2019国家自然科学奖提名项目公示
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。
2019 年度国家科学技术奖自然科学奖提名公示内容
3）Nature 的 Asia Materials 的〈research highlight〉栏目以“Carbon cubes” 为题用一个版面对该项目新型碳纳米结构的工作进行了评述：“这种碳纳米结构 是第一次被观测到”、“发光特性使得这些纳米碳方块在兰-紫色纳米发光器件中 有着巨大的潜在应用”（附件：其它 2）；国际著名光学材料学家国际 Otto-Schott 奖和美国陶瓷学会 G. W. Morey 奖获得者浙江大学“长江”“杰青”邱建荣教授 在 Nanoscale 中 评 价 ：“ 杨 研 究 组 在 新 型 碳 纳 米 结 构 领 域 做 出 了 先 驱 性 （pioneering）的贡献，他们通过液相激光熔蚀技术合成多种碳纳米结构，并提 出了相应的合成机理”（代表引文 3）。
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）
ห้องสมุดไป่ตู้项目名称
中文名
基于核酸的分子识别和调控研究
英文名
The Molecular recognition and regulation of nucleic acids
提名意见
该项目属于化学学科中的化学生物学领域。项目以核酸为靶目标，运用化学生物学的方法，在小分子对核酸的识别和调控领域进行了长期、深入的研究，取得以下重要创新成果：揭示并实现了小分子对非规则核酸尤其是G-四链核酸识别和调控的新机制和新方法；创建了对肿瘤细胞具有特异杀伤作用的可诱导核酸交联剂新策略；开发了修饰核酸及核酸突变检测新方法。项目组成员长期坚持从事核酸化学生物学的研究，在国内外会议上作过多次大会邀请报告，8篇代表性论文被他引607次，其中SCI他引496次。已获得国家发明专利4项，项目主要完成者受聘教育部长江学者特聘教授，科技部973首席科学家，获得国家杰出青年基金资助，获得湖北省自然科学一等奖和湖北省科技进步一等奖，药明康德生物化学奖二等奖。
该项目8篇代表性论文被他引607次，其中SCI他引496次，研究成果被Nature子刊,Cell子刊和Chem Rev等杂志多次引用，高度评价，在国际上产生重要影响，提升我国在化学生物学领域的国际地位。部分成果获得湖北省自然科学一等奖和湖北省科技进步一等奖，药明康德生物化学奖二等奖。项目主要完成者获聘教育部长江学者特聘教授等人才计划。
2019年度国家科学技术奖自然科学奖提名公示内容
一项目名称
统计相关信号欠定盲分离理论与方法
二、提名意见
作为一门现代信号与信息处理技术，具有重大理论研究价值和应用前景。其 中，统计相关信号欠定盲分离是长期以来的国际难题。项目组通过多年攻关，取 得如下成果：
发现点 1：揭示了源信号数目估计、盲辨识与平行因子分析之间的内在联系， 建立了“源信号数目估计”和“概率聚类”的全新理论框架和方法，有效的解决 了波兰科学院外籍院士 Amari 等提出的“低稀疏度欠定盲辨识问题”；
第一完成人因其在盲分离领域的成就入选 IEEE Fellow 并先后担任 IEEE TNNLS 和 IEEE SMC 副主编，主持了基于盲信号分离的复合材料检测重大仪器专 项、国家自然科学基金重点项目。项目成果培育国家自然科学基金优秀青年基金 3 项、中组部“万人计划”国家科技创新领军人才 1 名、珠江学者特聘教授 3 名、 全国优秀博士论文提名 2 人。部分成果获教育部自然科学一等奖、广东省科技进 步一等奖。
8 篇代表性论文被 SCI 他引 576 次，总他引 1032 次；3 篇论文入选 ESI 前 1% 高被引论文，1 篇论文入选 IEEE CIS 计算智能社区热点论文。5 篇论文入选 所在刊物的年度特色论文（Featured Paper）。成果引起广泛关注，得到包括美、 英、加等 10 余位院士在内的国内外学者的高度评价。
四、客观评价
1.欧洲科学院院士、国际系统与控制科学院院士、澳门大学首席教授 C. L. Philip Chen（IEEE Fellow）和新加坡南洋理工大学 Changyun Wen 教授（IEEE Fellow）联合撰文指出：代表性论文 1 在非平稳欠定盲分离方面取得显著进展（As reported in [71], the developed approach in it can recover exactly the
2019年国家科学技术奖提名项目公示内容(自然科学奖)
附件：2019年国家科学技术奖提名项目公示内容（自然科学奖）项目名称: 海洋天然气水合物分解演化理论与调控方法提名者:谈和平，哈尔滨工业大学，教授，工程热物理一、提名意见二、项目简介（限1页）天然气水合物是最具开采价值的新型清洁能源，我国南海储量达800亿吨油当量，是我国石油与天然气已探明储量的总和，实现天然气水合物资源开发是我国重大战略需求。
天然气水合物开发过程存在水合物分解相变复杂、热质传递困难、储层胶结强度弱化显著等问题，导致水合物分解产气效率低、持续性差，甚至引起储层失稳等重大安全风险，因此实现其安全高效开采是世界性难题。
该项目在国家自然基金重点项目、973计划、国家科技重大专项等项目支持下，针对水合物分解多孔介质内复杂相态转化理论、含相变过程多相多组分运移机制、储层胶结强度弱化及其与海底结构物（井筒、桩基础等）相互作用机理等关键科学问题，开展了十余年的研究，取得了以下主要突破和科学发现：1. 发现了海洋天然气水合物分解相态转化-多相渗流-胶结弱化规律，建立了水合物分解运移与储层变形演化理论。
建立了海洋多组分体系水合物相平衡方程，突破了传统热力学模型的理论局限；首次发现了水合物分解亚稳态纳米气泡富集现象，认识了分解过程水合物再生成逆反应的内在本质；发现了微孔隙内水合物赋存形态转化特性，提出了水合物相变多相渗流模型，构建了水合物分解气、水运移理论框架；发现了水合物储层粘聚力随水合物分解的衰减规律，揭示了水合物储层变形过程中胶结结构的演化机制。
2. 揭示了海洋天然气水合物分解驱动与失稳机理，提出了水合物分解强化与储层安全调控方法。
发现了天然气水合物分解存在压差驱动-显热主导-传热控制表观动力学演化三历程，提出了压-热联调强化水合物分解方法；首次发现了二氧化碳水合物具有更高的抗变形能力，创造性地提出注二氧化碳强化储层结构强度方法；建立了水合物储层与结构物相互作用模型，确定了水合物分解对海底结构物的影响边界。
2019年度国家自然科学奖提名项目公示
2. 针对发现点 2，IEEE Fellow、“IEEE 计算智能学会”会刊主编 Kay Chen Tan 教授，在其论文中使用整段篇幅，介绍了本项目的研究成果；发表在国际神 经网络学会会刊 Neural Networks 上的论文，评价本项目提出的“基于局部抑 制的„不变集‟方法对多稳定分析非常有效”； IEEE Fellow、 悉尼科技大学 W. X. Zheng 教授，发展了本项目提出的方法，在 IEEE TNN、Neural Networks 等 神经网络领域国际著名期刊上陆续发表 4 篇论文，研究了一系列不同神经网 络的多稳定性。 3. 针对发现点 3，IEEE Circuits and Systems Society Newsletter 副编辑、澳大利 亚西澳大学 Herbert Iu 教授指出本项目研究的不变集问题“非常具有挑战性”。 IEEE Fellow、UIUC 的 Meyn 教授评价本项目在 Oja 子空间学习算法收敛性 的工作完成了“复杂的证明”。IEEE Fellow、加拿大 Concordia 大学著名神经 网络专家 Swamy 教授，在 2014 年出版的专著中用一整段评价本项目提出的 方法 “ 保证了 GHA 的全局收敛性，显著地加速了学习算法收敛 ” 。 IEEE Fellow、AIMBE Fellow、IAPR Fellow J. Tian 教授发表在国际会议 IAPR ICB 上的论文以 31 行篇幅引用并采用本项目提出的方法用于指纹图像处理。
