利用率比普通对照肥料提高50%至1倍以上,在减少一半以上施用量的情况下,仍有明显的增产或促进生长发育的效果,并可改善品质。一季作物,可一次使用,省工省时,同时还极大地减少了施肥对大气和水环境的污染。

因此,控释肥被誉为21世纪绿色环保高科技肥料。包膜控释肥是通过包膜预先设定肥料在作物生长季节的释放模式,使其养分释放规律与作物养分吸收相同步,从而达到提高肥效的一类肥料,是农艺与工艺相结合的产品,是肥料制造与施肥技术的重大创新。包膜控释的原理是由于不同膜厚度、不同添加剂和不同肥料颗粒直径都直接影响到肥料养分从膜内到膜外的扩散释放速率,因此通过调整膜厚度、添加剂、不同粒径颗粒等的比例与组合,可以达到使包膜控释肥释放高峰与作物吸肥高峰期相吻合,解决了控释肥养分释放速率与作物生长吸肥规律相吻合的技术难题。这种由聚合物树脂包膜的颗粒控释肥料施用后,土壤或基质中的水分使膜内颗粒吸水膨胀,并缓慢溶解,扩散到膜外,将在3~12个月的时间里持续不断地释放养分。由于养分扩散的驱动力是温度和膜内外的浓度梯度,因此,当温度升高时,植物生长加快,包膜控释肥释放速率也随之加快;当温度降低时,植物生长变缓或休眠时,包膜控释肥也随之变慢或停止释放;另一方面,作物吸收养分多时,控释肥颗粒膜外侧浓度下降也快,造成膜内外浓度梯度增大,控释肥释放速率也就加快,从而也使其养分释放模式与作物需肥规律相一致,使营养元素发挥了最大的肥效或利用率。

包膜控释肥无论对室内、室外、盆栽、苗圃、花园、水培、砂培、土培的花卉、蔬菜、草坪、果树、林木以及水稻、玉米、小麦、花生、烟草农作物等都是一种理想和完美的控释长效肥料。包膜控释肥源源不断地按照植物的需要供给最直接有效的养分,促使植物叶更绿,花更艳,果更硕,株更壮。不仅施用一次可根据植物的需要持续不断地供给养分达3~12个月的时间,而且对植物安全,不会造成烧根、烧苗,并易于保存,使用方便。尤其适合在绿色食品、无公害食品的生产和各种经济作物、观赏植物上应用。

山东农业大学主持的“包膜控释肥制作技术与应用”研究课题,被农业部和财政部列为“948”和农业科技跨越计划项目,目前已完成包膜控释肥的中试与示范,于2004年11月18日通过了农业部组织的专家组验收,12月29日通过了专家鉴定委员会的鉴定,并给予很高水平的评价。本项目创建了热固性树脂、热塑性树脂、硫和硫加树脂三套不同包膜材料和工艺的包膜控释肥中试生产线,研制生产的包膜控释肥系列产品的技术指标已达到或超过了国外同类产品的国际先进水平;在废旧塑料热塑性树脂和硫加树脂包膜技术方面处于国际领先地位。该研究使包膜控释肥的核心技术取得了突破性进展,包括利用废旧热塑性树脂为可降解膜材料的配方以及相配套的流化喷涂包膜和溶剂回收技术、利用热固性树脂表面快速成膜的配方及其工艺、硫包膜和硫加树脂包膜的配方和工艺、控释肥产品质量检测和肥效评价技术、作物专用控释肥养分配比及同步释放技术、专用控释颗粒肥配方与造粒技术、作物平衡施用控释肥的栽培技术。按照国内和国际标准,制定了包膜控释肥生产技术规程与质量检测技术规范,创新了包膜控释肥的膜材料及其涂膜技术工艺,申请了3项国家发明专利和2项实用新型专利,形成了具有我国自主知识产权的包膜控释肥生产技术体系与产业化模式。在控释肥料的研制开发、养分释放机制、控释肥料农业与环境评价等方面进行了深入、系统的研究,制定了控释肥产品的企业标准,构建了我国控释肥料生产、标准与评价体系的框架。形成了三套完整的包膜控释肥生产工艺流程及技术体系,实现了包膜控释肥工业化生产的目标。

目前研制开发的控释肥包膜材料可采用废旧回收塑料,成本远低于国际同类产品,生产的热塑性树脂、热固性树脂包膜控释肥产品已经远销到澳大利亚、德国、马来西亚和日本等国家,受到国内外同行专家和用户的认可与欢迎。

西北农林科技大学:

牛博士的“三农”情结

提起西北农林科技大学的牛博士昝林森教授,许多人并不陌生。用他的话说,新时期国家调整农村产业结构,畜牧业挑起了农民增收的大梁,而养牛业首当其冲,成为农民增收的首选产业,那么作为一个养牛科技工作者怎么能无动于衷呢?

