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2019年国家自然科学奖提名公示

项目名称高维图像类脑化语义信息提取理论与方法

提名者工业和信息化部

提名意见

该项目围绕高维图像类脑化语义信息提取展开研究，是国际学术前沿和国家战略需求中的重大科学问题，取得了具有重要创新性和理论价值的基础研究成果。

受大脑基于部件的认知过程启发，提出了一套语义可解释鉴别化紧致特征提取理论和方法，达到了认知可解释和特征可鉴别的统一。

受大脑协同思维的启发，提出了基于时空协同和内部协同的图像协同处理架构，显著提升了图像识别的准确率。

受大脑演化认知特性启发，提出了基于演化表达的图像信息描述理论和方法，突破了手工设计描述子的局限。

该项目的研究成果得到了中国、美国、英国、加拿大等国院士和IEEE/ACM/OSA/SPIE/IAPR/AAAS Fellow等国际同行的高度认可。有力推动了本学科及相关学科的发展。符合国家科学技术奖的推荐条件。

提名该项目为国家自然科学奖二等奖。

项目简介

针对语义丰富的高维图像信号，借鉴和发展脑科学、认知科学的成果，对高维图像进行类脑化处理是减少和消除语义鸿沟重大问题的关键，代表了当前信息领域的发展方向之一。本项目以类脑化处理为手段，建立了语义可解释、协同认知、演化表达三个方面的高维图像语义信息提取理论和方法。取得了如下科学发现：

1.受大脑基于部件的认知过程启发，提出了同时提取隐藏语义和保持内在流形结构的非负矩阵分解理论框架，并进一步将其发展为流形正则化稀疏非负矩阵分解方法并应用到高光谱图像处理和恢复中，解决了非负矩阵分解可解释性强但鉴别能力弱的难题。还提出了确定性列矩阵分解子空间学习方法。形成了一套可解释鉴别化语义特征提取理论和方法，一定程度上达到了认知可解释和特征可鉴别的统一。

2.受大脑协同思维的启发，提出了图像及视频的协同处理框架：针对视频内容识别，提出了时空拉普拉斯金字塔协同编码机制，能够同时捕获结构信息和运动信息，克服了传统方法误配准问题。针对图像识别，提出了Gabor区域协方差矩阵描述子，

刻画了蕴含图像细节和鉴别信息的多区域协同二阶关系，突破常规协方差矩阵只能进行简单局部匹配但不能进行高准确度精细图像识别的局限，使图像识别率得到提升。

3.受大脑演化认知特性启发，提出了基于演化表达的图像信息描述理论和方法，突破了手工设计描述子的局限。针对可见光图像，提出用多目标演化学习算法自动产生域适应（domain-adaptive）全局特征描述子；针对高光谱图像，提出了基于免疫克隆和多任务稀疏追逐的光谱选择方法，解决了已有方法无法保持原始光谱通道物理特性的缺点。

本项目8篇代表性论文发表在图像/视频处理和分析领域国际期刊IEEE T-PAMI、T-NNLS、T-CSVT、T-CYB、T-GRS等上，被SCI他引691次。相关工作获得中国电子学会自然科学一等奖、中国计算机学会自然科学一等奖、陕西省科学技术奖（基础研究）一等奖。

客观评价

该项目在高维图像类脑化语义信息提取领域进行了一系列创新性研究。本项目8 篇代表性论文被SCI他引691次。研究成果得到了国内外学者的高度评价和应用推广。具体评价如下：

1. 对重要科学发现点1 的评价

英国帝国理工学院人工智能领域教授(Professor for Artificial Intelligence)、Association for the Advancement of Affective Computing (AAAC)协会主席、IEEE 会士Bjorn W. Schuller与其合作者在顶级期刊《IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence》上的论文“A Deep Matrix Factorization Method for Learning Attribute Representations”中引用了代表性论文[7]并指出本项目所提出“Graph-regularized NMF (GNMF)是聚类特征学习的先进技术(the state-of-the-art NMF techniques for learning features for the purpose of clustering) ”。认为“GNMF考虑了数据空间的内在几何结构和鉴别结构，这一考虑对实际应用至关重要(takes into account the intrinsic geometric and discriminating structure of the data space, which is essential to the real-world applications) ”。评价“GNMF学习到的特征比标准NMF算法具有更强的鉴别能力(By preserving the graph structure, it allows the learned features to have more discriminating power than the standard NMF algorithm)”。

加拿大工程研究院院士、IEEE Fellow、IEEE 电路与系统协会主席M.N.S.Swamy 教授在其学术专著《Neural Networks and Statistical Learning》中引用了代表性论文[1]，指出所提“可解释性列矩阵分解方法以确定性方式执行，能够很好地逼近奇异值分解(Selects columns in a deterministic manner, which well-approximates SVD …)”。

2. 对重要科学发现点2 的评价

美国明尼苏达大学讲席教授、IEEE 机器人视觉委员会主席、IEEE 会士Nikolaos Papanikolopoulos与其合作者在图像处理与人工智能领域顶级期刊《IEEE Trans. Pattern Analysis and Machine Intelligence》上的论文“Tensor Sparse Coding for Positive Definite Matrices”和计算机视觉领域重要会议ECCV上的论文“Tensor Sparse Coding for Region Covariances”中均引用了代表性论文[2]并通过大量实验室验证了本项目所提Gabor区域协方差描述子(GRCM)的有效性，性能有显著提高（见其论文图3）。澳大利亚昆士兰大学教授、澳大利亚工程院院士、世界创新基金会院士、IAPR Fellow委员会主席、IEEE 会士Brian C. Lovell等在计算机视觉领域重要会议ECCV 上的论文“Sparse Coding and Dictionary Learning for Symmetric Definie Matrices: a Kernel Approach”中采用所本项目提GRCM描述子(即代表性论文[2]所提方法)研究基

于黎曼流形的识别方法时得到了最高的识别率(Obtains the highest accuracy)，显著优于其他方法(Significantly outperforms state-of-the-art Euclidean solutions)。

加拿大皇家学会会士、IEEE 会士、加拿大阿尔伯塔大学讲座教授Witold Pedrycz等在《Neurocomputing》上的论文“Weighted Feature Trajectories and Concatenated Bag-of-Features for Action Recognition”中指出本项目所提基于时空拉普拉斯金字塔协同编码机制的动作识别(代表性论文[4])已经是计算机视觉领域最热门的课题之一，在视频监控、视频检索和人机交互中有广泛的应用(has been one of the most active topics in computer vision with a broad range of applications to video surveillance, automatic video indexing and retrieval, human computer interaction)。

3. 对重要科学发现点3 的评价

美国卡耐基梅隆大学教授Gustavo K. Rohd等在《IEEE Transactions on Image Processing》上的论文“The Radon Cumulative Distribution Transform and Its Application to Image Classification”中引用了代表性论文[5]，指出本项目所提基于多目标遗传算法特征学习方法(MOGP)已经被证明在图像分类中取得了很大的成功，在很多图像数据库中提高了先进分类的性能(have proven to be very successful in image classification and they have improved the state of the art classification for a wide range of image datasets)。

澳大利亚中央昆士兰大学教授、国际神经网络协会澳大利亚分会主席、澳大利亚研究委员会委员Brijesh Verma及其合作者《IEEE Congress on Evolutionary Computation》会议上的论文“Image Descriptor: A Genetic Programming Approach to Multiclass Texture Classification”中引用了代表性论文[5]，指出本项目所提MOGP方法的演化算法由像素输入、滤波、最大池化和级联等四层组成，然后通过主成分分析将演化算法的输出的特征向量的尺寸进行缩减。(In their method, the evolved program consists of four tiers, i.e., the raw pixel values as inputs, filtering, max-pooling, and concatenation. Then the output of the evolved program is fed into Principal Component Analysis (PCA) to shrink the size of the generated feature vector )。

澳大利亚科学院院士、悉尼大学教授、IEEE 会士Dacheng Tao等在《IEEE Transactions on Image Processing》上的论文“DERF: Distinctive Efficient Robust Features From the Biological Modeling of the P Ganglion Cells”指出本项目所提MOGP 方法可以解决大部分手工特征不能适应新条件的局限性(remedy the plausible limitation of hand-crafted features that most hand-crafted features cannot adapt to new conditions)。

代表性论文

[1] Deterministic Column-Based Matrix Decomposition/ IEEE Trans. Knowl. Data Eng. / Xuelong Li, Yanwei Pang. 2010年22卷145-149页.

