陳冰
1月8日上午,2017年度國家科學技術獎勵大會在北京隆重召開,國家最高科學技術獎、國家自然科學獎、國家技術發(fā)明獎、國家科技進步獎和國際科技合作獎五項大獎結果公布,共評選出271個項目和9名科技專家,合計280項(人)。
其中,上海共有58項牽頭及合作完成的重大科技成果榮獲國家科學技術獎(2016年為52項),獲獎總數(shù)比2016年增加了6項,占全國獲獎總數(shù)的20.7%,是1999年國家科技獎勵制度改革以來,第一次突破20%,也是連續(xù)第16年獲獎比例超過10%。
在高等級獎項中,2項國家自然科學一等獎,上海參與1項;3項國家科學技術進步特等獎,上海參與2項;21項國家科學技術進步一等獎,上海牽頭完成1項,參與完成2項。
國家科學技術獎是衡量科技創(chuàng)新和重大成果產(chǎn)出的重要指標之一。聚焦加快建設具有全球影響力的科技創(chuàng)新中心的宏偉目標,上海將科技創(chuàng)新擺在發(fā)展的核心位置,依托自身綜合優(yōu)勢和開放優(yōu)勢,充分調動科技資源和智力資源,涌現(xiàn)了一大批重大科技成果,閃耀國家科學技術獎勵殿堂。讓我們?yōu)檫@些“上海成就”點贊!
基礎研究碩果多
基礎研究是創(chuàng)新的源頭,也是創(chuàng)新鏈條的起點。上海緊密圍繞國家重要戰(zhàn)略部署和本地區(qū)科技資源優(yōu)勢,在基礎研究項目資助、實驗室建設、科技資源開放共享、青年人才培養(yǎng)等方面開展了有特色的工作,在國家基礎研究的整體格局中占有越來越重要的分量,為區(qū)域創(chuàng)新能力的提升發(fā)揮了不可替代的作用,全市原始創(chuàng)新能力顯著提高。
在2017年度國家科學技術獎勵中,僅中科院上海分院系統(tǒng)研究所就斬獲國家自然科學獎、國家技術發(fā)明獎7項,分別涉及6個研究機構。其中,中科院上海分院斬獲國家自然科學獎4項,占上海市所獲國家自然科學獎項總量的三分之二。
中科院上海分院院長王建宇介紹,過去一年,中科院上海分院持續(xù)提升創(chuàng)新能力,重大創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)?!澳犹枴痹谲夁\行一年,重要載荷性能優(yōu)良,保障了“墨子號”量子衛(wèi)星提前并圓滿實現(xiàn)全部三大既定科學目標;超強超短激光實驗裝置實現(xiàn)10拍瓦激光放大輸出,達到國際領先水平;天馬望遠鏡通過總體驗收;腫瘤免疫治療重大成果實現(xiàn)研發(fā)和銷售里程碑付款共計4.57億美元的獨家許可轉移。
中國科學院上海有機化學研究所游書力研究員領銜的“芳香化合物立體及對映選擇性直接轉化新策略”項目,榮獲2017年度國家自然科學獎二等獎。
合成化學為人類社會提供了賴以生存的物質基礎。發(fā)展新的反應方法是合成化學的核心研究內(nèi)容之一。一個高效的新反應需要原料廉價易得,高選擇性、高收率,產(chǎn)物有重要的應用價值。與此同時,手性是自然界的普遍特征,手性科學與技術,與生命科學、人類健康、材料科學、環(huán)境甚至國民經(jīng)濟密切相關。手性化合物的市場巨大,僅以手性藥物為例,2010年全球銷售額就達到2000億美元。
從芳香化合物出發(fā)合成手性化合物具有非常重要的意義。因為芳香化合物廣泛存在,簡單芳烴量大,價廉易得。但其直接不對稱轉化反應卻非常有限,傳統(tǒng)轉化通常需要多步反應,而且保留芳香性。發(fā)展全新的反應設計理念,實現(xiàn)直接不對稱轉化是目前該領域亟待解決的問題。