面对这千载难逢的大好机遇,昝林森“牛”劲十足,抓科研,他迎难而上,开拓进取,永不松套;抓示范推广,他奋勇争先,苦干实干,只讲奉献,不求索取,常年活动在三秦大地和中原一带;搞讲座,做报告,办牛节,评牛市,为中国牛业科技经济一体化鼓与呼,常常成为各地媒体采访报导的热点人物。

但昝林森的工作不仅仅是跑跑腿和动动嘴那么简单。自上世纪90年代初以来,昝林森就开始致力于秦川牛选育改良及产业化工程等项目的研究和技术开发工作。面对陕西省畜牧业“有良种、无产业”和“满天星星不见月亮”的生产现状,他在组织科技攻关,加大秦川牛选育改良力度的同时,千方百计地寻求肉牛产业化的支撑点和突破口,“抓龙头、树典型、办牛节、促发展”成为他开展技术推广和普及先进实用技术并取得实效的诀窍。

经过他和同事们的共同努力,终于成功地探索出了“公司+专家+农户”的肉牛产业化新路子,总结出了“捆绑式”、“链接式”、“注入式”产学研紧密结合、开放式办学的新模式,为“宝鸡农业专家大院”模式的创建和完善做出了重要贡献,达到了“点灯一盏,照亮一片”的技术推广效果,并培育出了秦川肉牛新品系1个,获中国国际农业博览会优质名牌产品奖。

同时他还积极倡导举办了三届“中国秦川牛节”和杨凌农高会秦川牛大赛,培育了6个国家级和省级产业化龙头企业,催生了一批相关产业,实现了龙头企业培植与产业化基地建设的同步推进,使秦川牛从良种繁育到餐桌消费的全过程都有了技术支撑,大幅提升了秦川牛养殖业的经济效益和技术含量。项目实施区10年累计新增出栏肉牛12万头,带动农民新增养牛400万头以上,新增经济效益35.6亿元,社会效益达117.7亿元以上,有效地防止了因焚烧秸秆带来的环境污染,带动了陕西关中地区及陕南、陕北秦川牛产业的发展,形成全省肉牛产业化开发新格局,技术外溢效应辐射全国20多个省、市、自治区。

党和国家领导人、回良玉、布赫、许嘉璐、陈至立等先后视察项目基地,对秦川牛的选育改良和产业化示范基地的建设以及“宝鸡市秦川牛专家大院”模式等给予了高度评价。他主要参加完成的“秸秆养畜示范推广项目”和“产学研结合开放式办学新模式的探索与实践”分获国家科学技术进步二等奖和陕西省教学成果特等奖;由他主持完成的“秦川牛优质高效产业化配套技术体系研究”和“CNT促长剂研究及提高畜禽生产性能的研究”分获陕西省科学技术一、三等奖。

“十五”期间,在继续开展秦川牛肉用选育改良及产业化工程方面的工作的同时,昝林森还主持承担了国家科技攻关计划奶业重大专项陕西项目区的科研和推广工作,并积极承担了杨凌示范区奶业科技包村及科技入户示范工程等项目。另外他还受学校和陕西省委组织部委派,于2004年9月起担任了陕西省奶业大县─陇县的科技副县长一职。

“争项目、搞科研、抓推广、扶龙头”是他这个时期的工作特点,他常常牺牲节假日,加班到深夜。奶业课题是重大项目,奶业又是陕西省农民增收致富的主导产业,课题组全体成员达144人,涉及两所大学、三个企业以及30多个示范基地。

经过四年多的努力,他率领的课题组共取得科技成果7项,其中4项达到国际先进水平,3项达到国际领先水平,17项技术申请了国家专利,开发了4个技术软件,培养了24名博、硕士研究生,形成了26个技术标准,使国家科技部“人才、标准、专利”战略得到了很好的落实,成功地构建起了陕西奶业的主体技术骨架,取得了显著成绩。累计新增直接经济效益达4.9亿元,社会效益达38.4亿元。