[2] Gabor-Based Region Covariance Matrices for Face Recognition/IEEE Trans. Circuits Syst. Video Techn. / Yanwei Pang, Yuan Yuan, Xuelong Li. 2008年18卷989-993页.

[3] Manifold Regularized Sparse NMF for Hyperspectral Unmixing / IEEE Trans. Geoscience and Remote Sensing / Xiaoqiang Lu, Wu Hao, Yuan Yuan, Pingkun Yan, Xuelong Li. 2013年51卷2815-2826页.

[4] Spatio-Temporal Laplacian Pyramid Coding for Action Recognition/ IEEE Trans. Cybernetics/ Ling Shao, Xiantong Zhen, Dacheng Tao, Xuelong Li. 2014年44卷817-827页.

[5] Feature Learning for Image Classification Via Multiobjective Genetic Programming/ IEEE Trans. Neural Netw. Learning Syst./ Ling Shao, Li Liu, Xuelong Li. 2014年25卷1359-1371页.

[6] Fully Affine Invariant SURF for Image Matching/ Neurocomputing/ Yanwei Pang, Wei Li, Yuan Yuan, Jing Pan. 2012年85卷6-10页.

[7] Graph Regularized Nonnegative Matrix Factorization for Data Representation/ IEEE Trans. Pattern Anal. Mach. Intell. / Deng Cai, Xiaofei He, Jiawei Han, Thomas S. Huang. 2011年33卷1548-1560页.

[8] Hyperspectral Band Selection by Multitask Sparsity Pursuit/ IEEE Trans. Geoscience and Remote Sensing/ Yuan Yuan, Guokang Zhu, Qi Wang. 2015年53卷631-643页.

主要完成人情况

1.李学龙

排名第一。博士毕业于中国科学技术大学。工作单位：西北工业大学；完成单位：中国科学院西安光学精密机械研究所。

是项目主要负责人，负责整个项目的研究方案、研究目标和研究内容的制定与组织实施。提出了确定性列矩阵分解算法、提出了基于时空拉普拉斯金字塔协同编码机制、提出了流形正则化稀疏非负矩阵分解理论。是代表性论文1、2、3、4、5的主要学术思想提出者。对科学发现1、2、3做出了重要贡献。

曾获2016年度国家自然科学二等奖，排名第二。

2.袁媛

排名第二。博士毕业于英国巴斯大学。工作单位：西北工业大学；完成单位：中国科学院西安光学精密机械研究所。

提出了基于免疫克隆和多任务稀疏追逐的光谱选择方法、提出了全仿射不变SURF描述子，是代表性论文2、3、6、8的主要学术思想提出者之一。对科学发现2、3有贡献。

曾获2016年度国家自然科学二等奖，排名第四。

3.庞彦伟

排名第三。博士毕业于中国科学技术大学。工作单位：天津大学；完成单位：天津大学。

提出了Gabor区域协方差矩阵描述子、确定性列矩阵分解理论。是代表性论文1、2、6的主要学术思想提出者之一。对科学发现1和2有贡献。

4.蔡登

排名第四。博士毕业于美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校。工作单位：浙江大学；完成单位：浙江大学。

提出了保持内在流形结构的非负矩阵分解理论框架。是代表性论文7的学术思想主要提出者之一。对科学发现1有贡献。

5.邵岭

排名第五。博士毕业于英国牛津大学。工作单位：天津大学（天津市短期特聘专家）；完成单位：南京信息工程大学。

提出了用多目标演化学习算法自动产生域适应全局特征描述子。是代表性论文4、5的主要学术思想提出者之一。对科学发现2、3有贡献。

完成人合作关系说明

本项目组取得了三个方面的科学发现。项目成员合作关系如下：

(1) 第一、二、三完成人是代表性论文1、2、3、6的共同作者。

(2) 第一、五完成人是代表性论文4、5的共同作者。

(3) 第一、二、四完成人有长期科研项目和论文合作关系。

2012年度国家自然科学奖获奖项目

2012年度国家自然科学奖获奖项目科技部门户网站 https://www.sodocs.net/doc/5c89051.html, 2013年01月17日来源：科技部国家自然科学奖获奖项目目录二等奖序号编号项目名称主要完成人推荐单位/ 推荐专家 1 Z-101-2-01 模空间退化和向量丛的稳定性孙笑涛(中国科学院数学与系统科学研究院) 中国科学院2 Z-101-2-02 大维随机矩阵理论及其应用白志东(东北师范大学) 吉林省 3 Z-101-2-03 守恒律组和玻尔兹曼方程的一些数学理论杨彤(香港城市大学) 周毓麟，李大潜，石钟慈 4 Z-102-2-01 低维强关联电子系统中的奇异自旋性质理论研究王玉鹏(中国科学院物理研究所)，曹俊鹏(中国科学院物理研究所)，张平(北京应用物理与计算数学研究所)，陈澍(中国科学院物理研究所)，戴建辉(浙江大学) 中国科学院 5 Z-102-2-02 金笼子与外场下纳米结构转变的研究龚新高(复旦大学)，孙得彦(中国科学院固体物理研究所)，刘志锋(香港中文大学)，顾晓(复旦大学)，季敏(复旦大学) 教育部 6 Z-102-2-03 基于核自旋的量子计算研究杜江峰(中国科学技术大学) 教育部 7 Z-102-2-04 “高能电子宇宙射线能谱超出” 的发现常进(中国科学院紫金山天文台) 中国科学院 8 Z-103-2-01 基于边臂策略的立体化学控制与催化反应研究唐勇(中国科学院上海有机化学研究所)，孙秀丽(中国科学院上海有机化学研究所)，叶松(中国科学院上海有机化学研究所)，周剑(中国科学院上海有机化学研究所)，上海市

