7月8日,2025年度国家科学技术奖在京揭晓,山东牵头获奖7项,其中技术发明二等奖5项,科技进步二等奖2项,技术发明奖获奖数量创历年来之最;另外,还有21项参与完成的项目获奖,包括科技进步奖特等奖1项、二等奖20项。







山东牵头获2025年度国家科学技术奖具体情况
深海矿产开发工程地质环境原位观测技术与装备(国家技术发明二等奖)
中国是全球矿产消费与进口第一大国,资源安全面临严峻挑战。国际海底蕴藏万亿吨矿产资源,深海矿产开发是国家战略需求。深海极端环境和沉积物超软特性导致难以实现工程地质环境精准、长期、原位观测。项目在全海深沉积物力学性质精准测试、工程性质劣化过程与海底边界层环境效应原位长期观测方面取得原创技术发明。
1、深海沉积物力学性质原位测试技术装备。首创多探头组合智能施测方法、沉积物力学参数精准感测技术、全海深沉积物力学性质原位测试整机装备,使我国成为首个具有全海深土力学原位测试能力的国家,测试精度国际领先。
2、深海沉积物工程性质劣化原位长期观测技术装备。首创沉积物工程地质性质劣化过程感知方法、声—电—力多场参数高精度动态观测技术,形成国际首套深海工程地质原位长期实时观测整机装备,实现沉积物工程性质三维观测。
3、海底边界层环境原位长期观测技术装备。首创海底边界层环境要素电化学感测方法、自然电位原位长期观测技术,形成国际首套海底边界层环境原位长期实时观测整机装备,实现环境要素跨介质跨相态同步观测。率先实现深海矿区全链条原位综合观测,成果达到国际领先水平。授权国际发明专利16项、中国发明专利120项,主持制定国家与行业标准4项。应用于大洋矿区,支撑中国首份获国际海底管理局审议通过的环境报告,维护了国家深海资源权益。扩展应用于深海水合物、油气开发的地质环境保护与灾害防控,社会效益重大,近三年经济效益27.2亿元,应用前景广阔。
第一完成人:贾永刚,男,汉族,1965年5月出生,吉林伊通人。中国海洋大学教授。长期从事海洋开发地质灾害与环境风险防控研究工作。
耐温抗盐冻胶分散体系控水增油关键技术与应用(国家技术发明二等奖)
油田开发过程中所有油井必然面临高含水(国际标准含水率>60%),俗称开发“癌症”。目前全国八成以上超20万口油井已高含水,含水每降低1个百分点,增产油量相当于胜利油田年产量,控水增油是油田开发永恒的主题,更是保障国家能源安全必然选择。冻胶是由聚合物和交联剂形成网络黏弹体,被业界公认为控水增油“抗癌良药”。随着油气向深部规模开发,冻胶控水增油仍面临世界级挑战:①主力油藏高温120—160℃、高盐10—30万mg/L,冻胶断链降解“耐不住”;②高温成胶快,冻胶难运移,控水半径短“走不远”,油藏深部剩余油无法动用;③控水层位及储层温压场复杂,缺乏精细控水工艺与装备“控不好”。Halliburton等国际知名油服公司在塔河高温高盐油藏控水均失败。在国家、企业等重大任务持续支持下,历经16年攻关,在耐温抗盐冻胶关键材料、冻胶颗粒化方法与体系、控水增油工艺与装备实现原始创新。发明点如下:
1、发明了耐温抗盐有机—无机纳米杂化冻胶。发现了冻胶中纳米材料抑制聚合物盐离子催化降解、提升交联网络密度作用新机制,创建了纳米杂化提升冻胶耐温抗盐理论;研发了纳米杂化聚合物和环保型酚醛低聚交联剂,发明了有机—无机纳米杂化冻胶,攻克了“耐不住”难题,耐温抗盐由120℃、10万mg/L提升至160℃、30万mg/L,稳定期达一年以上,指标国际最高。