其中他挂职副县长的陇县,通过举办产业化报告会、技术培训会和“奶牛节”等形式,有效地提高了当地奶农的养殖积极性,现已建成奶牛养殖小区42个,全县500头以上的奶牛村达12个,3000头以上的奶牛基地乡镇达10个。短短的一年半时间,全县新增奶牛0.7万头,奶牛存栏达到4.2万头,奶山羊存栏6.2万只,畜牧业产值占农业总产值的比例达43%,奶畜产业为全县农民人均提供收入726元,使全县贫困人口减少2.1万人,农民人均纯收入达到1658元,较2003年净增256元,创历史最高水平。

工作中,同事和学生都觉得昝林森老师好像有使不完的力气,在圆满完成教学、科研及推广工作之外,他还承担了《中国农学通报》和《黄牛杂志》副主编工作,并受聘为6个省、市、自治区50多个企事业单位和市、县畜牧业技术顾问,为我国畜牧事业的发展和科技进步、农民增收做出了积极贡献。在他指导下,陕西依托宝鸡戊寅绿色食品有限公司创建的“鸡市秦川牛科技专家大院”先后被中国农学会、中国科学技术协会、国家科学技术部星火办分别命名为“全国农业科普示范基地”及“宝鸡市国家级秦川牛星火科技专家大院”。

参加工作20年来,昝林森教授心系“三农”,服务“三农”,取得了显著成绩,先后被评为“杨凌农业科技新星”、“咸阳市十大杰出青年”、“陕西省十大杰出青年”、“陕西省新长征突击手”、“全国黄牛选育改良先进工作者”、“杨凌示范区农村发展农民增收工作优秀专家”、“西北农业大学‘八五’科技工作先进个人”、“西北农林科技大学拔尖人才”、“陕西省优秀编辑”、“全国畜牧兽医优秀主编”等,并获“中国农学会青年科技奖”和霍英东教育基金资助。面对这些耀眼的光环和荣誉,他就像一头昂首前行的“老黄牛”,不用扬鞭自奋蹄,并常常以“秦川牛精神”自勉,那就是:

九牛爬坡个个出力的合作精神;

抵不倒南墙不回头的拼搏精神;

披荆斩棘锐意拓荒的开拓精神;

脚踏实地永不松套的实干精神;

负重奋进不甘落后的争先精神;

生命不息耕耘不止的奉献精神。

华南理工大学:

科研工作以社会需要为轴心

造纸工业废水污染问题一直是困扰我国造纸工业持续发展的关键问题。传统的造纸工业废水处理方法通常是采用单一的物化或生化处理方法,不仅投资大,而且处理效果差、运行费用高,很难正常运行,导致工业废水污染严重,甚至许多工厂被迫关闭,工人下岗失业,给国家和人民造成重大损失。

华南理工大学环境学院废水处理课题组在万金泉教授的带领下, 经过多年的潜心研究,大胆进行科技创新,研制开发出国家专利技术高效“一体化”废水处理技术。该技术包括造纸废水的一级物化和二级生化处理:一级物化处理采用本课题组研制开发的国家专利技术高效一体化废水处理技术及设备,设备集对废水的混合、沉淀、吸附过滤于一体,在反应器内形成可连续更新的流化过滤床,大大提高了处理效果;二级生化处理采用新型厌氧―好氧相结合的方式,一级物化出来的水大部分可作为中水回用于车间,其余的利用重力自流进入二级生化进行处理,处理后出水回用于生产或达到国家造纸工业污染物排放标准,处理过程产生的沉渣经处理后回用于生产,大大节约了造纸纤维的使用量,降低了生产成本,实现了造纸废水的封闭循环和造纸厂的清洁生产。

该技术彻底改变了传统的造纸工业废水处理方法,与传统的方法相比,在相同处理效果下,工程总投资节省1/2,运行费用降低1/3,且大大提高了废水的循环使用率和沉渣自回用,实现了造纸废水的封闭循环和造纸厂的清洁生产,具有良好的经济效益和社会效益。目前本技术已在广东、广西、福建、湖北、山东、河北、黑龙江等省的三十几家工厂的废水处理工程中应用,每天共处理各种废水近40万吨,每年通过节水、节电、沉渣回用等直接创经济效益1.2亿。该技术于2005年4月通过了广东省科技厅组织的科技成果鉴定(粤科鉴[2005]第068号)。

