近年来,西安交通大学科研人员坚持强化“面向世界科技前沿,面向经济主战场,面向国家重大需求,面向人民生命健康”,探索有组织的基础研究管理模式,不断向科学技术广度和深度进军,基础研究“多点开花”,取得了丰硕研究成果。
面向世界科技前沿,产生丰硕成果 面向世界科技前沿,西安交大向宏观拓展、向微观深入、向极端条件挺进,在材料科学、生命科学、地球科学等方向突出原创、独辟蹊径,在《科学》《自然》《细胞》杂志发表论文12篇。
人居学院程海教授团队利用中国南京葫芦洞的两支石笋首次将石笋Δ14C记录拓展至过去5.4万年,涵盖了14C测年方法的整个年龄范围;证实了Δ14C的千年尺度变化主要受地磁场控制;还发现千年尺度气候变化引起的碳循环变化也会影响Δ14C变化。
叶凯团队与英国约克大学及英国Sanger研究所合作,破解了罂粟基因组及吗啡合成关键进化步骤。研究表明,罂粟基因组在距今780万年发生了一次全基因组加倍事件,早于智人的首次出现;罂粟在毛茛科和罂粟科植物分化之前(距今至少1.1亿年)曾发生基因组片段加倍事件等。这些发现揭示了罂粟基因组进化历史的主要加倍和重排事件及罂粟有效成分合成途径的进化历史。
电子与信息学部李飞教授和徐卓教授与美国宾夕法尼亚州立大学等单位合作,在弛豫铁电单晶材料高性能化研究方面取得重要进展,大幅度提高了弛豫铁电单晶的压电和介电性能;同时优化了单晶棒性能的均匀性,为高频医疗超声探头和高精度与大位移压电驱动器奠定了新的压电单晶材料基础。这一发现将为今后进一步优化弛豫铁电单晶的综合性能提供理论参考。
面向国家重大需求,突破关键难题 面向国家重大需求,西安交大突破关键科学问题,在能源利用、电气绝缘等领域取得重要成果。
电力设备电气绝缘国家重点实验室荣命哲教授团队,发明自能式气吹和自能式磁吹相结合的直流电弧调控方法及具有循环气流通道和电弧励磁单元的灭弧室新结构,解决了直流断路器大电流电弧控制的难题。发明的直流断路器高速脱扣与分闸过程合二为一的新方法,解决了断路器分闸速度难以提升的问题。发明气压驱动式液态金属电弧放电快速耗散能量的新方法及新装置,解决了单纯依靠灭弧室耗散电磁能量导致断路器体积和飞弧距离大的问题,实现大容量直流快速分断技术的突破,满足了国家重大亟需。
郭烈锦院士团队潜心研究,提出了一种煤炭在超临界水中完全吸热“还原制氢”的新气化原理,将超临界水用作煤气化的均相、高速反应媒介,并借助他们发明的超临界水流化态反应床,将煤中的碳、氢、氧元素气化转化为氢气和二氧化碳,同时热化学分解了部分超临界水制取氢气,将煤炭化学能直接高效转化为氢能。这从源头上根除了SOx、NOx等气体污染物和粉尘颗粒物的生成和排放。
面向国民经济主战场,赋能工程应用 面向国民经济主战场,科研人员以需求为牵引,突破瓶颈,在信息技术、故障诊断等领域也取得了丰硕成果。
郑庆华教授团队创新性地研制出“可信电子税务系统软件”创造性地将复杂网络理论应用于可信软件和税务数据分析领域,提出了“软件调用网络”概念及其建模方法,并应用于软件可信演化与行为监控;同时提出“纳税人利益关联网络”概念及其构建方法,成功用于发现偷逃骗税疑点及其证据链采集。成果应用于国税总局和全国所有省级国、地税部门,有效提升了我国电子税务系统的软件可信和数据可信性,及时识别了大量偷逃骗税行为。
机械工程学院陈雪峰教授团队发明的频率跟踪加噪的故障模式分离技术,解耦了变转速波动引起的干扰分量,实现了风电装备变转速监测指标确定与多种故障模式分离;发明故障信息的匹配稀疏提取技术,突破了变转速工况下经典时频分析能量分散、信息淹没的瓶颈,时频聚集能力提高5倍以上;发明的加权稀疏定量诊断技术,解决了风电装备变转速下的故障定量诊断难题;开发的在线与离线监测诊断软硬件系统,实现了风电装备由“定时维修”到“视情维修”的转变。研发专用
测风仪、叶片声音传
感器、一体化集成式监测采集器等相关产品和系统,并在风电装备上投入应用,解决了变转速诊断难题,避免了重大事故发生,维护成本降低40%,产生了显著的社会经济效益。
面向人民生命健康,融通医工交叉 面向人民生命健康,西安交大科研人员充分发挥医工交叉学科优势,共性导向,交叉融通。
第二临床医院小儿外科黄强副研究员与美国杜克大学等合作率先成功研发动物胚胎发育动态成像技术,对从胚胎第9.5天到出生的子宫内小鼠胚胎进行了连续成像。这种新技术有助于研究早期器官形成过程中不同干细胞的命运决定,较体外培养保真度更高,可以准确研究胚胎发育过程中的各种科学问题,为胚胎研究打开了一扇“窗”。
吕毅教授团队率先提出全磁导航气管插管技术,摒弃了传统喉镜气管插管的固有模式,无需开放气道,无气道分泌物喷溅,减少医务人员与患者呼吸道的直接接触,大大降低感染风险。他们研发的全磁导航气管插管机器人,让科技更好地为百姓健康服务。
(本报记者 周励)