2019 年度国家自然科学奖提名项目公示
项目名称 提名者 提名意见： 神经网络的若干关键基础理论研究 四川省
我单位认真审阅了该项目的提名材料，确认全部真实有效，相关内容符合国 家科学技术奖提名要求。 该项目重点对神经网络的收敛性、周期性振荡等动力学行为，子空间学习算 法的收敛性以及神经网络的非线性增强本质机理等若干关键基础理论问题进行 研究，获得了一系列系统性的研究成果，形成了若干集解决思路、研究方法和分 析技巧为一体的理论分析框架， 深刻揭示了神经网络的收敛性、稳定性等本质特 征 。 项 目 代 表 性 成 果 论 文 全 部 发 表 在 该 领 域 的 国 际 一 流 学 术 期 刊 IEEE Transactions 系列上，得到了美国、加拿大、德国、法国、澳大利亚、俄罗斯等 数十个国家的研究学者的引用和评价， 为神经网络的实际应用提供更为坚实的理 论基础， 对于促进神经网络理论研究和技术进步起到了积极的推动作用。项目取 得的理论研究成果已经成功应用在了基于神经网络的情境驱动 3D 表情动画、多 神经网络融合的入侵检测方法、 基于神经网络的智能印章识别上，获得了多项国 家发明专利。 对照国家自然科学奖授奖条件，提名该项目为国家自然科学奖 二 等奖。
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：光功能共轭聚合物设计、合成及生物应用的基础研究二、提名单位意见：该项目围绕重大疾病早期、高灵敏诊断与治疗领域中的关键科学问题，在分子水平上对共轭聚合物的设计、荧光信号放大性能及其生物应用展开了系列研究，在以下方面取得了重要创新性的研究成果：设计合成了一系列新型水溶性共轭聚合物材料，阐明了它们的分子结构、聚集态与光物理性质的关系，通过高效荧光共振能量转移机制发展了生物识别与传感新方法，率先实现了重大疾病相关的基因、蛋白质高灵敏检测并获得与肿瘤的关联性信息，首次通过逐步判别分析和累积检测分析方法，分析了中国人群结肠癌七种相关基因的DNA甲基化水平，临床实验结果表明结肠癌诊断准确率大于80％；首次构建了可逆抗生素超分子组装体系，提出了共轭聚合物高效抗菌的新策略。
该项目研究特色鲜明，系统、深入地研究了分子基元设计合成、光物理性能与传感机理及其在重大疾病诊断与治疗中的应用。
该项目研究在国际上获得了广泛关注和高度评价，将共轭聚合物的设计及其在生物领域应用的基础研究推向了一个新的层次。
提名该项目为国家自然科学奖二等奖。
三、项目简介（限1页，不超过1200字）：发展重大疾病的早期、高灵敏诊断与治疗新技术对提高国民健康具有重大意义。
分子层次上标志物（如DNA和蛋白质）的检测可以实现疾病的早期预警及诊断，但检测中由于生物探针分子与大多数的目标生物分子结合后其光学信号或电子特性不会发生显著变化，因此，如何理解和认识具有信号放大功能的分子体系，并将其作为信号传导基元把生物分子结合事件的信息转化为可测量的光信号，这是该领域的核心科学问题。
在分子水平上正确理解分子材料中的基本物理化学过程，设计发展光学功能化学分子及其光学检测体系是推动该领域获得突破性进展的关键。
该项目以共轭聚合物为研究对象，利用其独特的电子共轭结构与光学信号放大特性，建立和发展了快速、简便的生物识别与检测方法，在分子与细胞水平实现了重大疾病相关的基因、蛋白质的高灵敏检测并获得与肿瘤的关联性信息；通过设计高效抗菌新体系，实现了共轭聚合物在疾病治疗中的新应用。
2019年国家科学技术奖提名项目公示内容(自然科学奖)
附件：2019年国家科学技术奖提名项目公示内容（自然科学奖）项目名称: 海洋天然气水合物分解演化理论与调控方法提名者:谈和平，哈尔滨工业大学，教授，工程热物理郭烈锦，西安交通大学，教授，工程热物理宣益民，南京航空航天大学，教授，工程热物理一、提名意见二、项目简介（限1页）天然气水合物是最具开采价值的新型清洁能源，我国南海储量达800亿吨油当量，是我国石油与天然气已探明储量的总和，实现天然气水合物资源开发是我国重大战略需求。
天然气水合物开发过程存在水合物分解相变复杂、热质传递困难、储层胶结强度弱化显著等问题，导致水合物分解产气效率低、持续性差，甚至引起储层失稳等重大安全风险，因此实现其安全高效开采是世界性难题。
该项目在国家自然基金重点项目、973计划、国家科技重大专项等项目支持下，针对水合物分解多孔介质内复杂相态转化理论、含相变过程多相多组分运移机制、储层胶结强度弱化及其与海底结构物相互作用机理等关键科学问题，开展了十余年的研究，取得了以下主要突破和科学发现：1. 发现了海洋天然气水合物分解相态转化-多相渗流-胶结弱化规律，建立了水合物分解运移与储层变形演化理论。
建立了海洋多组分体系水合物相平衡方程，发现了水合物分解亚稳态纳米气泡富集现象，认识了分解过程水合物再生成本质；发现了微孔隙内水合物赋存形态转化特性，提出了水合物相变渗流模型；发现了水合物储层粘聚力随水合物分解的衰减规律，揭示了水合物储层变形过程中胶结结构的演化机制。
2. 揭示了海洋天然气水合物分解驱动与失稳机理，提出了水合物分解强化与储层安全调控方法。
发现了天然气水合物分解存在压差驱动-显热主导-传热控制表观动力学演化三历程，提出了强化天然气水合物分解方法；发现了二氧化碳水合物具有更高的抗变形能力，提出注二氧化碳强化储层结构强度方法；建立了水合物储层与结构物相互作用模型，确定了水合物分解对海底结构物的影响作用。
3. 构建并验证了海洋天然气水合物模拟开采系统。
2019年度拟提名国家自然科学奖项目公示内容
2019年度拟提名国家⾃然科学奖项⽬公⽰内容2019年度拟提名国家⾃然科学奖项⽬公⽰内容⼀、项⽬名称多源动态信息融合理论及在监视预警中的应⽤⼆、拟提名单位及奖种拟提名单位：西北⼯业⼤学、⾹港理⼯⼤学拟提名该项⽬为国家⾃然科学奖。
三、项⽬简介信息融合是⽣物体固有的本质特征，作为在⼀定准则下对多源信息进⾏关联分析和优化综合的现代信息处理基本⼿段，在军事信息系统——战略监视预警中具有不可替代作⽤。
近年来，信息技术呈现异构多源、⾼动态、⽹络化等新趋势，对信息融合发展带来⾼冲突、时变性、低分辨等重⼤挑战。
近⼗年来，在国家⾃然科学基⾦重点项⽬、国防基础科研、总装预研等项⽬的持续⽀持下，项⽬团队⾯向我国战略监视预警信息融合理论与应⽤，围绕雷达、光学等多源多时空⾼层信息融合问题开展研究，取得如下重要进展：（1）提出了⼴义信任学习模型，建⽴了开放空间动态证据推理框架，定义了柔性证据冲突度量，解决了多源⾼层信息融合中国际主流⽅法难以处理的局部不精确信息识别错误率⾼、动态时变⽬标信息⽆法有效利⽤等难题，在战略预警某部的雷达⽬标分类系统中使识别准确率提升⾄90%以上。
国际信任函数理论及应⽤协会主席Thierry Denoeux教授指出本研究的“信任分类解决了重叠数据的分类问题，具备区别分类局部不精确性的能⼒”。
（2）建⽴了量测缺失下多速率信息融合模型及闭环特性估计与辨识联合优化新体制，解决了监视预警雷达主信源信息融合中数据缺失导致的最优性丧失等问题，为中电14所某战略预警型号雷达复杂⽬标跟踪提供了核⼼技术。
美国联合技术研究中⼼(UTRC)⾸席科学家Speranzon认为本研究是“分布式Kalman滤波与信息传播机制的最新结合”。
（3）构建了多约束融合的⾼分遥感影像联合处理理论，解决了新型图像信源信息融合中利⽤多幅低分辨率图像重构⾼分辨率清晰图像的问题，突破了中航613所等异构图像匹配“看得清”与“辨的明”等难题。