将创新科学技术服务于社会是该课题组的最终目的。为了使先进的废水处理技术更好地转化为生产力,为社会主义经济建设服务,课题组的同志将个人理想与学科建设、学校发展紧密结合在一起。在高质量完成教学及其他科研工作的同时,本着“建立一套设备,保护一片碧水,造福一方百姓,树立一面旗帜”的崇高理想,不为名不为利,默默辛勤地工作,走遍了全国各地,通过各种方式,使更多的厂家了解、接受这项技术。

在1999年该项目推广之初,由于新技术还没有在工厂实际应用过,许多工厂对技术并不认可。课题组成员多处联系,最后终于联系到广东一家工厂,说服厂方同意出资,在厂里进行应用实验,这使课题组有了第一笔加工设备的经费。

课题组用这笔经费加工制作了日处理量为8000吨的废水特效一体化处理设备,并在工厂进行现场的试用研究。由于经费有限,在实验现场,课题组成员顶着烈日,自己动手连结管道、安装仪表,最后终于使设备正常运行,使处理后废水清澈透明,各项指标达到该厂生产用水标准,实现了减少生产用水和废水排放的目的,彻底解决了该厂的污染问题,不仅厂方非常满意,当地环保部门也对废水处理工程给予高度评价。许多厂家慕名而来,参观和要求使用的厂家络绎不绝,使技术推广工作迈出了极为关键的一步。在短短的时间内,该技术推广到全国各地数十家工厂,获得良好的经济和社会效益。

在长期的科研工作中, 课题组始终以科技创新和形成具有独立的知识产权核心技术作为工作重点。目前,课题组已获得多项国家专利授权, 但他们并没有满足,而是不断完善和提高自己的技术,并保持每年申请2~3项专利, 以具有自主知识产权的核心技术来应对更为严峻的社会需求和更为激烈的技术竞争。

山东科技大学:校企的专利开发之路

1995年,山东科技大学建筑设计院根据建筑防水市场的需要,发挥该校人才优势,开展聚乙烯复合防水卷材的开发研究,自行设计了生产线,边开发边试生产,投放市场,山东科技大学天盾防水建材厂应运而生。

1997年,相关技术发明通过山东省科委技术鉴定并正式投入市场。该厂还及时申请了表面覆铝复合防水卷材生产方法的发明专利和双面纤维增强型两项实用新型专利,注册了“天盾”牌商标。在市场上逐步打开销路后,因施工简便、环保无污染、防水效果好受到建筑行业的青睐。1998年,根据市场的需要,该厂又研发了双面纤维隔热保温型和金属网增强型复合防水卷材,并申请了两项发明专利和实用新型专利。

“天盾” 牌聚乙烯复合防水卷材广泛应用在国家及省市的重点工程,如北京建国饭店改造工程、国家园林式图书馆―苏州图书馆、山东省泰安市市政大厦、建设部金牌小区―济宁光河花园、河南安阳殷都博物馆、山东省泰山医学院新校区等。该类防水卷材的推广使用彻底解决了建筑面的渗漏问题。

1999年建筑设计院又专门成立了防水卷材研究所,研究开发了防水卷材改性母料和色母料,并建成了母料生产线,使防水卷材的性能和质量不断提高。又先后申请了纤维网增强聚乙烯复合防水卷材、彩色观质层复合防水卷材实用新型专利和聚乙烯共混多层复合防水卷材发明专利,均获国家知识产权局授权。1999年还纳入国家火炬计划项目,有效地抵御了市场上假冒“天盾”牌防水卷材的伪劣产品。

为了进一步利用建材厂隶属高校的人才优势,促进在建材方面的新技术新发明向产业化转移进程,2001年山东科技大学天盾防水建材厂在泰山青春创业园建起了5000多平方米的综合办公楼和大型厂房,使生产规模不断扩大。

2002年聚乙烯复合防水卷材得到了美国ICBO机构的认证,产品已在美国成功销售。根据美国市场的需求,又开发了自粘型防水卷材到美国试用。

2003年,为了进一步提高防水卷材的性能和生产质量,又研究开发了双模复合生产工艺,自行设计安装了双模复合生产线。该产品于今年也向国家知识产权局申请了专利。

几年来,山东科技大学天盾防水建材厂共申报国家专利16项(其中发明专利9项),已授权10项。共生产各种类型的防水卷材600多万平方米,销售金额8000多万元,创利润1600万元。该厂以市场需求为导向,不断技术创新,加强产品的更新,满足防水建材的需要,使校办企业在市场竞争中得到生存和发展。