2、发明了高黏弹冻胶造粒方法和冻胶分散体深部控水增油体系。首创了高黏弹冻胶涡空化机械剪切造粒方法,颠覆了传统微球单体聚合、油基分散的乳液聚合化学造粒方法,生产成本仅为化学法的1/10;发明了纳微尺度自生长冻胶分散体,地下控水半径由冻胶近井20m以内扩大到远井至井距之半,解决了“走不远”难题;研制了深部控水兼具高效洗油的“冻胶分散体+”体系,使高温高盐油藏化学驱成为现实,创造深层控水增油最高纪录,是传统体系7—8倍。
3、发明了精准控水增油工艺与智能在线产注装备。发明了分层分段定点注入方法和逐级深部放置工艺,实现靶向注入、储层温压场精准匹配;研制了国际首套智能在线生产注入一体化撬装装备,开发了多参数联动响应控水决策软件,实现移动工厂“产品生产参数—地面注入压力—地下储层物性”在线动态匹配控水技术重大变革,破解了“控不好”难题;相比常规技术综合成本降低超50%,有效率由不足40%提升至85%以上,产出投入比最高12.4。授权发明专利147件(其中欧美23件),许可 29 家油服公司;制定标准3项;登记软著4件;发表论文227篇,著作6部;应用于国内24个油田及海外6个油田,累计增油419.5万吨,减水653.2万方,创经济效益162亿元,为保障国家油气供给安全做出实质贡献;牵头获教育部、山东省等政府一等奖4项,行业协会一等奖3项,日内瓦国际发明展特别嘉许金奖2项、中国专利优秀奖5项、山东省专利奖一等奖2项;培养全国创新争先奖状、孙越崎能源大奖获得者及中国石油学会会士、国家杰青、长江学者等。院士专家鉴定发明点均为国际领先,引领我国控水增油技术持续走在世界前列。
第一完成人:戴彩丽,女,汉族,1971年3月出生,山东荣成人。中国石油大学(华东)教授,副校长。长期从事油田化学与提高采收率应用基础研究。
眼角膜供体替代产品关键技术体系及临床应用(国家技术发明二等奖)
我国现有角膜病患者3000万,其中角膜盲400万,角膜移植是唯一的复明手段,但因角膜供体严重匮乏,年复明不足1万,是我国复明率最低的重大致盲眼病。项目组历经18年,先后研发生物角膜、人工角膜、羊膜和角膜活性保存液系列产品,从根本上解决了角膜盲复明用供体材料短缺的瓶颈难题。主要技术发明如下:
1、研发首个生物角膜产品,攻克动物角膜临床应用瓶颈,获国家III类植入器械注册证,改写角膜供体短缺格局。猪角膜临床应用存在角膜混浊、异种免疫排斥和厚度曲率差异三大障碍,是全球一直未解决的难题。项目组原创“保持角膜纤维内外胶体渗透压平衡是透明关键”的新理论,发明脱细胞保护液,解决透明难题;首创脉冲高静压脱细胞新技术,有效清除异种细胞和抗原,攻克异种排斥难题;发明人工前房+飞秒激光切割新设备,使产品获得与人角膜相同的解剖形态。获首个生物角膜III类植入医疗器械注册证,首批患者最长随访10年,角膜透明度、免疫排斥率、视力均接近人角膜。特邀哈佛大学等专题介绍,在我国、英国和丹麦等国家应用8000余例。该技术延伸研发生物结膜产品,获国家创新审查,已完成多中心临床试验。
2、研发首个符合国人眼解剖特点的人工角膜产品,攻克材料和精密制造关键技术,获国家III类植入器械注册证,解决人角膜移植无效的终末角膜盲复明难题。终末期角膜盲在我国是“绝症”,人工角膜是唯一复明手段。项目组攻克了人工角膜制造特殊材料和精密加工卡脖子难题,建立符合国人眼角膜解剖特点的制造标准和临床规范,4项主要指标优于国际标准,填补我国人工角膜产品空白,已使300余名失明多年的角膜盲患者复明。应用该技术研发仿生人工角膜内皮产品,使22例传统多次治疗失败的患者获得光明,颠覆难治性角膜内皮病变传统治疗方式。