美国国家⼯程院院⼠、⼩波理论奠基⼈Stéphane Mallat，加拿⼤科学院院⼠、IEEE Fellow Eric Dubois等认为“提出的⽅法能够有效的实现同步的去马赛克和去噪声”。
2019年度国家科学技术奖自然科学奖提名公示内容
第二 完成人
第三 完成人
姓名 许家 行政职务
技术职称 教授
瑞
完成单位 中山大学
工作单位 中山大学
对本项目贡献：对发现点 1-3 做出重要贡献，是代表作 1、3-5、7 和 8 的通讯
作者之一
姓名 张艺 行政职务
技术职称 教授
完成单位 中山大学
工作单位 中山大学
对本项目贡献：对发现点 1-3 做出重要贡献，是代表作 1-4 的通讯作者之一
2
文专著 2 部；申请专利 22 件，授权专利 10 件。成果完成人也因此在国内国际 学术会议做了多次邀请报告。培养博士和硕士毕业生近 40 名。
五、代表性论文专著目录
第一 完成人
姓名 池振 行政职务
技术职称 教授
国
完成单位 中山大学
工作单位 中山大学
对本项目贡献：对发现点 1-3 做出重要贡献，是代表作 1-8 的通讯作者之一
3.在上述研究基础上，通过分子设计，开发出基于荧光-磷光双发射、荧光热激活延迟荧光(TADF)双发射、荧光-长余辉双发射、力刺激荧光-磷光双发射直 接发光等新型力刺激发光响应 AIE 材料，把 AIE 材料的力刺激发光响应从单发 射拓展到双发射。
本项目的科学价值在于：发现了 AIE 材料的力刺激发光响应共性问题，首 先提出了力刺激发光变色聚集诱导发光(PAIE)材料的概念，把力刺激发光响应从 荧光单发射拓展到多种类型双发射 AIE 材料，不但实现了多重响应提高了响应 的级别，而且克服了单发射的力刺激发光响应 AIE 材料受力刺激作用前后，发 光波长的变化不是很显著导致观察的灵敏度和响应信号的输出不够理想的问题。 本项目研究在实质上解决了力刺激发光响应智能材料稀少的问题，为力刺激发光 响应智能材料在商标防伪、信息存储、应力传感和发光器件等领域中的应用研究 打下了良好的基础。
2019 年度国家自然科学奖提名项目公示
客观评价(限 2 页)
1.新加坡工程院院士、总统技术奖获得者，新加坡国立大学 Tai-Shung Chung 教授在发表的高被引文章上 Liang, C. Z. , Sun, S. P. , Li, F. Y. , Ong, Y. K. , & Chun g, T. S. . (2014). Journal of Membrane Science, 469(11), 306-315.（SCI IF 6.578）高度 肯定了代表性论文 5 的研究成果(参考文献 40)“无机絮凝剂对于染料的去除是非常 有效的，最初发生吸附电中和作用，有利于絮体的沉淀……” 2.马来西亚科学院院士，英国化学工程师学会（ICHEME）特许工程师 A.R. A bdul Aziz 教授，发表的高被引论文 Rahim Pouran S , Abdul Aziz A R , Wan Dau d W M A . Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 2015, 21:53-69. (SCI IF 4.8 41)高度肯定了代表性论文 3 中的“采用光照-芬顿法去除染料废水” 3.中国科学院生态环境研究中心汤鸿霄院士在“Advances in Colloid and Inter face Science” 上正面评价了项目组在聚合氯化铝中 Al13 促进混凝效果机理研究 方面的贡献。 （Hongxiao Tang, et al. [J]. Volume 226, Part A, December 2015, P ages 78-85.） 4. 波 兰居 里夫 人大 学 Agnieszka Gładysz-Płaska 在 “Chemical Engineering Journal” 上正面 评价了项目组在 Cr(VI) 吸附机理研究方面的贡献。 （ Agnieszka Gładysz-Płaska*, et al. [J]. Volume 179, 1 January 2012, Pages 140-150） 5. 英国伦敦大学 John Gregory 教授在“Water Research”上正面评价了项目组 在絮体生长 和破碎机理研究方面的重要贡献。 （Wenzheng Yu, John Gregory*, et al. [J]. Volume 45, Issue 20, 15 December 2011, Pages 6718-6724.） 6.加拿大不列颠哥伦比亚大学 Madjid Mohseni 教授在“Journal of Hazardous Materials”上 正面评价了项目组在铝系混凝剂絮体形态结构研究方面的重要贡献。 （ Kristian L. Dubrawski, Milena Fauvel, Madjid Mohseni*, et al. [J]. Volumes 244–245, 15 January 2013, Pages 135-141.） 7.. 英国伦敦大学 John Gregory 教授在“Water Research”上正面评价了项目组 在聚合氯化铝混凝腐殖酸絮体破碎再生长机理研究方面的重要贡献。 （Wenzheng Yu, John Gregory*, et. al. [J]. Volume 44, Issue 13, July 2010, Pages 3959-3965） 8. 英国斯望西大学 C. Tizaoui 教授在“Desalination”上引用了项目组的 3 篇 文章， 高度 评价了项目组在应用有机无机复合混凝剂去除染料研究方面的重要贡 献。 （A.Y. Zahrim, C. Tizaoui*, et. al. [J]. Volume 266, Issues 1–3, 31 January 2011, Pages 1-16.） 9.. 德国德雷斯顿工业大学 Irene Slavik 教授在“Water Research”上正面评价 了项目组在 絮体破碎和再絮凝机理研究方面的重要贡献。 （Irene Slavik*, et. al. [J]. Volume 46, Issue 19, 1 December 2012, Pages 6543-6553.） 10. 加拿大卡尔加里大学教授 Nashaat N. Nassar 在 “Chemical Engineering Journal”正面评价了项目组在生物质吸附剂用于固定床反应器对 Cr(VI)吸附机理
提名2019年度国家自然科学奖项目公示
POLARBEAR 合作组在研究对 CMB 偏振旋转角的测量文章， 即【代表性引文 5】中提到：“在文献[65]中，两点实空间相关函数 被用于探测各向异性的旋转（角）”，这里[65]即【代表性论文 5】 。 BICEP2 与 Keck Array 合作组在分析他们最新数据对 CMB 各 向异性旋转角的测量文章，即【代表性引文 6】中一共引用了项目 组的 5 篇论文（ 【代表性论文 5】与另外四篇项目组论文） 。其中提 到： “现在已经存在 CMB 对宇宙双折射的各向异性的限制。 文献[11] 提出的对宇宙双折射各向异性的限制是基于对 WMAP7 数据中的 TBTB trispectrum 的运用，而文献[22-24]用的是两点相关函数”，这 里[24]即为【代表性论文 5】 ，[23]也是项目组论文。 英国著名宇宙学家 Joseph Silk 教授（英国皇家学院院士，2011 年 Balzan 奖获得者）领导的小组做了类似的研究（Phys.Rev.D76, 123014，即【代表性引文 7】 ） ，一共引用了该项目组 6 篇文章（即 【代表性论文 1,2,3,4】及另两篇项目组论文。尤其是对【代表性论 文 2】有多处引用。其中写道：“...但是可观测的 CMB 谱被改变为 [16,20]….在[21]中，WMAP3 测到的 TT 和 TG 功率谱与 B03 测的 所有六种功率谱一起被用于整体拟合中，显示出一个非零的旋转角 被探测到的温和迹象”，这里[20]即【代表性论文 1】 ，[21]为【代表 性论文 2】 。 著名宇宙学家 Marc Kamionkowski 教授 （现为 《Physics Reports》 主编）在【代表性引文 8】中提到：“使用当前数据的搜索已经将这 种均匀的旋转角限制为不超过几度[8,9]”，这里[8]中的第一、三、 四篇引文即【代表性论文 2, 4, 3】 。