北京林业大学:院士校长的科研硕果

在刚刚公布不久的新当选的中国工程院院士名单中,北京林业大学校长、林学家尹伟伦教授榜上有名。刚刚60岁的尹校长,是我国林业系统目前最年轻的院士。

在刚刚公布不久的新当选的中国工程院院士名单中,北京林业大学校长、林学家尹伟伦教授榜上有名。刚刚60岁的尹校长,是我国林业系统目前最年轻的院士。

创新,为尹伟伦铺平了成功之路。作为学术带头人,他具有在学科交叉领域开展研究的优势和特色。在林学、生物学及二级交叉学科领域中,他从基础理论创新入手,研究建立解决生产难题的新技术,取得了大量突破性的成果。

我国林地生产力远远低于国际水平。这位新院士的突出贡献在于,从生物学基础理论研究入手,创建了林业生产急需的抗旱、抗盐、速生良种评价、检测、选育和速生良种园丰产良种等理论和新技术。他的研究成果集中解决了我国造林缺乏良种壮苗,导致林地生产力和生态效益远远低于国际水平的难题。

尹伟伦的名字,是和6项国家奖、15项省部奖、7项专利连在一起的。他取得的重大科研成果主要有:研究建立了评价苗木质量的生理指标体系、植物生命力判断技术、茎尖监测根系功能技术、植物抗旱抗盐能力定量评价技术、利用光合性能早期预测速生潜力技术、人工促进良种园开花结实技术、按生命需水程度精准节水灌溉技术等7大技术。

围绕良种奇缺、生产力低的难题,尹伟伦创立了快速可靠的生理量化选育抗逆、速生良种和壮苗,及丰产良种系列技术。首创抗旱抗盐能力定量评价技术,测定抗逆极限值,选育出抗逆良种52个,在“三北”地区造林200余万亩。这项成果取得了国家科技进步二等奖。

尹伟伦发明了植物活力测定仪和壮苗筛选生理指标体系,建立了从生命力鉴别苗木死活、筛选壮苗技术,使成活率提高23%、生产力提高15%,获得了国家发明三等奖;他攻克了速生良种园开花迟、无良种生产力的国际难题,提出花芽生理发端期人工促进开花基因表达技术,使叶芽向花芽转化,提早数十年开花丰产,极大缩短了育种周期。此成果推广范围覆盖10余省,取得了数亿元的经济效益,获得了国家科技进步二等奖。

此外,尹伟伦还主持了森林资源类教学改革项目,获得了国家级教学成果一等奖;培养了52名研究生,发表81篇论文,专著10部;先后获得全国优秀科技工作者、全国模范教师、全国优秀教师、国家级有突出贡献的专家等荣誉称号。他是在校长岗位上当选的新院士,其管理工作业绩使得他所领导的北京林业大学有了新的长足进步。

在科研领域的突出成就,使得尹伟伦校长获得了多项殊荣:他被聘为国家中长期科技战略专家、林业战略首席专家,还兼任国际杨树委员会执行委员、中国林学会副理事长等职,在国家中长期科技发展规划、国家林业战略研究、大兴安岭火烧迹地森林恢复及国家林业重大科技工程等多项林业生态建设重大工程和问题的论证中发挥了重要作用。

他主编《西部生态建设建议书》、《林业学科蓝皮书》、《北京林业科技发展规划》;参加《大兴安岭火烧迹地森林恢复》、《国家农业科技发展纲要》、《中国可持续发展林业战略研究》、《国家中长期科技发展规划》、《国家林业中长期发展规划》重大工程及论证;代表我国主编3届《中国国家杨树报告》提交联合国有关组织,赢得了良好的国际声誉。

他首创的植物活力测定仪获得了国家发明奖和专利。他提出了利用特定频率电波定量测定干旱引起细胞膜损伤导致透性变化的技术。发明的植物活力测定仪,可鉴别苗木死活、早期检测造林苗是否成活;可监测水分和离子在膜上的通透能力,反映根细胞是否具有吸引水分和保持控制离子能力的生理功能,依此鉴别苗木死活;并可从茎尖监测根系活力,成为造林后栽植苗成活与否的快速判断技术。专家鉴定认为,“植物活力测定仪属国际首创,处予国际领先地位,有巨大的潜在经济效益”。