3、研发我国首个湿态生物羊膜产品,获国家III类植入器械注册证,解决角膜快速修复难题。针对干燥羊膜修复效果差的难题,首次揭示羊膜组织细胞外基质动态平衡机制,创新开发单层共价交联及离子抗菌关键技术,建立羊膜活性保存体系,研发的湿态生物羊膜产品,已使12万名患者复明。应用该技术研发我国首个角膜活性保存液产品,首创“保眼球、取角膜”中国捐献模式,解决离体角膜活性保存难题,极大提高了我国患者家属的捐献意愿与角膜捐献量,受邀世界角膜病大会专题介绍。项目获发明专利87项,其中欧美日等发明专利14项,国家III类植入器械注册证4项,产品覆盖1500余家医院,经济效益达10亿元。在Adv Funct Mater、J Clin Invest等杂志发表论文300余篇,制定专家共识16项,出版专著3部。获山东省技术发明、科技进步一等奖和何梁何利科学与科技进步奖等奖项,培养国家杰出医师、国家杰青、长江特聘、国家优秀青年医师等人才。
第一完成人:史伟云,男,汉族,1959年4月出生,安徽黄山人。山东第一医科大学附属眼科研究所二级教授、主任医师、院长。长期从事角膜病诊疗研究工作。
减振降噪超分子弹性体材料关键技术与应用(国家技术发明二等奖)
减振降噪材料是重大装备与基础设施高端化、智能化、自主化发展的核心技术,更是守护公共健康福祉、驱动产业绿色升级的战略材料。传统材料响应慢、承载低、寿命短且大尺寸制造难,无法应对复杂工况下的性能挑战,导致我国在该领域陷于“全进口、严封锁”的被动局面,成为制约装备跨代发展的卡脖子难题。因此,亟需突破高性能减振降噪材料的研发与制造关键技术,实现自主可控。在重点研发、军科委173等支持下,历时15年,突破了高性能减振降噪材料新原理、新技术、新装备,实现了“从0到1”的原创性跨越,构建了涵盖关键原材料、核心技术及先进产品的全链条国产化体系。主要发明如下:
1、首创超分子弹性体能量转化分子骨架,为振动能量的定向转化与自适应耗散提供国际领先的中国方案。发明了有序超分子网络结构的构筑与调控方法,实现能量转换机制与结构的精准匹配与高度协同,产品达到优异动静刚度比1.14,解决了动态响应慢的难题,实现有效阻尼温域—35~70℃宽范围可调。
2、发明高强高韧超分子结构设计与构筑技术,突破传统弹性体力学性能局限。构筑了融合交联网络、相分离结构、超分子效应等多重机制的高性能弹性体复合体系,显著提升材料的综合性能与功能集成能力,材料拉伸强度达48MPa,用于重载铁路实现通货量超15亿吨,服役能力较原材料提升5倍以上。
3、发明高动态微泡结构精准调控技术,保障复杂工况应用的高效、长效减振。发明了异相成核泡孔均匀生长技术和发泡/凝胶反应平衡调控技术,基体与微泡结构一体化实现优异耐久耐疲劳性能,压缩永久变形仅为2.4%,1000万次疲劳试验静刚度变化率低至5.0%,经加速老化试验评估使用寿命80年以上。
4、发明多场耦合连续生产精密控制技术,攻克大尺寸制品微观结构—宏观性能的全域一致性难题。通过多物理场的交互调控,集嵌段组装—精准发泡—三维网络固化于一体,建成国内唯一、国际领先、年产100万平米的大尺寸超分子弹性体高精控自动化连续生产线,构建了“国产替代+原创开发”的产品谱系。项目成果成功转化,创建高科技学科公司“奥卓新材”,已完成60余种产品的规模化生产与工程应用,突破了空、天、地、海多项振动与噪声控制难题,近三年直接经济效益55.13亿元。产品覆盖印尼雅万高铁(中国首条海外高铁)、准池重载铁路等线路的减振构件,供货量全国第一;服务于中关村永久会址等几十项国家级重大工程,建筑减振市场占有率超80%;应用于三一重工、中国重工高端制造及华大智造基因测序的振动精准控制,成为工业装备高可靠性的关键保障;在航天器微振动控制、空中指挥平台预警探测减振、潜艇声隐身、国产大飞机减振降噪等战略领域获典型应用,有力支撑重大装备创新发展。项目授权发明专利112件(国际专利6件),制定标准12项,发表重要学术论文158篇。鉴定委员会评价“项目技术自主可控,整体技术达国际领先水平”。相关成果获山东省技术发明奖一等奖、中国发明协会创业奖创新奖一等奖、中国环保协会环境技术进步奖一等奖、日内瓦国际发明展特别嘉许金奖等奖励。