国家自然科学奖提名公示内容
客观评价
胆固醇是生命活动必需的脂类物质，并与心脑血管疾病、神经退行性疾病及肿瘤的发生 密切相关，胆固醇代谢是生物医学的前沿领域和药物研发的关键基础。该项目集中于胆固醇 代谢调控及代谢性疾病研究，在细胞内胆固醇运输途径、人体小肠胆固醇吸收、胆固醇合成 途径等方向开展探索，取得原创引领性研究成果。 胆固醇是一种极度疏水的小分子，它如何在细胞内特异运输是长期困扰学术界的科学难 题。该项目研究发现溶酶体和过氧化物酶体形成膜接触进行胆固醇运输的新方式，并揭示详 细分子机制。该突破性成果开拓了胆固醇运输研究领域，同期 Cell 配发专评指出该成果：揭 示胞内胆固醇运输的新方式、发现过氧化物酶体的新功能、提供全新的思路用于治疗临床相 关疾病；该成果先后被一些著名期刊如 Mol Cell，Nat Chem Biol，Nat Cell Biol，Nat Genet， Nat Plants 等的科学研究论文所引用。也被一些著名期刊的综述文章引用评论，如 Annual Review of Cell and Developmental Biology （2 次） ， Current Opinion in Cell Biology （4 次） ， Trends in Cell Biology（3 次） ，Physiological Reviews 等。F1000 将其评为“Exceptional”并进行了推 荐；该工作还入选“2015 年度中国生命科学领域十大进展” ，并在 2016 年世界生命科学大会 上展示。 胆固醇吸收过量是导致高脂血症进而引发心脑血管疾病的主要危险因素。该项目对小肠 胆固醇吸收进行长期探索，从分子层面阐明了胆固醇吸收的机制并鉴定了一系列重要蛋白， 目前学术界对胆固醇吸收的认识主要就是基于该项目成果。如代表性论文 5（他引 265 次）作 为 Featured Article 发表于 Cell Metab 并被同期杂志专评介绍；该论文还获得 F1000 推荐，认 为该项工作“不仅揭示胆固醇吸收机制，而且开辟脂代谢研究的新领域，为抑制胆固醇吸收 的新药研发奠定重要基础” 。 胆固醇合成的负反馈调控通路主要有 2 个，其中合成限速酶 HMGCR 的降解机制主要由 第一申请人完成。 该项目研究发现 HMGCR 的泛素连接酶 gp78 的激活因子 Ufd1 （代表论文 6） 。 同时，揭示 gp78 调控肝脏脂质合成与脂肪能量代谢的生理功能和分子机制（代表论文 3） ，研 究成果受到 Nature China，Nature Reviews Endocrinology，F1000prime Reports，Annual Review of Nutrition 介绍推荐。 我国约有 40%的人血脂异常，他汀类降脂药物长期位于药品销售榜首，但心脑血管疾病 仍然呈上升趋势，因此发现降胆固醇的新靶标或新化合物具有重要的临床价值和社会意义。 该项目的创新成果，为新型降胆固醇药物研发提供了新靶标。特别是针对脂质合成途径，获 得能同时降低胆固醇和甘油三酯的活性化合物白桦酯醇，提出了降脂药物研发的新策略（Cell Metab, 2011, 代表性论文 4， 他引 221 次） 。 Nature Reviews Drug Discovery 和 Science-Business eXchange 发表同行专评，认为其“发现了比现行策略更具优势的治疗高脂血症的新手段” 。
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一、项目名称中文名称：复杂氧化物低维体系激光法制备及其电磁光新奇物理特性研究英文名称：Physical property study on low dimensional perovskite oxide二、提名者：中国物理学会提名意见：项目主要完成人自1998年起致力于“复杂氧化物低维体系激光法制备及其电磁光新奇物理特性研究”。
该项目组主要科学发现和贡献为：1）发展了具有原子级明锐界面的氧化物薄膜和异质结可控生长方法，在国际上首次实现了多种钙钛矿氧化物薄膜和异质结的外延生长。
提出的生长方法获得了包括美国橡树岭国家实验室Plummer院士和劳伦兹伯克利实验室Ramesh院士等同行的多次引用，并在研究中使用。
设计的激光分子束外延设备已经被美国、新加坡及国内的20余所大学和科研院所采用，推动了该研究领域的发展。
2）首次发现了基于铋铁氧薄膜的具有二极管反转特性的铁电存储效应，将传统的极化读写模式推进到电阻读取层次。
国际铁电存储器之父Scott教授在题为“新兴存储器”的综述中高度评价该发现为“电阻存储器上的最新突破”。
美国Ramesh院士在综述中评价，该发现为发展新的读写原理存储器提供了机遇。
推进了氧化物物理到存储器件实现的进程。
3）首次发现了氧化物异质结中新奇的正磁电阻和超快光电效应，揭示了界面诱导其新奇物性的内在物理机制。
提出的理论成为国际同行研究低维氧化物新奇物理现象的重要依据之一。
首次研制出新型高灵敏度的钙钛矿氧化物可见盲和日盲光电探测器。
美国《激光聚焦世界》在新突破中报道了项目组首次研制出钙钛矿氧化物的光电探测器。
项目组8篇代表性论文被他人引用800余次。
国际学术会议邀请报告80余次；受邀在国际刊物上撰写综述性文章30余篇；获得新材料、新器件及其制备方法的授权发明专利40余项。
项目组成员因此曾获得多种荣誉；部分早期工作获2005年北京市科学技术一等奖。
鉴于此，中国物理学会郑重提名该项目为国家自然科学奖二等奖。
2019年度国家自然科学奖提名项目公示
代表性论文专著目录（不超过 8 篇） 论文 发表 论文专著 序 名称/刊名 号 /作者 xx 页） 月 日） 共 同） 共 同） （xx 年 xx 卷 （年 （含 （含 者 年卷页码 时间 通讯 作者 第一 作者 国内作 SCI 他 引 次 数 他引 总次 数 署名 单位 是否 包含 国外 单位 Total Synthesis of Indoline Alkaloids: A Cyclopropanation Strategy. /Acc. Chem. Res./ Zhang, D.; Song, H.; Qin, Y.* Biomimetic Approach to Perophoramidine and Communesin via an Intramolecular Cyclopropanation Reaction. /Org. Lett. / Yang, J.; Song, H.; Xiao, X.; Wang, J.; Qin, Y.* Total 3 Synthesis of ( ± )-Communesin F./J. Am. Chem. Soc./Yang, J., Wu, H.-X., Shen, L.-Q.; Qin, Y.* Total Synthesis of the Akuammiline Alkaloid ( ± )-Vincorine./J. Am. Chem. Soc./Zhang, M.; Huang, X.-P.; Shen, L.-Q.; Qin, Y.* 2011 年 44 卷 447-457 页 2011 年 6 月 1 日 秦勇 张丹 张丹， 宋颢， 秦勇 219 219 否