创立林木抗旱、抗盐能力定量评价技术,是尹伟伦取得的众多成果之一。不能准确定量评价植物抗逆能力,是国内外筛选抗逆良种和旱区造林树种选择中亟待解决的难题。他研究建立了活力测定技术,监测不同程度干旱、盐碱胁迫后,及恢复灌水后,活力回升与否的变化程度,就可确定胁迫致死点,进而确定了植物耐旱、耐盐能力极限值的准确定量评价指标。这既是定量评价抗逆能力、筛选抗逆良种的新技术,也开创了从生命活力本质上研究抗性机理的新学术思路,为解决转导的抗逆基因不能定量评价表达水平难题提供了新技术,使干旱、盐碱地造林准确选择树种有了量化的科学依据。这一重大成果,为西部旱区选育出了生长量高15%以上的抗逆良种52个,收集315个优良抗逆基因材料,为宁夏、吉林、北京等建立了抗逆良种园,并为转基因育种开发出抗逆基因资源,为“三北”植被恢复提供了数百万株抗逆良种。

他提出了树木抗旱的细胞机理,建立评价苗木质量生理指标体系和技术(苗木质量评价技术):突破过去只能靠外部形态指标评价苗木质量,反映不了生命活力本质,更不能鉴别苗木死活的难题。他探索发现了苗木失水质量下降的细胞机理,建立了利用根系水势、膜损伤率、钾离子外渗量、叶绿素荧光诱导恢复能力等生理指标评价苗木质量的系列新技术,实现了从生命代谢活力本质鉴定苗木质量的突破。这项成果提高了造林成活率和森地生产力,节约了补植费,取得了显著效益。这项成果获得了国家科技进步奖。专家鉴定认为,解决了国内外苗木质量评价的一大难题,是该领域的重大变革与创新,把我国苗木活力研究推向国际先进水平。

通过大量深入细致的研究,尹伟伦建立了人工促进速生良种园开花结实技术即良种丰产技术。种子园虽然都是由速生优株组成的,但种子园没有良种产量是世界性的难题,也是造林无良种来源的重要原因,他的贡献在于,揭示了“旺盛生长抑制开花基因表达的机理”,并提出“花芽分化生理发端期”是人工促进开化结实最佳时期的理论,建立了十余个树种人工促花结实技术,使叶芽发端向花芽转变。攻克了过于旺盛的生长抑制开花的难题,攻克了速生良种开花迟、结实少,甚至几十年都不开花结实的难关。这一技术使水杉种子园20多年无一种子收获的难题得到彻底解决,为良种丰产、促进造林良种化和提高林地生产力创造了效益。这项成果填补了国内林木开花理论的空白,达到国际先进、国内领先水平,目前,已在东北、华北、华中地区广为推广。

他创立了光合性能评价生长潜力技术即速生良种筛选技术。研究品种生长差异与光合特性的关系之后,他发现了早期预测生长潜力筛选速生良种的可靠生理指标。他撰写的相关论文被多次引用,并推广到了杨树、毛白杨、泡桐等育种中。《世界林业纪要》评价说:“在杨树栽培生理工作中做出最卓越成就的,是尹伟伦利用光合速率、光呼吸速率对杨树生长潜力进行苗期早期预测,是较理想的综合指标。”他还建立了应用光合性能评价引种适应性的新技术,促进了白皮松、油松、华山松等科学引种和造林范围的扩大。

尹伟伦积极探索苗木、草坪双向化学调控生长机制,建立了抗旱、节水、省工的林草管理新技术。研制出了抑制茎生长,同时促进地下根生长的反向调控技术,提高了根茎化,极大地提高了苗木质量、抗旱抗寒能力、造林成活率和生长量。这一国内领先的先进技术,为大兴安岭植被恢复做出了贡献。他的研究成果极大地提高了节水抗旱能力,节省了修剪劳力,建立了节水省工栽培技术,在天津、内蒙古等地广为推广,为旱区节水、省工和水资源可持续利用提供了新技术。

他发现了氮素营养参与激素合成和调控生长的新机制,揭示了氮肥通过促进细胞分裂素合成而达到促进叶面积增长、提高光合能力、促进林木生长的新机制。使原认为氮仅参与蛋白质合成的理论得到新的发展完善。

只要没有出差,尹伟伦办公室的灯光都会亮到深夜。他的刻苦和执着在校园里和同行中是出了名的。他极少应酬,把精力都放在了对教育科研事业的不懈追求上。

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