第一完成人:邹美帅,男,汉族,1982年3月生,现任北京理工大学党委常、副校长,珠海校区党委书记兼校长。主要研究领域为功能高分子及含能材料,主持国家重点研发计划、国家自然基金重点项目、军委科技委及国防重大专项等项目多项。
极端环境TBM隧道地质灾害源超前探测解析技术与装备(国家技术发明二等奖)
我国是隧道建设规模和难度最大的国家,全断面岩石隧道掘进机TBM(Tunnel BoringMachine)应用量居世界首位。极端地质条件下三类主要灾害源一致灾构造、水体及复合型灾害源广泛发育,常遭遇突水、塌方、卡机等灾害,造成重大损失甚至机毁人亡、工程报废等灾难性后果。其根本原因在于TBM探测环境极端复杂一观测空间极狭小、掘进噪声极强烈、电磁干扰极严重,导致前方灾害源探不到、探不准、难定量。极端地质和探测环境的双重挑战下,TBM隧道灾害源超前探测解析成为国家基础设施安全建设的迫切需求。在国家重大仪器专项、重点基金、973 课题等支持下,发明了极端环境TBM隧道地质灾害源超前探测解析技术与装备,包括三个发明点:
1、针对致灾构造,发明了TBM 破岩震源实时超前探测技术与装备。发明了“变TBM 破岩振动为震源、跟随式实时探测”原理,建立了精确算子配对的动态成像方法,创新了关键岩体特性原位预测方法,研制了TBM 机载高灵敏度破岩地震波装备,获中国专利金奖。
2、针对致灾水体,发明了TBM 聚向全息激电超前探水技术与装备。提出了“电流聚向抗干扰、全息激电探水”原理,发现激电弛豫时间与岩体渗透率呈正相关关系,突破了动态涌水量预测方法,研制了TBM 机载大功率全息激电装备,获国际隧协ITA技术创新奖。
3、针对复合型灾害源等极复杂地层,发明了单孔定向精探装备与联合探测解析技术。突破了单孔定向射频电磁精探技术,研发了TBM地震-激电-电磁探测装备及其联合反演解析技术,构建了TBM掘进主动安全防控技术与平台,获中国地球物理学会工程金奖。本项目专利群成功转化,培育国家高新企业。应用推广到水利、交通、市政、矿山等领域的多条TBM隧道工程中。代表性工程如世界最大TBM 集群一新疆某工程、世界最长海底高铁隧道一金塘海底隧道、当时亚洲第一长隧一引汉济渭、我国在建最大调水工程之一一滇中引水。经济、社会效益显著。经鉴定整体达国际领先水平,获省部级科技一等奖、中国专利金奖、国际隧协技术创新奖。
第一完成人:刘斌,男,汉族,1983年1月出生,现任山东大学土建与水利学院党委书记、未来技术学院执行院长、隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室主任。主要从事地下工程灾害超前预报与智能工程的研究。
高性能柴油机关键技术及应用(国家科学技术进步二等奖)