年后其全合成才被首次完成。... 2009 年，秦勇小组完成了灯台生物碱 vincorine 的首次全合 成”；JOC 评论：“第一个被成功合成的灯台生物碱是由秦小组在 2009 年完成的 vincorine。 由于此类天然产物长期具有的合成挑战性，该合成是一项重要的成就。”《Chem. Soc. Rev.》 评论：“过去十年，秦小组发展了亲核的开环环化策略用于构建不同的吲哚生物碱骨架，… 该设计被应用于灯台生物碱(± )-vincorine 的首次全合成”。 上述研究成果还被《新生物学年鉴 2012》收录；以该全合成工作为内容的博士论文被 评为 2012 年度全国百篇优博论文提名奖。 5、吲哚生物碱(± )-minfiensine 的全合成研究（发现点 1.2 的客观评价） ： 该研究工作在 ACIE 发表后，被化学评论期刊《Synfacts》和《有机化学》杂志作为亮 点文章进行评述和推荐；奥地利和德国科学院院士 J. Mulzer 教授在 ACIE 的 Minireviews 专 栏中对该工作进行了正面的报道和评述。该研究工作还被《化学学科发展报告》 、 《新生物学 年鉴 2012》 、 《Org. Chem.-Breakthroughs and Perspectives》 、 《Domino Reactions》 、 《Catalytic Cascade Reactions》 、 《Top. Heterocycl. Chem.》等专著和系列丛书收录。 6、吲哚生物碱的(‒)-lundurine A 全合成研究（发现点 1.3 的客观评价） 该研究工作在 ACIE 发表后，被专业网站 “ 全合成在中国 ” 进行了亮点评述，认为 “lundurine A 的高效合成策略，尤其是对特殊吲哚啉并环丙烷结构的合成方法，对于我们探 索分析复杂天然产物的骨架结构具有重要意义。 同时， 该分子的高效合成也将极大推动其生 物活性研究及后续药物研发的进程”。 7、吲哚生物碱(+)-perophoramidine 的全合成研究（发现点 2.1 的客观评价） ： 该研究工作在 JACS 发表后，被《Synfacts》和《有机化学》杂志作为亮点文章进行评 述和推荐； 《Nat. Prod. Rep.》和《Annu. Rep. Prog. Chem. Sect. B》均将该合成工作作为年度 工作亮点进行介绍。 8、吲哚生物碱钩吻碱的全合成的研究（发现点 2.2 的客观评价） ： 该研究工作在 ACIE 发表后， 《Synfacts》和专业网站“Org. Chem. Portal”对其进行了专题 评述。该合成工作因其重要的科学贡献而荣获中国化学会首届 “维善天然产物合成奖”，该 奖是为纪念我国已故著名天然产物合成化学家周维善先生而设立， 旨在表彰在全合成领域做 出突出贡献的中国学者。
2019年度国家科学技术奖自然科学奖提名公示内容
2019年度国家科学技术奖自然科学奖提名公示内容一、项目名称泌尿系统肿瘤多组学信息挖掘、特异性识别与干预的研究二、提名意见该项目研究了泌尿系统恶肿瘤发生的分子机制；利用新靶点人工合成基因线路，实现对癌细胞的精准识别与干预；研制“工程化”细胞开展多种实体瘤治疗的临床试验，是从基础研究、成果转化到临床应用的系列研究，并在国际顶级刊物上发表一系列高水平论文，受到广泛关注。
首次在膀胱癌中发现染色质重塑基因的失活突变率高达59%，该成果作为封面文章发表于《Nature Genetics》杂志。
《Cell》杂志认为该发现揭示了肿瘤发生的“染色质重塑-肿瘤抑制”理论。
首次发现肾癌细胞具有多克隆起源特征，为解释肾癌放化疗耐受提供了证据。
相关成果发表在《Cell》杂志。
首次在膀胱瘟中发现迄今为止突变率最高的TERT基因。
该成果在泌尿外科最有影响力的杂志《European Urology》以封面文章发表，诺贝尔奖得主Thomas Cech认为，TERT“可以作为尿液诊断膀胱癌的新标志物”。
利用新发现的靶点构建人工基因线路，设计有多种功能“工程化”细胞，精准识别和干预癌细胞。
开展世界首批CAR-T和首批TCR-T技术治疗膀胱癌的临床试验，取得良好的效果，为难治性、复发性晚期膀胱癌患者带来了新的希望。
本项目发表SCI论文84篇，总影响因子596分。
8篇代表论文中，包括《Cell》1篇、《Nature Genetics》3篇、《European Urology》2篇、《Nature Communication》1篇，总影响因子170.39分，被引1236次。
该项目获2014年深圳市自然科学一等奖，2015年广东省自然科学一等奖。
综上，我们推荐该项目申报2019年国家自然科学奖二等奖。
三、项目简介本项目属肿瘤系统与合成生物学研究领域。
本课题组在国家973、863计划及国家自然科学基金等的支持下，应用系统生物学及合成生物学技术，挖掘泌尿系统肿瘤多组学的生物信息，阐释了肿瘤发生发展的新机制，利用新发现的靶点构建人工基因线路，特异性识别和干预癌细胞，取得重要进展。
2019国家自然科学奖初评通过项目
2019国家自然科学奖初评通过项目2019年度国家自然科学奖初评通过项目序号评审组项目名称主要完成人提名单位（专家）初评建议等级1 数学组随机控制与非线性滤波的数学理论汤善健(复旦大学)彭实戈二等奖2 数学组几类偏微分方程高效算法研究黄云清(湘潭大学)江松二等奖3 数学组Pinkall-Sterling猜想和超曲面几何的研究李海中(清华大学)教育部二等奖4 物理与天文学组超构表面对电磁波的调控周磊(复旦大学)，孙树林(复旦大学)，何琼(复旦大学)，郝加明(复旦大学)，肖诗逸(复旦大学)上海市二等奖5 物理与天文学组拓扑量子材料制备与量子特性的实验研究贾金锋(上海交通大学)，钱冬(上海交通大学)，刘灿华(上海交通大学)，高春雷(上海交通大学)，管丹丹(上海交通大学)教育部二等奖6 物理与天文学组CALYPSO晶体结构预测方法与应用马琰铭(吉林大学)，王彦超(吉林大学)，吕健(吉林大学)，刘寒雨(吉林大学)，王晖(吉林大学)教育部二等奖7 物理与天文学组铁基超导电子结构与磁相互作用的理论研究卢仲毅(中国人民大学)，向涛(中国科学院物理研究所)，马锋杰(中国科学院理论物理研究所)，闫循旺(中国科学院理论物理研高淼(中国人民大学)谢心澄，孙昌璞，陈仙辉二等奖8 物理与天文学组探索暗物质晕中的星系形成与演化杨小虎(中国科学院上海天文台)景益鹏，韩占文，戴子高二等奖9 化学组高效手性螺环催化剂的发现周其林(南开大学)，谢建华(南开大学)，朱守非(南开大学)，王立新(南开大学)丁奎岭，冯小明，陈军一等奖10 化学组电化学表面增强拉曼光谱学研究田中群(厦门大学)，任斌(厦门大学)，李剑锋(厦门大学)，吴德印(厦门大学)，刘国坤(厦门大学)万立骏，姚建年，徐红星11 化学组固体催化剂结构缺陷调控方法和机理研究巩金龙(天津大学)，马新宾(天津大学)，邹吉军(天津大学)，李兰冬(南开大学)，王拓(天津大学)谢在库二等奖12 化学组功能染料稳定性强化原理与应用基础研究朱为宏(华东理工大学)，郭志前(华东理工大学)，吴永真(华东理工大学)，解永树(华东理工大学)，赵春常(华东理工大学)上海市二等奖13 化学组石墨烯的可控生长及其性能调控刘云圻(中国科学院化学研究所)，于贵(中国科学院化学研究所)，武斌(中国科学院化学研究所)，魏大程(中国科学院化学研究所)，陈建毅(中国科学院化学研究所)北京市二等奖14 