2018年度国家科学技术奖励大会获奖项目亮点解读

　　在2018年度的获奖项目名录里，异形掘进机、林业病虫害防治、脑起搏器、遗传性耳聋基因诊断芯片、风沙灾害防治……这些鲜为人知的科技，有的解决了世界性难题，有的填补了国内空白，还有的达到了国际领先水平。它们将颠覆和超越进行到底，改变着国计民生。

　　异形掘进机 狭窄地下空间打洞游刃有余

　　日常生活中，对隧道建设稍有了解的人都知道，开挖隧道离不开掘进机，而圆形掘进机是最为常见的隧道掘进设备。对于闹市区下穿隧道或是地铁出入口这种浅覆土、狭窄空间的施工条件，则需要对掘进设备进行变形、升级，这样的设备，我们称之为“异形掘进机”。

　　1月8日，在人民大会堂召开的2018年度国家科学技术奖励大会上，“异形全断面隧道掘进机设计制造关键技术及应用”项目获2018年度国家科技进步奖二等奖。该项目第一完成人、973项目首席科学家、中铁工业总经理李建斌介绍，该项目历经10余年产学研用协同攻关，突破了异形全断面掘进机关键技术，一举解决了异形掘进机方面的世界难题，标志着我国异形掘进机技术已经居于国际领先水平。

　　目前，中铁工业已经实现了异形掘进机产业化，其自主研制的异形掘进机系列包括超大断面矩形掘进机、马蹄形掘进机、U形掘进机等，并形成了系统化的设计制造方法与技术。中国机械工程学会鉴定，该成果填补了国内外异形掘进机技术空白，多项创新技术达到国际领先水平。相比常规的圆形掘进机，异形掘进机在适应浅覆土、狭窄空间工况的同时，其断面利用率大、施工成本低、对地面扰动小，且安全环保，提升隧道空间利用率高达20%，主要用于城市下穿隧道、地铁口等工程作业。它不仅促进了地下空间开发新工法与新设备的协同创新，更引领了地下空间开发领域技术进步，对实现城市绿色建造具有重大意义。

　　2013年，中铁工业旗下的中铁装备研制成功当时世界上最大断面的矩形掘进机，并成功应用于郑州市中州大道下穿隧道工程，开启了国内城市隧道建设新模式，被业界誉为“治堵利器”。

　　在杳无人烟的毛乌素沙漠，中铁工业创新研制的世界首台马蹄形掘进机实现了蒙华铁路白城隧道的正式贯通，在它的掘进过程中，不仅创下了一系列世界施工纪录，更带来了一种更为绿色环保、人性化的工法传奇，隧道工人们在劳作之余，甚至可以坐在掘进机的休息室内，品尝上一杯香浓的盾构咖啡，在业界一时传为美谈，被誉为“毛乌素沙漠的当代传奇”。

　　“黑盒”思路 颠覆式互操作打破信息孤岛

　　信息技术20多年的网络化发展，形成了数百万计的信息孤岛，其中蕴藏了富含价值的海量数据，特别是政企内部的信息系统，是基于数据融合分析来辅助决策的主体。打破信息孤岛，实现其业务数据和功能与第三方系统的高效互操作，已成为大数据发展的重大需求，是制约大数据价值链上下游的卡脖子技术，也是公认的世界级挑战。

　　据中国科学院院士梅宏介绍，传统互操作技术采用“白盒”思路，在全面了解信息孤岛内部实现细节的基础上进行手工改造，效率低、成本高、风险难控。“云—端融合系统的资源反射机制及高效互操作技术”项目，提出了颠覆式的互操作技术途径——“黑盒”思路。该技术将信息系统视为黑盒，通过对系统客户端的外部监测与控制来实现系统业务数据和功能的高效互操作，消除了系统源码、数据库表、后台权限、原开发团队等“白盒”依赖，发明了人机协同的互操作接口自动化生成方法，代码生成率超过95%，信息孤岛开放效率平均提升2个数量级。该项目荣获2018年度国家技术发明奖一等奖。

　　目前，由该项目成果转化研发出的燕云平台已广泛应用于北京、贵阳、上海等多地的智慧城市建设，如北京西城街道的数字红墙系统，浙江最多跑一次商事证照登记联办都是燕云平台支撑的便民服务应用；在工业大数据领域应用于能源、纺织、食品等多个行业，成为大数据领域的一项共性关键技术。

　　精准杀虫 有效扑灭“无烟的森林火灾”

　　我国人工林病虫害发生面积约占林业有害生物总发生面积的80%。林业病虫害是“无烟的森林火灾”，不仅危害严重、损失巨大，而且在防治上具有艰巨性和长期性，直接威胁生态安全。长期以来，我国林业病虫害防治施药专用装备一直处于空白。