由于芳環(huán)穩(wěn)定性高,難以發(fā)生去芳構化,去芳構化的產(chǎn)物又極易再芳構化。文獻中已有的一些去芳構化反應選擇性控制手段有限,構建復雜分子過程效率還比較低。因此,游書力團隊開展的去芳構化反應極具挑戰(zhàn)性。他們的研究思路是通過形成季碳中心阻止再芳構化過程,與此同時生成的含有季碳中心的化合物、螺環(huán)以及多環(huán)又是天然產(chǎn)物及生物活性分子的優(yōu)勢骨架。
基于催化不對稱去芳構化(CADA)的概念,發(fā)展了系列新手性配體、串聯(lián)催化和不對稱去芳構化等新反應,并成功地應用于多個天然產(chǎn)物全合成,為芳香化合物的應用提供了新的思路和途徑。這些結果極大地促進了芳香化合物選擇性轉化新反應發(fā)現(xiàn),推動了有機化學、藥物化學等學科的發(fā)展。目前已有6個自主知識產(chǎn)權配體授權Strem、百靈威和大賽璐等國際試劑公司全球銷售,被同行廣泛應用。
綠色革命新突破
中國科學院上海生命科學研究院植物生理生態(tài)研究所參與完成的“水稻高產(chǎn)優(yōu)質性狀形成的分子機理及品種設計”項目和中國科學院上海生命科學研究院神經(jīng)科學研究所參與完成的“膠質細胞-神經(jīng)元功能耦合與缺血腦保護”項目,分別獲得2017年度國家自然科學一等獎和二等獎。
育種技術為糧食產(chǎn)量提高和品質改良做出了巨大貢獻,其創(chuàng)新得益于遺傳學、分子生物學和基因組學的發(fā)展。面對日益增長的糧食需求,迫切需要更加高效和精準的育種技術,即通過品種設計進行多基因復雜性狀的定向改良,達到高產(chǎn)優(yōu)質的目標。設計育種技術的突破主要依賴于對高產(chǎn)優(yōu)質等復雜性狀形成的分子機理的闡明。為了突破水稻產(chǎn)量瓶頸,育種家提出了理想株型的概念,希望培育出分蘗數(shù)適宜、莖稈強壯、穗大粒多的高產(chǎn)理想株型品種,同時又具有優(yōu)良的食用品質,實現(xiàn)新綠色革命。
中國科學院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心/植物生理生態(tài)研究所韓斌院士作為第二完成人參與完成“水稻理想株型與品質形成的分子機理”這一核心科學問題,創(chuàng)新性開發(fā)了直接利用農(nóng)家水稻品種材料的全基因組關聯(lián)分析方法,對復雜性狀相關基因的高效鑒定有新的突破。系統(tǒng)分析了全球不同生長環(huán)境的代表性栽培稻和野生稻群體材料,構建出水稻全基因組遺傳變異的精細圖譜,為充分利用水稻遺傳資源、開展高效的水稻分子設計育種提供了理論依據(jù)。
與此同時,這個項目還發(fā)現(xiàn)了水稻理想株型形成的關鍵基因IPA1,其應用可使帶有半矮稈基因的現(xiàn)有高產(chǎn)品種的產(chǎn)量進一步提高;闡明了稻米食用品質精細調控網(wǎng)絡,用于指導優(yōu)質稻米品種培育;建立了高效精準的設計育種體系,示范了高產(chǎn)優(yōu)質為基礎的設計育種,雜交培育了一系列高產(chǎn)優(yōu)質新品種,為解決水稻產(chǎn)量與品質互相制約的難題提供了有效策略。
這一項目的研究成果是綠色革命的新突破,為新綠色革命奠定了重要的理論基礎,具有重要的國際影響。