化学组氧化氟烷基化反应卿凤翎(中国科学院上海有机化学研究所)，储玲玲(中国科学院上海有机化学研究所)，陈超(中国科学院上海有机化学研究所)，蒋信义(中国科学院上海有机化学研究所)，吴欣悦(中国科学院上海有机化学研究所)上海市二等奖15 化学组化学调控生物分子构象与功能的基础研究曲晓刚(中国科学院长春应用化学研究所)，任劲松(中国科学院长春应用化学研究所)，赵传奇(中国科学院长春应用化学研究所)，宋玉君(中国科学院长春应用化学研究所)，李奚(中国科学院长春应用化学研究所)中国科学院二等奖16 地球科学组碰撞型斑岩铜矿成矿理论侯增谦(中国地质科学院地质研究所)，杨志明(中国地质科学院地质研究所)，高永丰(河北地质大学)，郑远川(中国地质大学（北京）)，张洪瑞(中国地质科学院地质研究所)毛景文，徐义刚，张宏福二等奖17 地球科学组燃烧废气中氮氧化物催化净化基础研究贺泓(中国科学院生态环境研究中心)，余运波(中国科学院生态环境研究中心)，单文坡(中国科学院生态环境研究中心)，刘福东(中国科学院生态环境研究中心)，徐文青(中国科学院生态环境研究中心)曲久辉，陶澍，朱利中二等奖18 地球科学组复杂地质过程的激光微区同位素研究杨进辉(中国科学院地质与地球物理研究所)，物理研究所)，谢烈文(中国科学院地质与地球物理研究所)，吴福元(中国科学院地质与地球物理研究所)中国科学院二等奖19 地球科学组过硫酸盐氧化中高活性成分的强化诱导方法与除污染特性马军(哈尔滨工业大学)，江进(哈尔滨工业大学)，任月明(哈尔滨工程大学)，关英红(哈尔滨工业大学)，杨一(哈尔滨工业大学)黑龙江省二等奖20 地球科学组地表水热关键参数热红外遥感反演理论与方法李召良(中国科学院地理科学与资源研究所)，唐伯惠(中国科学院地理科学与资源研究所)，唐荣林(中国科学院地理科学与资源研究所)，周成虎(中国科学院地理科学与资源研究所)，资源研究所)农业农村部二等奖21 地球科学组大气复合污染条件下新粒子生成与二次气溶胶增长机制胡敏(北京大学)，吴志军(北京大学)，何凌燕(北京大学深圳研究生院)，郭松(北京大学)，黄晓锋(北京大学深圳研究生院)教育部二等奖22 生物学组大熊猫适应性演化与濒危机制研究魏辅文(中国科学院动物研究所)，聂永刚(中国科学院动物研究所)，胡义波(中国科学院动物研究所)，吴琦(中国科学院动物研究所)，詹祥江(中国科学院动物研究所)周琪，桂建芳，陈晔光二等奖23 生物学组组蛋白甲基化和小RNA调控植物生长发育和转座子活性的机制研究曹晓风(中国科学院遗传与发育生物学研究所)，刘春艳(中国科学院遗传与发育生物学研究所)，宋显伟(中国科学院遗传与发育生物学研究所)，陆发隆(中国科学院遗传与发育生物学研究所)，刘斌(中国科学院遗传与发育生物学研究所)李家洋，韩斌，林鸿宣二等奖24 生物学组多细胞生物细胞自噬分子机制及与神经退行性疾病的关系张宏(中国科学院生物物理研究所)，赵燕(中国科学院生物物理研究所)，田烨(北京生命科学研究所)，中国科学院二等奖赵红玉(北京生命科学研究所)，李思慧(中国科学院生物物理研究所)25 生物学组动物流感病毒跨种感染人及传播能力研究陈化兰(中国农业科学院哈尔滨兽医研究所)，施建忠(中国农业科学院哈尔滨兽医研究所)，邓国华(中国农业科学院哈尔滨兽医研究所)，杨焕良(中国农业科学院哈尔滨兽医研究所)，李雁冰(中国农业科学院哈尔滨兽医研究所)黑龙江省二等奖26 生物学组基于连锁不平衡及长单倍型分析的精神疾病关键基因精细定位研究师咏勇(上海交通大学)，贺林(上海交通大学)，李志强(上海交通大学)，贺光(上海交通大学)，赵欣之(上海交通大学)上海市二等奖27 基础医学组抑郁症发病新机理及抗抑郁新靶点的研究（原名称：抑郁症发病机理及抗抑郁新靶点的研究）高天明(南方医科大学)，朱东亚(南京医科大学)，曹鹏(中国科学院生物物理研究所)，朱心红(南方医科大学)，曹雄(南方医科大学)张旭，叶玉如，陆林二等奖28 基础医学组炎症巨噬细胞的活化、调控及效应机制（原名称：炎症性疾病中巨噬细胞活化、调控及效应机制）周荣斌(中国科学技术大学)，江维(中国科学技术大学)，彭慧(中国科学技术大学)，王夏琼(中国科学技术大学)，田志刚(中国科学技术大学) 张学敏二等奖29 基础医学组数种新发自然疫源性疾病的发现与溯源研究（原名称：新发自然疫源性疾病的发现与溯源研究）曹务春(中国人民解放军军事科学院军事医学研究院)，江佳富(中国人民解放军军事科学院军事医学研究院)，贾娜(中国人民解放军军事科学院军事医学研究院)，方立群(中国人民解放军军事科学院军事医学研究院)，黎浩(中国人民解放军军事科学院军事医学研究院)邬堂春，李松，汪海二等奖30 基础医学组乙肝病毒变异和免疫遗传在肝细胞癌发生发展中的新机制（原名称：乙肝病毒进化和免疫遗传在肝细胞癌发生发展中的新机制）曹广文(中国人民解放军第二军医大学)，殷建华(中国人民解放军第二军医大学)，蒋德科(复旦大学)，屠红(上海市肿瘤研究所)，余龙(复旦大学)钦伦秀，杨晓，王陇德二等奖31 信息科学组生产全流程多目标动态优化决策与控制一体化理论及应用柴天佑(东北大学)，唐立新(东北大学)，刘腾飞(东北大学)，杨光红(东北大学)，王良勇(东北大学)教育部二等奖32 信息科学组互联网视频流的高通量计算理论与方法张勇东(中国科学院计算技术研究所)，颜成钢(中国科学院计算技术研究所)，谢洪涛(中国科学院计算技术研究所)，唐金辉(南京理工大学)，唐胜(中国科学院计算技术研究所)中国电子学会二等奖33 信息科学组动态系统运行安全性评估理论与方法周东华(清华大学)，胡昌华(中国人民解放军火箭军工程大学)，司小胜(中国人民解放军火箭军工程大学)，徐正国(清华大学)，李钢(清华大学)教育部二等奖34 信息科学组高功率微波击穿机理及抑制方法常超(西北核技术研究所)，陈昌华(西北核技术研究所)，陈怀璧(清华大学)，唐传祥(清华大学)，刘国治(西北核技术研究所) 中央军委科学技术委员会二等奖35 信息科学组多模图像结构化稀疏表示与融合理论方法研究李树涛(湖南大学)，方乐缘(湖南大学)，康旭东(湖南大学)，杨斌(湖南大学)湖南省二等奖36 信息科学组时延系统的鲁棒控制理论与方法徐胜元(南京理工大学)，张保勇(南京理工大学)，马倩(南京理工大学)，林参(香港大学)，张正强(曲阜师范大学)教育部二等奖37 信息科学组保障软件可信性的程序验证基础理论段振华(西安电子科技大学)，田聪(西安电子科技大学)，堵宏伟(哈尔滨工业大学（深圳）)，李德英(中国人民大学)，张南(西安电子科技大学)陕西省二等奖38 信息科学组神经网络的若干关键基础理论研究章毅(四川大学)，周激流(四川大学)，吕建成(电子科技大学)，张蕾(电子科技大学)，彭德中(电子科技大学)四川省二等奖39 材料科学组动力学新模式的发现及在塑性非晶合金材料研发中的应用白海洋(中国科学院物理研究所)，闻平(中国科学院物理研究所)，孙保安(中国科学院物理研究所)，柳延辉(中国科学院物理研究所)，汪卫华(中国科学院物理研究所)中国科学院二等奖40 材料科学组高性能纳米线储能材料与器件的制备科学和输运调控机制麦立强(武汉理工大学)，徐林(武汉理工大学)，赵云龙(武汉理工大学)，何亮(武汉理工大学)，牛朝江(武汉理工大学)张清杰，赵进才，黄云辉二等奖41 材料科学组不易成炭高分子材料的高效凝聚相阻燃体系构建及其作用机制王玉忠(四川大学)，赵海波(四川大学)，邓聪(四川大学)，胡小平(四川大学)，邵珠宝(四川大学)教育部二等奖42 材料科学组低维半导体材料的能带结构与光子特性调控（原名称：低维半导体能带结构与光子特性调控）潘安练(湖南大学)，邹炳锁(湖南大学)，段曦东(湖南大学)，李洪来(湖南大学)，庄秀娟(湖南大学)湖南省二等奖43 