科技进步、自然科学类奖

科技进步、自然科学类奖科技进步、自然科学类奖三等奖（122项）项目名称：优质水稻生产主要环节农机农艺结合技术研究完成单位：安徽省农业机械技术推广总站、安徽农业大学农学系、芜湖县农机管理局、南陵县农机管理局申报部门：安徽省农业委员会完成人员：张健美、黄义德、何超波、武立权、岑竹青、江洪银项目名称：霍山石斛人工繁育、种质优良和产业化技术完成单位：安徽农业大学生命科学学院申报部门：安徽农业大学完成人员：林毅、蔡永萍、文汉、聂凡、张鹤英、汪曙项目名称：优质肉鸡-江淮Ⅰ号配套系的选育完成单位：安徽江淮家禽育种有限责任公司、安徽农业大学、安徽省肉种鸡场申报部门：安徽省农委完成人员：耿照玉、唐骏、姜润深、杨秀娟、张云芳、屠云洁项目名称：设施园艺作物安全、高效、轻作业化栽培技术研究完成单位：安徽省农业科学院园艺研究所、安徽省贵池高科技农业开发公司、安徽省农业科学院植物保护研究所、安徽省农业科学院土壤肥料研究所申报部门：安徽省农科院完成人员：徐义流、高同春、何传龙、张金云、高正辉、梅灏项目名称：鸡马立克氏病监测技术的研究完成单位：安徽技术师范学院申报部门：安徽技术师范学院完成人员：张训海、陈溥言、朱鸿飞、卢春、付光玺、王立克项目名称：皖西农作物危险性病虫草害监控及其技术研究完成单位：六安市植物检疫植物保护站申报部门：六安市科技局完成人员：赵刚、刘培廷、翁良才、汪海洋、卢川平、王名林

项目名称：保护地专用型西瓜新品种选育及推广完成单位：合肥丰乐种业股份有限公司申报部门：合肥市科技局完成人员：王凤辰、祁家保、苏法、吴义兵、马春林、林茂项目名称：优质、高产水稻新品种中粳皖稻54的选育与应用完成单位：安徽省阜阳市农科所申报部门：阜阳市科技局完成人员：韩鹏、马广明、李同恩、马同富、吴涛、祝利海项目名称：优质（高蛋白）大豆新品种配套高产栽培新技术的研究完成单位：太和县八里店农技推广服务站、太和县农业新技术开发研究所、太和县种子公司申报部门：阜阳市科技局完成人员：徐淙祥、张磊、李从勇、徐大鹏、李挺、曹军项目名称：河蚬生态移殖及品质优化技术完成单位：寿县瓦埠湖经济管理开发区申报部门：六安市科技局完成人员：张卫东、张世安、陈殿宏、王延兵、杨超、张世云项目名称：珍稀食用菌新品种引进、选育与工厂化生产技术开发完成单位：淮北市华奥科技有限责任公司、濉溪县农技推广中心申报部门：淮北市科技局完成人员：宋建华、周军、朱秀芳、张利华、张红艳、吴亚莉项目名称：万亩外销有机茶基地建设及质量安全体系研究完成单位：黄山市翡翠绿茶有限公司、安徽省农科院茶叶研究所、黄山有机茶研究所、泾县翡翠有机茶有限公司申报部门: 黄山市科技局完成人员：高守清、管亚明、廖万有、周坚、施丰声、王正荣项目名称：安徽农用大型γ辐射装置的建设与应用研究完成单位：安徽省农业科学院原子能农业应用研究所申报部门: 安徽省农科院完成人员：杨剑波、刘超、李布青、丁增成、赵伟、徐宏青项目名称：安全优质高效艾草食品生产与加工技术研究

2019年国家自然科学奖项目提名公示内容

2019年国家自然科学奖项目提名公示内容一、项目名称单分子相互作用的方法学研究和应用二、提名意见（适用于提名专家）

三、项目简介研究分子间相互作用是分子科学领域的核心内容，是认识各种生化反应和生命过程的分子机制、研制新型材料与药物、以及发展疾病诊疗新技术的基础。由于分子间作用往往是一个在纳米尺度上的动态、可逆的弱相互作用过程，发展高时空分辨的单分子研究方法，揭示被系综研究平均化所掩盖的分子特性，是阐明分子间相互作用本质和规律的关键。本项目针对分子间相互作用研究中需解决的三个基本科学问题：即单对分子特异识别的作用力基础、多分子组装体系的分子协同作用机制和复杂生物体系的分子间动态相互作用规律，系统地发展了基于扫描探针显微镜及其与荧光显微成像联用的单分子分析表证新方法，取得系列重

要成果。 1．建立了定量表征单对DNA/蛋白质相互作用强度的AFM单分子力谱法，揭示了核酸适体与靶蛋白特异识别的作用力基础。通过测定单对核酸适体和蛋白质分子间非共价键断键力，发现化学抗体核酸适体和靶蛋白相互作用力可强于天然抗体与靶蛋白相互作用力，为核酸适体作为新型分子识别探针在生化分析中的广泛应用提供了理论依据；在此基础上，发展了基于核酸适体的血清中疾病相关生物分子免标记检测新方法，促进了核酸适体分析化学的发展。 2.通过对分子组装体系中分子间协同相互作用的高分辨STM研究，提出了调控表界面功能分子形成可控均一组装结构的新方法。揭示了利用多氢键效应由非手性分子组装产生单一的表面手性及其手性传递、放大的分子机制，发现手性组装过程“多数原理”；通过调控动态共价键的热力学平衡及形成动力学过程，实现了稳定均一的二维分子纳米结构的构筑；在研究手性识别分离、纳米生物传感等方面具有重要意义。 3.发展了多参数表征活细胞中单分子动态相互作用的单分子荧光成像及其与AFM联用新技术，发现细胞膜上转化生长因子受体结构的动态变化、以及单体形成二聚体激活的信号转导新模式。提出了细胞之间通过膜纳米管进行电信号传导的新通讯方式，发现单壁碳纳米管通过直接穿过细胞壁，输运分子进入不同细胞器的新途径；为单分子水平研究信号转导和纳米生物效应提供了新策略。上述成果推动了单分子显微成像在分析化学领域的发展，在揭示分子间相互作用的基本性质和规律、发展高灵敏生物分析方法等方面具有重要的科学和应用价值。项目8篇代表性论文发表在PNAS、Nat. Commun.、JACS、Anal. Chem.等权威刊物，他引1000多次，研究成果得到国内外同行的高度评价，如被认为“对教科书定义做了重要延伸”、“特别创新和有应用前景”，相关结果选入美国大学分析化学教材等。四、客观评价 8篇代表性论文发表在PNAS、Nat. Commun.、,JACS、Anal. Chem.、Nano. Lett.、Cardiovasc. Res.等国际权威学术刊物，总他引1000多次，获授权国家发明专利8件。他引论文包括Science、Nat. Mater.、Nat. Rev. Drug. Discov.、PNAS、JACS、Angew. Chem. Int. Ed.等高影响期刊论文。相关引用和评价举例如下。重要科学发现一：【代表性论文1】AFM测定核酸适体与靶蛋白间非共价键断键力的工作，被国际同行作为利用AFM单分子力谱研究DNA-DNA、蛋白-蛋白作用外的另一类DNA-配体和核酸适体-蛋白质相互作用的代表性工作，韩国系统生物动态学重点研究中心的Park教授认为这些工作表明“AFM正快速发展为单分子水平表征亲合力和识别特性的技术”。德国马普所Berger教授在其JACS 论文中认为“AFM单分子力谱（AFS)可更定量地确定核酸适体结合蛋白质和细