自2011年起,项目依托3个国家重点实验室,基于系列国家科技计划与校企合作项目,开展十余年产学研联合攻关,全面突破了高可靠长寿命、高热效率、超低排放后处理三大核心技术,形成了新一代高性能柴油机。2020年全球首次突破50%热效率大关,并持续领先。产品B10寿命全球率先突破200万公里,并首家通过了国六排放认证。项目获授权发明专利78项,发表论文51篇,起草国家和行业标准14项。专家鉴定意见认为:“整机总体技术达到了国际领先水平”。项目产品在重卡、大中型客车、矿卡、装载机和推土机等行业的占有率全国第一,并批量出口,其中在重卡、装载机行业的占有率全球第一。近三年,累计销售 104.95万台,实现销售收入664.69亿元、利润142.29亿元,经济社会效益显著。对我国实现“双碳”目标具有重要的现实意义,为我国高端装备制造业实现高质量发展作出了重要贡献。
第一完成人:王天友,男,汉族,1970年10月出生,河南信阳人。天津大学教授,常务副校长。长期从事先进内燃动力技术研究工作。
采煤沉陷区高质建设利用关键技术与工程示范(国家科学技术进步二等奖)
我国高强度、大规模地下资源开发形成大量沉陷区,影响人民安全、生态环境、工程建设,严重制约经济社会发展。习近平总书记强调“加强采煤沉陷区综合治理”,国家“十三五”“十四五”规划均重点支持沉陷区治理。安全、集约利用沉陷区是生态保护与高质量发展的必要途径,也是矿山领域后采矿时代世界科技前沿和国家重大需求,亟需理论创新和技术突破;但存在四大难题,①认识难:采后地层劣化影响因素错综复杂,长期运动规律尚未掌握;②治理难:治理时地下地上未统筹协调,难以保证安全;③评价难:沉陷区地质采矿与工程条件复杂交错,科学分类利用评价难;④工程难:全球鲜有沉陷区大型工程利用先例。
项目团队联合国内相关单位顶尖团队,经过多年年攻关,首创了采煤沉陷区高质建设利用理论技术体系,建成大型建筑、交通、水利、集约社区4类示范工程。在理论突破方面,首创了采空地层长期运动理论与地表残余变形预测技术,为大规模沉陷区高质利用奠定了理论基础。首次发现煤岩蠕变微破裂和类岩石材料蠕变宏观硬化规律,创建了采空地层力学结构与失稳判识模型,形成了采空地层长期运动理论;发明了采矿全周期地表移动预测技术,大大提高了地表残余下沉预测精度;创制了采后地层运动推演系列装备。
在治理技术方面,发明了采空地层综合治理与工程建设协同技术,攻克了采空地层精准治理的难题。研发了建设匹配—材料环保—靶向治理—高效注浆采空地层强化再造成套技术,提高了效率、降低了成本;建立了沉陷区构筑物建设标准,首创了治理与工程建设智能感知—判断—预警—干预的数智平台,动态闭环调控地层强化再造—工程建设全程安全。
在评价技术方面,创新了沉陷区地基稳定性与建设适宜性评价技术,实现了沉陷区地基稳定与建设适宜智能评价。构建了矿山采空地层空—天—地—孔全时全域毫米级探测监测系统;创立了采空区与矿(岩)柱稳定性、地表移动变形的沉陷区分类地基评估标准;明晰了地面动/静荷载附加应力在采空地层传递机制,首创了沉陷区工程建设适宜性评价技术。
在工程建设方面,在全球率先成功实现沉陷区高质建设利用群,为全球沉陷区高质利用提供中国方案。实现了高标准大型数据中心和单体百米高楼安全建设运营;实现了国际机场安全建设运营;建成全球规模最大就地重建矿山集约型社区。创沉陷区工程建设利用多项世界纪录。本成果获授权国内外发明专利100多项,发表论文200多篇,获省部级科学技术奖一等奖8项,引领全球沉陷区治理利用的科技创新。在全国多个省、市、自治区推广应用,使沉陷区蝶变为产业发展高地和生态宜居之地,取得重大经济、社会、环境效益,服务“生态保护”“高质量发展”“新型城镇化”等国家战略取得卓著成效。
第一完成人:陈绍杰,男,汉族,1978年2月出生,河北定州人。山东科技大学教授,副校长。长期从事开采沉陷控制与塌陷地治理研究工作。
作者:于潇
编辑:白天
审核:周玉森
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