材料科学组磁性纳米材料构筑与多功能调控侯仰龙(北京大学)，高松(北京大学)，余靓(北京大学)，马丁(北京大学)，杨策(北京大学)教育部二等奖44 材料科学组低维氧化物半导体同质/异质界面构建与应用基础研究刘益春(东北师范大学)，徐海阳(东北师范大学)，张昕彤(东北师范大学)，邵长路(东北师范大学)，王中强(东北师范大学) 吉林省二等奖45 材料科学组碳纳米管复合纤维锂离子电池（原名称：新型纤维状锂离子电池）彭慧胜(复旦大学)，王永刚(复旦大学)，任婧(复旦大学)，孙雪梅(复旦大学)，陈培宁(复旦大学)杨玉良，杨柏，樊春海二等奖46 材料科学组热电材料的纳米复合及其性能增强机制研究李敬锋(清华大学)，周敏(清华大学)，赵立东(清华大学)，刘玮书(清华大学)，李建辉(清华大学)周济，田永君，丁文江二等奖47 工程技术科学组海洋天然气水合物分解演化理论与调控方法宋永臣(大连理工大学)，樊栓狮(华南理工大学)，赵佳飞(大连理工大学)，杨明军(大连理工大学)，孔宪京(大连理工大学)谈和平，郭烈锦，樊建人二等奖48 工程技术科学组特种焊接冶金机理与组织性能调控冯吉才(哈尔滨工业大学)，曹健(哈尔滨工业大学)，何鹏(哈尔滨工业大学)，张洪涛(哈尔滨工业大学)，林铁松(哈尔滨工业大学)工业和信息化部二等奖49 工程技术科学组微纳尺度相界面作用机理及调控方法徐进良(华北电力大学)，李玉秀(中国科学院广州能源研究所)，王晓东(华北电力大学)，甘云华(中国科学院广州能源研究所)，张伟(华北电力大学)教育部二等奖50 工程技术科学组基于全寿命周期的钢管混凝土结构损伤机理与分析理论韩林海(清华大学)，杨有福(福州大学)，杨华(哈尔滨工业大学)，李威(清华大学)中国土木工程学会二等奖51 工程技术科学组岩石动静组合加载理论与方法李夕兵(中南大学)，周子龙(中南大学)，李地元(中南大学)，陶明(中南大学)，尹土兵(中南大学)湖南省二等奖52 力学组软材料与生物软组织的表面失稳力学研究冯西桥(清华大学)，曹艳平(清华大学)，李博(清华大学)，王建山(清华大学)，黄世清(清华大学)教育部二等奖53 力学组复杂约束下结构优化设计理论与方法研究郭旭(大连理工大学)，程耿东(大连理工大学)，阎军(大连理工大学)，张维声(大连理工大学)中国力学学会二等奖。
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一、项目名称低维量子结构的物性调控及其原理性应用二、提名者：中国科学院提名意见：该项目围绕功能纳米量子结构的组装与物性调控开展了深入系统的研究，取得了一系列在国际上有较大影响力的原创性基础研究成果。
在结构组装及生长机制方面，通过改变功能分子末端官能团等手段在固体表面实现了纳米结构的可控组装，发展了一种被广泛应用的单一溶剂中制备单分散贵金属及合金纳米粒子的组装方法等。
相关成果对三维有序组装和纳米功能器件的构造具有重要的参考价值和指导意义。
在物性调控方面，首次通过改变功能分子吸附位置实现了单分子自旋量子态的可控调制，首次在金表面上构造了具有固定偏心轴的单个分子转子，实现了大面积有序阵列的组装，利用单分子自旋可逆“开关”的近藤效应，首次实现了对单个自旋量子态的可逆控制等。
相关研究成果引起了国际同行的广泛关注，被选为Physical Review Letters 的“Editors'Suggestions”，美国物理学会Physics、英国物理学会PhysicsWorld、英国皇家化学会、Nature-Asia和Nature China等进行了亮点报道，称相关工作是“实用的单分子转子、单分子发电机／无线电辐射器构造组装的重要研究”和“原理上证实了实用化单分子器件的构造”等。
8篇代表性论文被SCI 他引867次。
该项目的一系列相关成果得到了国内外同行专家的高度认可与积极评价，具有重要科学价值。
推荐材料属实，符合推荐要求。
同意推荐该项目为国家自然科学奖二等奖。
三、项目简介低维纳米量子结构的可控制备、物性调控及其原理性应用是凝聚态物理领域前沿研究的重要方向。
该项目主要是在单个原子或单个分子层次上直接“观察”纳米量子结构，结合理论计算深入理解其组装机制，进而实现对其结构与物理性质（如自旋特性）的调控，追求功能化，为在未来功能器件中的原理性应用奠定基础。
该项目的主要研究内容包括功能纳米量子结构的组装及机制和功能纳米量子结构的物性调控及其原理性应用两个方面。
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。
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2019年度国家自然科学奖提名项目公示项目名称涉水边坡稳定性分析及区域滑坡敏感性测评的整体方法提名单位中国岩石力学与工程学会提名意见：针对降雨和库水位变动引起的边坡（高坝）稳定性分析、区域内的滑坡敏感性测评展开研究，主要创新点如下：1. 建立了边坡地下水渗流的Signorni型变分不等式模型。
该模型消除了出渗点的奇异性，非线性弱于其他变分不等式，其适定性已被澳大利亚等国的数学家所论证，并已在水利、堤防和港口建设中取得应用。
2. 发现并证明了适用于岩土类材料的Phi-Nu不等式，已在边坡稳定性分析中取得了广泛应用，并被一些大型商用软件（如Abaqus）所采纳。
3. 提出了边坡稳定性分析的整体方法，实现了三维稳定性分析的严格极限平衡法，解决了解的不收敛问题。
基于Logistic回归分析，揭示了年概率暴雨条件下滑坡发生概率的空间分布特征，据此可对区域内的滑坡敏感性做出测评。
研究始于1996年香港政府RGC项目：自然边坡失稳与泥石流机制；2002年研究领域扩展至三峡库区边坡和高坝稳定性分析，并陆续获得了包括国家杰出青年基金在内的多个自然科学基金和部门基金的资助。
八篇代表性论文SCI严格他引984次，其中一篇获2015年Elsevier最佳论文奖；相关论文81篇，SCI严格他引2830次，其中一篇中文期刊论文CNKI严格他引744次。
部分成果于2008年获中国岩石力学与工程学会首个自然科学一等奖。
提名该项目为国家自然科学奖二等奖。
项目简介采用确定性分析和概率统计方法，针对与降雨/库水位变动有关的边坡（高坝）稳定性分析和区域内滑坡敏感性测评展开研究。
主要科学发现如下：1. 建立了边坡地下水渗流的Signorni型变分不等式模型，该模型消除了自由面出渗点的奇异性，非线性弱于其他变分不等式；基于该不等式的有限元法可在固定网格上求解无压渗流场，其适定性和良好的数值特性已被Monash大学数学家Alnashri和Droniou发表在数值分析顶尖刊物上的论文详细论证。
2. 发现并证明了适用于岩土类材料的φ-ν不等式：sinφ≥ 1 - 2ν。
不等式有以下双重意义：首先，可使基于强度折减法的边坡稳定性分析结果更加合理、计算效率成倍提高；其次，可作为常规岩土力学试验结果的一个检验准则：若峰值摩擦角φ和峰前泊松比ν不满足该不等式，就意味着试验结果不合理。
3. 提出了边坡稳定性分析的整体方法，实现了经典条分法框架内无法实施的三维严格极限平衡法；同时，通过将安全系数的求解归结为一个代数特征值问题，彻底解决了极限平衡法中解的不收敛问题。
确定临界滑面的EPS（等效塑性应变）法被随后提出的、具有严格数学力学基础的Cauchy法所论证。
基于Logistic回归分析，揭示了年概率暴雨条件下滑坡发生概率的空间分布特征，据此可对区域内的滑坡敏感性做出测评。
研究始于1996年香港政府RGC项目：自然边坡失稳与泥石流机制；2002年研究领域扩展至三峡库区边坡和高坝稳定性分析，并陆续获得了包括国家杰出青年基金在内的多个自然科学基金和部门基金的资助。