2019年度广东省科学技术奖公示表

2019年度广东省科学技术奖公示表（自然科学奖、技术发明奖、科技进步奖格式）项目名称本质安全型低温型催化氧化VOCs成套处理技术及推广应用主要完成单位单位1：中国石油化工股份有限公司茂名分公司单位2：中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院主要完成人（职称、完成单位、工作单位）1.尹树孟（职称：工程师;工作单位：中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院；完成单位：中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院；主要贡献:对创新点1-4均作出创造性贡献；创新点1中负责工艺包的详细设计开发，ATEX取证工作；核心专利2项，验收报告1项，附件3,5,16;创新点2中负责多种反应器的设计；核心专利2项，附件8,9;创新点3中负责工艺技术的小试\中试研究；参与催化剂研发及优化工作；核心专利2项，《用于VOCs治理末端的低温催化氧化工艺》，附件2,10,11创新点4中负责了不同耦合工艺的开发；核心专利3项，《安全型低温催化技术在航煤装车挥发气治理中的应用》，附件4,6,7,14） 2.单晓雯（职称:高级工程师; 工作单位：中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院；完成单位：中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院；主要贡献:对创新点3、4作出创造性贡献；在创新点3中参与中试试验研究，提出中试实验平台及流程的改进意见；参与催化剂研发及优化工作；支撑材料：核心专利1项，附件10；论文<纳米银催化剂在安全型低温催化氧化工业装置中的应用>,附件13;在创新点4中负责了冷凝吸附-安全低温催化氧化等耦合工艺包研发工作，并成功在茂名石化港口分部投入工业试验应用。支撑材料：核心专利3项，附件1,4,6；验收报告1项，附件16.） 3.古才荣(职称:高级工程师;工作单位: 中国石油化工股份有限公司茂名分公司;完成单位: 中国石油化工股份有限公司茂名分公司;主要贡献:对创新点4作出创造性贡献；在创新点4中负责了多套低温催化氧化工艺的推广应用及工艺改进；支撑材料：验收报告，附件16； 4.于辉（职称：工程师;工作单位：中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院；完成单位：中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院；主要贡献: 对创新点1、2、4均作出重要贡献；在创新点1中，负责工艺包PID图纸、设备图纸设计；负责工艺包HAZOP、SIL等安全评价工作；支撑材料：核心专利2个，附件3,5；在创新点2中，负责核心设备的设计工作；支撑材料：核心专利2个，附件8,9； 5. 钟东文(职称:高级工程师;工作单位: 中国石油化工股份有限公司茂名分公司; 完成单位: 中国石油化工股份有限公司茂名分公司;主要贡献:对创新点1作出创造性贡献；在创新点1中参与了低温催化氧化工艺包中催化床层级配方式的设计，并负责了工业装置现场的安全施工；支撑材料：验收报告，附件16； 6. 程龙军（职称：工程师;工作单位：中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院；完成单位：中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院；主要贡献: 对创新点3，4作出重大贡献；在创新点3中负责了项目中试试验装置的设计及试验工作，为工业项目的详细设计研发提供了设计依据。支撑材料：验收报告，附件16；论文<低温催化氧化中试装置对典型VOCs的治理效果分析>,附件12在创新点4中负责了青岛海湾集团低温催化氧化项目的工艺包开发应用。支撑材料：核心专利1项，附件 7. 7. 费志雄(职称:高级工程师;工作单位: 中国石油化工股份有限公司茂名分公司; 完成单位: 中国石油化工股份有限公司茂名分公司;主要贡献:对创新点1作出创造性贡献；在创新点1中负责了开车及操作指南文件开发工作；支撑材料：验收报告，

国家自然科学奖

国家自然科学奖附件2: 国家自然科学奖推荐单位项目名称主要完成人刘淑莹、刘子阳、宋凤瑞、刘志强、吉林省气相离子-分子反应及富勒烯气相离子化学徐文国通过金属配位作用而实现的一些高选择性合成戴立信、侯雪龙、唐勇、施小新、上海市反应王德坤李有泉、马启欣、施大宁、张富春、浙江省轨道简并强关联系统的SU(4)理论顾世建香港特别半单李群上的非交换调和分析黄劲松行政区香港特别金刚石及新型碳基材料的成核与生长李述汤行政区朱位秋、黄志龙、雷鹰、应祖光、教育部随机激励的耗散的哈密顿系统理论杨勇勤邢定钰、盛利、顾若愚、刘楣、教育部自旋输运和巨磁电阻理论董锦明李小文、朱启疆、朱重光、王锦地、教育部定量遥感基础理论研究张仁华陈清如、赵跃民、骆振福、韦鲁滨、教育部干法分选和干法筛分理论刘初生沈岩、孔祥银、赵国屏、赵军、卫生部遗传性乳光牙本质致病基因的鉴定张晓海、胡兰靛蛋白激酶在阿片类物质介导的信号转导和耐受马兰、裴钢、范国煌、向斌、卫生部依赖中的作用陆林周宏灏、肖洲生、黄松林、刘昭前、卫生部药物反应差异遗传机理朱冰中国科学解思深、李文治、潘正伟、孙连峰、定向碳纳米管的制备、结构和物性的研究院周维亚中国科学物理有机化学前沿领域两个重要方面-有机分子蒋锡夔、计

国桢、张劲涛、范伟强、院簇集和自由基化学的研究史济良中国科学新型无机聚合物的设计合成、结构规律与性能研洪茂椿、吴新涛、曹荣、黄群、院究苏伟平中国科学朱道本、李玉良、严继民、赵忠贤、C60的化学和物理基本问题研究院徐愉中国科学刘汉范、于伟泳、左晓斌、涂伟霞、高分子稳定金属纳米簇的合成及催化研究院王远中国科学行星际扰动传播研究魏奉思、冯学尚、章公亮、颜毅华院中国科学单孝全、汤鸿霄、王子健、钱易、持久性污染物的环境界面化学与控制技术原理院陈静生中国科学陈心启、郎楷永、吉占和、罗毅波、中国兰科植物研究院朱光华中国科学蛋白质二硫键异构酶的分子伴侣活性以及分子王志珍、邹承鲁、蔡晖、姚怡、院伴侣帮助的蛋白质折叠宋九莉殷鸿福、杨遵仪、盛金章、张克信、专家推荐全球二叠系—三叠系界线层型研究陈楚震专家推荐国际人类基因组计划1%基因组测序项目杨焕明、沈岩、傅刚、董伟神经网络的非线性映照理论，信号盲分离和主成专家推荐陈天平份(微小成份)分析刘式墉、杨毅、谢志元、黄劲松、专家推荐新结构有机/聚合物电发光机理和应用研究侯晶莹硅基低维结构材料的研制物性研究及新型器件陆昉、蒋最敏、王迅、龚大卫、专家推荐制备樊永良煤燃烧过程中非主量组分的变化行为和氧化亚郑楚光、徐明厚、邱建荣、陆继东、专家推荐氮生成规律的理论描述刘德昌叶轮机械气动正、反问题的求解与设计优化的研陈乃兴、黄伟光、徐燕骥、张丰显、专家推荐究董明

2019年国家自然科学奖提名公示

2019年国家自然科学奖提名公示项目名称高维图像类脑化语义信息提取理论与方法提名者工业和信息化部提名意见该项目围绕高维图像类脑化语义信息提取展开研究，是国际学术前沿和国家战略需求中的重大科学问题，取得了具有重要创新性和理论价值的基础研究成果。受大脑基于部件的认知过程启发，提出了一套语义可解释鉴别化紧致特征提取理论和方法，达到了认知可解释和特征可鉴别的统一。受大脑协同思维的启发，提出了基于时空协同和内部协同的图像协同处理架构，显著提升了图像识别的准确率。受大脑演化认知特性启发，提出了基于演化表达的图像信息描述理论和方法，突破了手工设计描述子的局限。该项目的研究成果得到了中国、美国、英国、加拿大等国院士和IEEE/ACM/OSA/SPIE/IAPR/AAAS Fellow等国际同行的高度认可。有力推动了本学科及相关学科的发展。符合国家科学技术奖的推荐条件。提名该项目为国家自然科学奖二等奖。项目简介针对语义丰富的高维图像信号，借鉴和发展脑科学、认知科学的成果，对高维图像进行类脑化处理是减少和消除语义鸿沟重大问题的关键，代表了当前信息领域的发展方向之一。本项目以类脑化处理为手段，建立了语义可解释、协同认知、演化表达三个方面的高维图像语义信息提取理论和方法。取得了如下科学发现： 1.受大脑基于部件的认知过程启发，提出了同时提取隐藏语义和保持内在流形结构的非负矩阵分解理论框架，并进一步将其发展为流形正则化稀疏非负矩阵分解方法并应用到高光谱图像处理和恢复中，解决了非负矩阵分解可解释性强但鉴别能力弱的难题。还提出了确定性列矩阵分解子空间学习方法。形成了一套可解释鉴别化语义特征提取理论和方法，一定程度上达到了认知可解释和特征可鉴别的统一。 2.受大脑协同思维的启发，提出了图像及视频的协同处理框架：针对视频内容识别，提出了时空拉普拉斯金字塔协同编码机制，能够同时捕获结构信息和运动信息，克服了传统方法误配准问题。针对图像识别，提出了Gabor区域协方差矩阵描述子，

2017年度国家自然科学奖公示-流域径流形成与转化的非线性机理-夏军资料

通过专家推荐申报2017年度国家自然科学奖项目公示内容一、项目名称：流域径流形成与转化的非线性机理二、专家推荐意见：推荐专家姓名：崔鹏工作单位：中国科学院水利部成都山地灾害与环境研究所职称：研究员学科专业：自然地理与水土保持学推荐意见：流域径流形成与转化过程极其复杂，认清其规律对防洪和水安全十分重要。传统方法多基于线性系统理论，导致径流估算较大误差。以夏军院士领衔的团队通过多年研究与探索，在径流形成与转化的非线性机理方面，做出了有新的发现与创新的成果：（1）发现了径流形成的产流量与土壤湿度、降雨强度和不同下垫面特征参数组合的指数规律，揭示了非线性系统响应函数的水文物理机制，创建了水文时变增益非线性模型(TVGM)，解决了径流非线性精准估算的理论难题。（2）发现了非线性水量转化中关键的土壤蒸发与总蒸腾比例，建立了叶面积指数、表层土壤含水量与土壤蒸发/总蒸腾比例之间的函数关系，揭示了径流形成中系统界面过程水分与能量非线性交换机制。（3）创建了流域分布式时变增益非线性模型(DTVGM)，揭示了流域径流形成过程与流域下垫面、人类活动和气候变化影响的响应机制，提出了量化水文模拟不确定性新的方法。该研究8篇代表性论文总他引719次，其中SCI他引579次；2004年获湖北省自然科学一等奖，2014年获国际水文科学领域的最高奖“国际水文科学奖-V olker奖章”。成果应用到我国江河湖库防洪减灾、水量水质联合调度以及重大调水工程管理，产生了显著的社会经济效益。将上世纪著名国际水文学家J.Dooge提出的《水文系统线性理论》提升到水文系统非线性理论新的高度，推动了水文科学基础研究和理论的发展。推荐该项目为国家自然科学奖壹等奖。推荐专家姓名：林学钰工作单位：吉林大学环境与资源学院

国家自然科学奖公示内容(2017年度)-中国科协

国家自然科学奖公示内容 ( 2017年度) 项目名称：心理应激对口颌系统的负性效应、影响机理及其防治策略研究推荐单位：中国科协推荐意见：该项目系统研究了心理应激对口颌系统的负性效应、影响机理及防治策略，具有重大科学价值，对促进学科发展起到重要作用。荣获2016年中华口腔医学会科技奖一等奖。推荐该项目为国家自然科学奖二等奖。项目简介本成果属口腔医学领域。伴随现代社会的飞速发展和随之而来的激烈竞争，人们承受的心理压力越来越复杂强烈。口颌系统作为一个包含牙齿、肌肉、关节、骨骼和神经的整体，其结构功能的稳定与心理状态密切联系。日常生活中紧张时牙关紧咬，恐惧时下颌打颤，压力增加时夜磨牙、关节区域弹响疼痛等现象，都是应激状态下口颌系统反应的典型例子。遗憾的是，到目前为止，国内外一直缺乏心理应激对口颌系统负性影响的系统研究，相关的机理及防治策略更是鲜有报道，极大限制了人们对口颌系统疾病病因学的全面认识和相关诊治方法的实践。本项目在国家自然科学基金等11项课题资助下，自2001年开始着眼心理应激对口颌系统健康的负性影响效应，并针对调控机制、药物对抗以及骨与软骨组织缺损再生修复方法等展开系列研究，取得了一系列重要结果：（1）首次明确提出了口颌系统是心理应激的作用靶点。借助心理应激动物模型，课题组发现心理应激刺激对口颌肌、颞下颌关节、牙周和口腔黏膜组织的生理结构和功能均可产生不同程度负性影响，证实心理因素在咀嚼肌功能紊乱、颞下颌关节紊乱病及牙周疾病病程中发挥重要作用。（2）率先阐明了心理因素启动或加重口颌系统功能紊乱的内在调控机制。在心

理应激的肌-骨/关节效应方面，探明心理应激可通过中枢神经系统内神经递质改变以及中枢和外周中胶质细胞活化分别参与应激致咀嚼肌运动、感觉功能改变；肌功能改变导致颌骨体和颞下颌关节负荷增加，颌骨的骨皮质发生改建，而关节区应力微环境则通过一系列信号分子完成力学信号转导，引起髁突软骨发生适宜应力作用下的进行性改建，或者过度应力作用下的退行性改变。在心理应激的牙周效应方面，证实心理应激可通过促进炎性因子浸润和抑制bFGF表达影响牙周炎组织修复进程。（3）提出了药物保护和组织工程技术有效预防心理应激对口颌系统肌-骨/关节负性效应的新策略。发现中药姜黄素可有效逆转应激所致口颌肌病理性改变，并开辟应用牙龈、牙髓、牙周膜和牙槽骨骨髓来源干细胞、组织工程材料PRP/PRF以及基因传递等手段修复颞下颌关节髁突软骨及牙周局部骨组织缺损的方法，同时证实创新性构建的干细胞膜片与PRF膜片的双膜复合体经生物力学微环境优化后可以很好地用于应激所致或加重的髁突软骨及牙周组织实质性缺损修复。本项目完成7项国家自然科学基金和3项军队及省级科研项目，此外尚有1项国家自然科学基金课题在研。相关结果已发表论文86篇，其中SCI/EI收录31篇，总影响因子98.535，单篇最高引用219次；已培养博士研究生9人，硕士研究生28人。主译专著1部，主编专著1部，参编、参译教材和专著8部，举办继续教育学习班5次，在国际及国内学术大会上报告研究论文30人次，获得国家发明专利3项，实用新型专利1项，获得中华口腔医学会科技奖一等奖1项。客观评价 1、全军卫生专业科学技术成果鉴定委员会鉴定意见 “该研究立足于军事心理应激状况下口颌系统的功能异常及对应的诊疗方法，对军队平战时的健康、战斗力的提升具有重要意义。该研究成果既有理论创新，又有临床实用性，对口颌系统疑难病提供了新的思路和诊疗方法。值得推广应用”（《军队科技成果鉴定证书》，No.2014331004）。 2、荣获2016年中华口腔医学会科技奖一等奖本研究项目2016年荣获中华口腔医学会最高奖项——中华口腔医学会科技奖一等奖。 3、学者评价 3.1课题组发表文章《The combined use of cell sheet fragments of periodontal