八篇代表性论文的SCI严格他引984次，其中一篇获2015年Elsevier颁发的“Outstanding Paper Award”；相关论文81篇，SCI严格他引2830次，其中一篇中文期刊论文CNKI严格他引744次。
发明专利5项（含一项美国发明专利）。
许多著名科学家对项目成果进行了引用和积极评价，如美国科学院院士Turcotte在国际顶级期刊PNAS（美国科学院院报）上评价：滑坡频率-体积模型很合理地呈现出幂次定律分布特征；加拿大皇家科学院院士Clague指出：基于GIS和多元统计分析的滑坡预测模型可以对滑坡的主控因子进行深层次的解析；中国科学院院士陈祖煜及其团队对稳定性分析方面的成果进行了积极推广。
φ-ν不等式已被写入公路行业边坡技术规范（征求意见稿），并被一些大型商用软件（如ABAQUS）所采纳。
边坡稳定性分析理论和方法在包括三峡工程在内的多个大型水电工程和地质灾害防治工程中得以成功应用，部分成果已被其他专家写入土木工程研究生教材。
基于Signorni型变分不等式所开发的渗流分析软件已被设计部门应用于堤防、港口和边坡工程，其研究和应用领域已被国际国内同行推广至非稳态、非饱和渗流分析等方面。
部分成果于2011年获国际计算岩土力学学会（IACMAG）“ExcellentContributions Award”，2008年获中国岩石力学与工程学会首个自然科学一等奖。
重要科学发现1. 重要科学发现1）建立了边坡地下渗流场的Signorini型变分不等式提法【学科代码：50615】既然水是诱发滑坡的最重要因素，就要求对坡内的地下渗流场有准确的把握。
边坡内的渗流一般属于有自由面的无压渗流，自由面的位置是未知的。
传统的数值求解方法先假定自由面的位置，然后布置网格并解得相应的渗流场，最后再校核该渗流场是否满足自由面边界条件；若不满足，则调整自由面至新的位置并重新生成网格。
这一过程通常被称为网格自适应法。
应用表明该方法不仅效率低、精度差，而且对于渗透特性相差较大的边坡，即便对于经验非常丰富的分析者，也难以取得收敛的结果。
为了解决上述问题，数学家也付出了艰辛的努力，试图在固定网格上求得渗流场和自由面。
因此，无压渗流问题也是微分方程自由边值问题研究的重要课题，变分不等式方法是解决自由边值问题的重要的方法。
以JT Oden 为代表的数学家所建立的无压渗流问题的变分不等式具有强烈的非线性，出渗点是其中的一个奇异点，无法被精确定位；基于这些变分不等式的有限元法具有强烈的网格依赖性，因此极少被应用于工程问题的求解。
在此期间，一些工程数值分析专家，如KJ Bathe和CS Desai等，基于物理直觉建议了利用固定网格来求解无压渗流问题的有限元法。
但这些方法在理论上不够严密，也无法精确定位出渗点，还同样存在网格依赖性。
论文1通过将仅适用于饱和区内的Darcy定律延拓至全域，在出渗边界引入Signorini边界条件，建议了新的无压渗流问题的变分不等式提法。
基于这一提法的有限元法可在固定网格上求解无压渗流场。
与其他提法相比，新提法消除了出渗点的奇异性，非线性强度最低。
Monash大学数学家Alnashri和Droniou专门发文论证了惩罚形式的变分不等式提法的适定性（Siam J Numer Anal 56, 2018: 2375- 2405），并证明了Signorini型变分不等式提法具有良好的数值特性。
图1显示了基于Signorini型变分不等式提法（P）和现有提法（LP）在粗（C）细（D）网格上的所得到的某心墙坝内的自由面，表明前者无网格依赖性，而后者有明显的网格依赖性。
P：新建议；LP：Lacy & Prevost 11(1987)；C：粗网格；D：加密后的网格图1 Signorini型变分不等式与现有提法的结果对比经中交第二航务工程勘察设计院有限公司、湖北省水利水电规划勘测设计院等设计部门十多年来的应用效果表明：基于Signorini型变分不等式的有限元软件具有良好的数值特性。
2）发现并证明了φ-ν不等式【学科代码：50615】发现并证明对于岩土类材料都满足φ-ν不等式：sinφ≥ 1 - 2ν，其中φ为内摩擦角，ν为泊松比（论文2）。
不等式有以下三重意义。
首先，在强度折减法中，如果遵守φ-ν不等式，不仅可使极限平衡状态下的塑性区分布更趋合理，而且还会使得计算效率大幅提高。
图2是Itasca 公司的测试结果，显示了不遵守φ-ν不等式会导致大量的伪塑性区，而遵守φ-ν不等式可使得塑性区集中在滑裂面附近，迭代效率也提高了2倍。
正因如此，φ-ν不等式才被Abaqus制作成了标准插件：Slope SR（附件9），也被写入公路行业的边坡技术规范（征求意见稿）（附件10）。
a) 不满足φ-ν不等式：57次迭代b) 满足φ-ν不等式：19次迭代LP-CLP-DLP-CP-D, P-C图2 是否满足φ-ν不等式计算结果对比其次，可作为常规岩土力学试验的一个检验标准：如果试验所测得的峰值摩擦角φ和峰前泊松比ν违反了φ-ν不等式，就说明试验结果不合理。
最后，体现了“简单就是美”这一科学意义上的审美原则。
φ-ν不等式的证明是基于这样一个事实：K0应力状态下的土体或者光滑厚壁圆筒内的土体永远不会屈服。
3）实现了三维严格极限平衡法【学科代码：50615】按照是否满足所有平衡条件，可将极限平衡法分为简化方法和严格方法。
严格方法无一例外地需要迭代求解，都存在不收敛的案例。
对于二维问题，有以Spencer法为代表的严格条分法；但是对于三维问题，经过长达40余年的努力，仍然没有一个方法是能满足全部六个平衡条件的严格方法，至多只能满足五个平衡条件。
即便如此，也都存在不收敛的案例。
因此，实现三维严格极限平衡法就成为边坡稳定性分析的一个著名难题。
项目所提出的边坡稳定性分析的整体方法可实现三维严格极限平衡法。
整体分析法无需对滑体进行条分，仅需对滑体表面做三角剖分，这极大地简化了前处理，提高了滑体的离散精度。
同时，整体分析法将安全系数的求解归结为一个代数特征值问题，从而彻底解决了解的不收敛问题：我们知道，即便对于线性代数方程组，还有可能出现多解或无解情况，但对于特征值问题而言，则永远有解，且可在有限次运算内取得特征值问题的精确解。
图3 三维严格极限平衡法边坡和坝体计算模型论文3在三维严格极限平衡法中引入条分法中常用的Morgenstern-Price假定，并求得相应的滑面正应力，实现了整体分析法与经典条分法的无缝对接，证明了即便在条分法框架内也能实现三维严格极限平衡法。
整体分析法已在包括三峡工程在内的多个水电工程和防灾减灾工程中取得了应用，图3分别显示了三维严格极限平衡法在某滑坡治理工程和某重力坝深层抗滑稳定分析中的计算模型。
4）提出了临界滑面的EPS 法【学科代码：50615】边坡稳定性分析包括指定滑面的安全系数求解和临界滑面的定位，比较起来后者的难度更大。
对于二维问题，确定临界滑面的理论和方法都相对成熟。
但是对于三维问题，无论是极限平衡法还是强度折减法，理论上和技术上都尚未成熟：采用极限平衡法需要指定滑面的几何形式；采用强度折减法难以精确定位临界滑面，因为它含在范围较大的塑性区内。
从理论上证明了临界滑面服从一个一阶拟线性偏微分方程，其特征线方向N （或滑面的Monge 轴方向）即为该点的下滑方向。
这样，若指定了滑面内任意一条异于特征线的初始线，则滑面由过该初始线的所有特征线而组成。
从而，构成了一阶拟线性偏微分方程的Cauchy 问题。
为了选择较好的初始线，令其切线方向T 正交于滑面法向B 和特征线方向N ，{T , N , B }即为初始线上的Frenet 标价；然后，通过指定初始线上的一点（初始点），并求解Frenet 方程所对应的一阶常微分方程组的初值问题来求得初始线。