2012年度国家自然科学奖获奖项目

2012年度国家自然科学奖获奖项目国家自然科学奖获奖项目目录二等奖

顾晓(复旦大学)，季敏(复旦大学) 6 Z-102-2-03 基于核自旋的量子计算研究杜江峰(中国科学技术大学) 教育部 7 Z-102-2-04 “高能电子宇宙射线能谱超出” 的发现常进(中国科学院紫金山天文台) 中国科学院 8 Z-103-2-01 基于边臂策略的立体化学控制与催化反应研究唐勇(中国科学院上海有机化学研究所)，孙秀丽(中国科学院上海有机化学研究所)，叶松(中国科学院上海有机化学研究所)，周剑(中国科学院上海有机化学研究所)，康彦彪(中国科学院上海有机化学研究所) 上海市 9 Z-103-2-02 特定结构无机多孔晶体的设计与合成于吉红(吉林大学)，庞文琴(吉林大学)，李激扬(吉林大学)，李乙(吉林大学)，徐如人(吉林大学) 教育部 10 Z-103-2-03 含氮手性催化剂的设计合成及其不对称催化有机冯小明(四川大学)，刘小华(四川大学)，林丽丽(四川大学) 教育部

反应研究 11 Z-103-2-04 纳米材料的安全性研究赵宇亮(中国科学院高能物理研究所)，陈春英(国家纳米科学中心)，王海芳(北京大学)，丰伟悦(中国科学院高能物理研究所)，柴之芳(中国科学院高能物理研究所) 中国科学院 12 Z-103-2-05 基于天然高分子的环境友好功能材料构建及其构效关系张俐娜(武汉大学)，杜予民(武汉大学)，蔡杰(武汉大学)，陈凌云(武汉大学)，周金平(武汉大学) 湖北省 13 Z-103-2-06 复杂生物样品的高效分离与表征邹汉法(中国科学院大连化学物理研究所)，张丽华(中国科学院大连化学物理研究所)，叶明亮(中国科学院大连化学物理研究所)，吴仁安(中国科学院大连化学物理研究所)，张玉奎(中国科学院大连化学物理研究所) 辽宁省 14 Z-103-2-07 金属酶的化学模拟及其构效关系研究毛宗万(中山大学)，计亮年(中山大学)，巢晖(中山大学)，刘建忠(中山大学)，广东省

国家自然科学奖提名公示内容

国家自然科学奖提名公示内容 (2019年度) 一、项目基本情况二、提名意见（适用于提名机构和部门）

三、项目简介（限1页）焊接是重要的先进制造技术，常规的熔焊方法由于温度高、热输入大，接头微观组织与热应力难控制，无法满足新材料及异种材料的焊接要求，产品焊接质量不稳定，如我国某型号火箭曾因焊点质量问题导致发射失败，欧洲阿里安娜-5号火箭也曾因喷管焊接问题导致爆炸。随着新材料及异质材料结构的大量应用，开发先进的特种焊接方法、深入研究焊接冶金机理已成为国际焊接领域的热点。该项目面向国家重大战略需求，在国家杰出青年科学基金、973课题等资助下，针对异质金属和陶瓷/金属两类典型的性能特异材料体系，从焊接制造工程中提炼出科学问题，系统研究焊接过程的本质特征，在组织性能调控与焊接冶金机理揭示等方面取得了重要科研成果，为特种焊接制造技术的突破性发展奠定了理论基础。主要科学发现包括：一、发现了热输入对异质金属熔钎焊界面化合物的影响规律，揭示了熔钎焊过程中熔滴过渡特征，建立了电源动态特性曲线与能量密度方程。发现低熔涂层液膜减小润湿阻力的界面活化现象，提出了利用“表面液膜”改善润湿的新思路，为铝/钢等异质金属的熔钎焊提供了理论支撑。二、提出了阻隔层抑制异种材料接头界面金属间化合物的思想，确定了全固溶阻隔层的设计准则，建立了相变扩散连接界面金属间化合物成长的物理模型，发现了表面活化、氢致活化和自蔓延反应辅助低温扩散连接调控界面化合物的特性与机制，阐明了钛/钢等异质金属接头的低温扩散连接机理。三、提出了原位自生反应复合钎焊缓解陶瓷/金属接头应力的思想，建立了界面反应层及晶须生长的动力学模型，指导了反应层的有效调控与预测，阐明了晶须在缓释以及转移接头应力中的作用原理，发现了非平直界面对接头组织与性能的作用规律，发展了陶瓷/金属接头应力调控理论，实现了多种陶瓷/金属的反应复合连接。该项目8篇代表性论文总计被Progress in Materials Science、Acta Materialia等期刊SCI他引407次，单篇最高SCI他引95次，他引总计798次，获得了国际学术界的认可。美国工程院S. J. Hu院士、中国工程院林尚扬院士、张立同院士、美国金属学会S. Kou会士等院士、国际期刊主编/副主编、学会会士，广泛引用和高度评价了项目组提出的机理与方法。项目负责人冯吉才教授为焊接领域首位国家杰出青年科学基金获得者，担任中国焊接学会理事长。项目组获国家发明专利授权9项，理论成果及衍生技术已成功用于指导导弹姿轨控发动机喷管、空间推进系统管道、汽车冷却器等关键产品的设计与制造。部分研究成果获2016年黑龙江省自然科学一等奖和2004年教育部自然科学一等奖。

一、广西自然科学奖

一、广西自然科学奖 1、项目的名称:低维功能材料设计及其储氢、生物传感特性研究 2、拟推荐单位：广西教育厅 3、项目简介：低维材料作为一种新型功能材料，在储氢、传感等方面有着非常重要的应用，也是当前材料科学领域中最活跃和最有前途的研究内容。由于低维纳米粒子属于原子簇和宏观物体之间的过渡区域，内部原子存在有序-无序结构，因此低维纳米粒子具有独特的壳层结构，与体相材料的长程有序不同，这导致了低维功能材料出现了一系列的特有的现象和性质。这些特性使得低维功能材料在储氢、传感领域具有广泛的应用。本研究瞄准储/制氢和化学生物传感器的关键科学问题，从低维材料设计、制备、结构与性能的调制入手，借助相图与第一性原理设计，系统开展了低维功能材料的创制及其在储氢、传感等领域的研究，取得了原创性研究成果。本研究工作不仅实现了低维功能材料储能功能的热力学动力学控制、阐明了其构效关系，丰富了相关基础数据，而且为探索开发新型低维功能材料提供了科学理论依据和技术指导。科学发现一：创新性提出了在MOFs材料上复合氢溢流催化剂，通过掺杂氢溢流催化剂并在催化剂和多孔金属有机化合物间构造碳桥，有效地实现氢气分子在活性金属原子上的解离，并通过碳桥实现了氢原子向多孔金属有机化合物孔内部及表面的溢流扩散和吸附，从而提高了MOFs在温和条件下的吸放氢水平，阐明了储氢机理,为开展MOFs常温储氢性能研究奠定了科学基础。首次合成了高热稳定性的纳米级的Al基MOFs材料，发现Al-MOFs具有优良的气体吸附性能，对CO2 优良的选择性吸附，对节能减排有重要的意义，同时也为开展新型高热稳定性MOFs材料的合成与应用提供了理论依据。合成了新型氨基修饰孔道MOFs材料(CAU-1)，并从理论计算的角度指出氨基修饰孔道MOFs材料的气体吸附机理（代表作1,2,6,7）科学发现二：采用碳纳米材料构建了纳米生物相容电极界面，显著提高了生物分子和细菌在电极上的电子传递速率，将葡萄糖的检测范围提高了一个数量级，发展了碳纳米生物传感的研究方法。采用铂、金纳米粒子和氧化物诱导生物分子和电子之间的电子传递，实现了生物分子和电极之间的快速电子传递，为发展新型生物传感和生物燃料电池提供了技术支撑。创新性地采用导电聚合物修饰的电极诱导生物分子和电子之间的电子传递，实现了细菌和电极之间的直接电子传递，为生物燃料电池研发和应用奠定了技术基础（代表作3,8）。科学发现三：基于相图与理论计算系统地开展了LaNi5和Mg基合金的储氢性能研究，为

2020年国家自然科学奖项目提名公示内容

2020年国家自然科学奖项目提名公示内容一、项目名称：面向人车路系统本质安全的驾驶行为形成理论与方法研究二、提名单位：北京市三、提名单位意见：减少交通事故是一项全球性的挑战，是人类社会普遍关注的重大问题，蕴涵着极其丰富的科学内涵，该项目深入系统地研究了基于驾驶行为的人车路系统的内在耦合结构与固有演变规律，取得三项重要科学发现：1）驾驶行为形成机理；2）人车单元微观险态行为解析；3）人车路系统风险控制。该项目的8篇代表性论著他引273次，其中中文他引50次，有4篇论文曾进入ESI前1%高被引论文，1篇论文进入ESI前0.1%高被引论文，第一完成人自2015至2019年连续五年在通用工程学科入选Elsevier中国高被引学者，作为发起人和会议主席连续主办了10届国际绿色智能交通系统与安全学术会议，该项目的部分研究成果在特重大社会活动以及在极端危险环境下车辆行驶自主控制中得到应用，开拓出基于驾驶行为的人车路系统本质安全研究方向，对提高智能网联汽车效能、减少交通事故具有实质性的重要推动作用。提名该项目为国家自然科学奖二等奖。

四、项目简介（不超过1页）：减少交通事故已成为一项全球性的挑战，是人类社会普遍关注的重大问题，蕴涵着极其丰富的科学内涵，其核心是从车辆行驶本质安全化层次上，辨识出基于驾驶行为的人车路系统内在耦合结构与固有演变规律。该项目围绕驾驶行为形成机理、人车单元微观险态行为解析、人车路系统风险控制等基础科学问题开展了系统研究，取得的主要创新性成果和科学发现如下： 1 提出了驾驶可信性概念并定义其是可靠性、安全性和差错恢复能力的集合式综合测度，从理论层次上阐明了驾驶失误的不可避免性特征；构建了智能交通信息网络环境下数字驾驶行为模式，推导出数字驾驶的综合感知、合作决策、协调控制的表达算法，确定出面向舒适性的生态人机界面功能分配基准； 2 对人车单元微观行为形成进行了规则化、模型化的定量描述，界定出驾驶险态行为特征参数，研究了人车单元在跟随、换道、遭遇行人等态势下的纵横向微观运动规律，构建了考虑不同驾驶特征的车辆安全接近模型，成功地识别出驾驶人在车辆行驶中的跟随动作滞后、跟驰速度波动以及操作时距受心理因素影响的扰动现象； 3 依据人车路系统不良征兆和系统行为信息流传递过程，提出多类型事变的模糊信息量算法，创建了复杂人机环境系统事变树模型及分析方法，用于定量解析系统行为风险演变的随机性、复杂性、不确定性和多变性，解决了事故致因机理的动态辨识与微观不良要素的预先性控制难题。该项目的8篇代表性论著他引276次，其中中文他引50次，有4篇论文曾进入ESI前1%高被引论文，1篇论文进入ESI前0.1%高被引论文，226次SCI他引论文来自中、美、英、德、日、法、澳等31个国家和地区，得到中国科学院、美国麻省理工学院、杜克大学、英国牛津大学、日本东京大学、德国宇航中心等国内外知名学者的高度评价，如新西兰皇家科学院院士Klette Reinhard教授认为“王等的研究辨识出驾驶人的多规则决策机理，揭示了跟随情景下驾驶行为的加速和减速变化规律，这一研究突显了模糊逻辑对驾驶行为建模的有效性"。该项目相继获得北京市科学技术奖（基础研究类）、教育部自然科学奖、KSCE-Springer奖和Springer Nature中国新发展奖。第一完成人自2015至2019年连续五年在通用工程学科入选Elsevier中国高被引学者，作为发起人和会议主席连续主办了10届国际绿色智能交通系统与安全学术会议。该项目的部分研究成果产生了社会经济效益，在特重大社会活动以及在极端危险环境下车辆行驶自主控制中得到应用，开拓出基于驾驶行为的人车路系统本质安全研究方向，对提高智能网联汽车效能、减少交通事故具有实质性的重要推动作用。

2020年度国家自然科学奖项目公示

2020年度国家自然科学奖项目公示（一）项目名称中国东部上地幔和下地壳中水的分布、循环和效应研究（二）提名者及提名意见提名者：张宏福：西北大学、教授、地质学、中科院院士杨经绥：南京大学、教授、地质学、中科院院士李献华：中科院地质与地球物理研究所、研究员、地球化学、中科院院士提名意见： [张宏福院士提名意见]地球内部如何运行是国际地球科学的前沿问题。名义上无水矿物中的水由于其显著的物理、化学和动力学效应，是探索地球内部运行机制的一个重要切入口。该项目选择中国东部的深源壳幔样品，围绕典型矿物含水性开展了系统化的野外和实验室工作。经十余年多学科综合研究，发现了中生代华北克拉通岩石圈地幔的高水含量和新生代中国东部上地幔（岩石圈地幔和软流圈地幔）水含量分布的不均一性，为认识华北克拉通破坏与岩石圈地幔水化密切相关以及东亚大地幔楔的动力学提供了重要依据。研究还首次发现了大陆下地壳含水且其含量明显高于下覆岩石圈地幔，这极大改变了干态下地壳的传统认识，下地壳与岩石圈地幔水含量的垂向差异造成壳幔界面附近流变强度

的变化，影响深部岩石圈的动力学过程。对深俯冲榴辉岩的研究发现了石榴石具有极高水含量及其高度不均一的分布特征，意味着大陆板块深俯冲过程中石榴石和绿辉石都能将大量水携至地球内部，同时板块俯冲和折返过程中流体活动能力非常有限。该项目关于名义上无水矿物含水性的研究，是非常具有特色性和原创性的工作，是国际固体地球科学领域的前沿方向。这些成果对于深刻认识我国东部的深部过程和大陆动力学具有突出的科学意义，这是基于我国地质的实际背景、解决了我国东部大陆壳幔作用过程中若干重大科学问题并产生了重要国际影响的重要工作。提名该项目为国家自然科学奖二等奖。 [杨经绥院士提名意见]地球内部水是近二十年来地球科学研究的前沿领域之一。夏群科教授等人根据国际上相关研究进展和中国独特的地域特征，以名义上无水矿物为对象，围绕中国东部广泛分布的中、新生代深源样品，系统开展了以“中国东部上地幔和下地壳中水的分布、循环和效应”为主题的综合研究。这些工作取得了一系列具重大国际影响的创新成果：1)发现了中生代华北克拉通岩石圈地幔的高水含量和新生代中国东部上地幔（岩石圈地幔和软流圈地幔）水含量分布的不均一性。高水含量确定了克拉通破坏与岩石圈地幔水化密切相关，而水含量的不均一分布特征为认识东亚大地幔楔的动力学提供了重要参考；2)发现了大陆下地壳含水且水含量明显高于下伏岩石圈地幔。下地壳含水性的发现

自然科学奖公示

自然科学奖公示：项目名称限域增强的配位不饱和界面催化提名者中国科学院沈阳分院提名意见中国科学院大连化学物理研究所包信和研究团队，在过去近二十年中针对能源化学中的重大科学问题，特别是碳资源优化利用相关催化过程中一直未能突破的产物选择性调控问题，从纳米体系的结构特征和基本原理出发，以配位不饱和活性中心催化为基础，提出界面限域催化的概念，设计研制了金属氧化物界面稳定的单层氧化亚铁催化活性中心结构，实现室温条件下100%选择性去除氢气中微量CO，成功解决了H2-O2燃料电池中CO毒化铂催化剂的问题。近期，该团队进一步拓展界面限域催化原理，设计了复合氧化物界面（ZnO/CrO x）稳定的配位不饱和活性中心，与具有择形作用的分子筛耦合，创制了高选择性制备高值化学品的OX-ZEO催化剂，实现煤基合成气直接转化制低碳烯烃，该发现颠覆了统治煤化工领域九十多年的传统Fischer-Tropsch过程（F-T），被同行誉为煤化工领域中一个里程碑式的研究进展。该项成果由中国科学院大连化学物理研究所团队独立完成，创新性突出，成绩显著，国际影响卓越。研究成果发挥了“顶天立地”作用，即有面向国民经济重大需求的源头科学创新，又有科技成果转化为新生产力的突出贡献。提名该项目为辽宁省自然科学奖一等奖。项目简介控制化学化工过程效率的催化化学涉及到能源、材料、环境、制药等工业过程，贡献了20%以上的世界GDP。150多年来，催化科学的基础研究和工业应用取得了一系列重要的成果，建立并完善了像“表面吸附”、“活化能调控”、“表面活性中心”等基础概念。然而对催化剂表面活性中心的形成和稳定机制，反应选择性控制以及催化过程中的协同耦合原理的认识长期停滞，这大大制约了催化基础理论的发展和新催化材料的创制。本成果以配位不饱和活性中心催化为基础，采用高精度表面研究技术，并借助同步辐射光源等先进手段，从原子层面上阐明了表面配位不饱和亚铁活性中心的生成机理，以及源于价电子转移和界面限域效应对活性中心的增强机制。在此基础上创制出单层FeO纳米岛修饰的铂催化剂，实现了室温条件下氢气中微量CO的100%去除，成功解决了长期困扰的H2-O2燃料电池（PEMFC）中微量CO 杂质导致铂催化剂中毒并失活的难题（Science，2010）。在大量实验数据分析和理论模拟的基础上，提出了界面限域催化新概念，并逐步从界面的“狭义限域催化”拓展到有普适性的“广义限域催化”（Acc. Chem. Res. 2013）。这一研究得到同行的高度评价和认可，被授予德国催化协会杰出成就奖（Alwin Mittasch奖）。依据这一概念，进一步设计并成功制备出稳定配位不饱和活性中心的复合氧化物界面（ZnO/CrO x），实现了温和条件下CO分子的定向活化和高效歧化（2CO C + CO2），与具有择形选择性的微孔分子筛偶合，成功创制了CO 加氢定向偶联高选择性制备高值化学品的OX-ZEO催化剂。系列催化剂成功用于煤基合成气（CO/H2）的直接转化，低碳烯烃（C2=-C4=）选择性达到80%（Science，2016）。这一发现彻底颠覆了由德国科学家发明的统治煤化工领域九十多年的传统Fischer-Tropsch过程（F-T），开创了煤化工技术向高定向、低水耗（过程中消除了水循环）发展的新时代，被同行誉为煤化工领域中一个里程碑式的研究进展；该过程已经圆满完成实验室模式试验。

2000年国家自然科学奖-国家科技部

2000年度国家自然科学奖二等奖 1．Z－101－2－01非线性时间序列分析中若干重要问题研究汤家豪香港特别行政区 2．Z－102－2－01统一描述平衡与非平衡体系的格林函数理论研究周光召、苏肇冰、郝柏林、于渌中国科学院 3．Z－102－2－02利用引力透镜效应研究宇宙中的物质分布武向平中国科学院 4．Z－103－2－01石杉碱的化学与药理研究唐希灿、白东鲁、朱大元、嵇汝运、刘嘉森专家推荐 5．Z－103－2－02碳－碳重键新的合成方法学研究沈延昌、忻元康、郑建华、岑文表、黄耀曾上海市 6．Z－103－2－03原子簇的结构、化学键和结构规则唐敖庆、李前树教育部 7．Z－104－2－01辽西中生代华夏鸟类群和孔子鸟类群及鸟类的早期演化侯连海、周忠和、金帆、张江永、顾玉才中国科学院 8．Z－104－2－02我国干旱半干旱区十五万年来环境演变的动态过程及发展趋势刘东生、汪品先、刘嘉麒、孙湘君、安芷生中国科学院 9．Z－104－2－03喜马拉雅地区深反射地震和雅鲁藏布江缝合带深部结构和构造研究赵文津、徐中信、熊嘉育、陈乐寿、蒋忠惕国土资源部 10．Z－105－2－01小麦族种质资源研究颜济、杨俊良、郑有良、周永红、刘登才四川省 11．Z－105－2－02中国特产濒危雉类生态生物学及驯养繁殖研究郑光美、张正旺、张雁云、宋杰、刘彦教育部 12．Z－106－2－01全反式维甲酸与三氧化二砷治疗恶性血液疾病的分子机制研究陈赛娟、张亭栋、陈竺、陈国强、王振义卫生部 13．Z－106－2－02神经性高频性耳聋等遗传性疾病基因的克隆和遗传疾病家系的收集夏家辉、唐北沙、夏昆、潘乾、戴和平湖南省 14．Z－106－2－03尿激酶原的结构和功能关系的研究朱德煦、刘建宁、华子春、孙自勇、陈于红教育部 15．Z－108－2－01低维结构的量子特性及计算设计研究朱嘉麟、顾秉林、段文晖、倪

2019年国家自然科学奖提名公示

2012年度国家自然科学奖获奖项目

科技进步、自然科学类奖

2019年国家自然科学奖项目提名公示内容

2019年度广东省科学技术奖公示表

国家自然科学奖

2019年国家自然科学奖提名公示

2017年度国家自然科学奖公示-流域径流形成与转化的非线性机理-夏军资料

国家自然科学奖公示内容(2017年度)-中国科协

2012年度国家自然科学奖获奖项目

国家自然科学奖提名公示内容

一、广西自然科学奖

2020年国家自然科学奖项目提名公示内容

2020年度国家自然科学奖项目公示

推荐2018年国家自然科学奖公示

自然科学奖公示

2000年国家自然科学奖-国家科技部

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