国家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
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书
二、提名意见
（适用于提名机构和部门）
该项目在973计划、纳米科学重大科学研究计划和国家自然科学基金的资助下, 系统开展了多功能稀 土发光材料的控制合成、性能调控及其在显示与生物医学领域应用的基础研究。获得主要成果包括： 提 出非醇盐溶胶-凝胶软石印法来制备发光薄膜并实现其图案化的先进技术，解决了传统醇盐溶胶-凝胶法 制膜中反应过程难控制等问题； 提出利用SiO2微球模板法制备球形发光材料、利用核-壳结构来提高纳 米材料发光强度以及发光颜色调控的方法，并获得一些新型高效场发射显示用发光材料； 通过SiO2 作为隔离层包覆的方法，有效解决了多功能纳米复合材料的发光猝灭问题，并设计制备出若干多功能 纳米复合材料用于药物控制传输、癌症治疗和多模式医学影像。该项目成果显著推进了稀土发光材料 合成方法的发展，研制出一些有应用前景的新材料，为稀土发光材料在相关领域的应用奠定了基础。 相关研究成果发表在Chem. Rev.、J. Am. Chem. Soc.、ACS Nano、Adv. Funct. Mater.等杂志上面，并 在国内外产生了重要影响，8篇主要论文均入选ESI高被引论文, SCI他引共计2386次，项目第一完成人 入选2014 -2016年汤森路透全球高被引学者名录并获引文桂冠奖，项目曾获吉林省自然科学奖一等奖和 吉林省科技进步奖一等奖。
3. 提出了利用SiO2作为隔离层包覆的设计思想来制备多功能纳米复合材料，有 效解决了复合体系中磁性及有机组份对稀土离子发光的猝灭问题，并研制出多种 同时具有发光、磁性及多孔载药功能复合材料；国际上首次将稀土上转换发光纳 米晶与光敏铂抗癌药物结合，实现了近红外光控下的药物释放、深层组织肿瘤治 疗及多模式成像，为实现肿瘤等疾病的诊疗一体化奠定了基础。
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。
提名国家自然科学奖项目公示材料.docx
项目名称：保障软件可信性的程序验证基础理论
项目简介：
如何保障软件系统的正确性和可靠性是计算机软件领域面临的重要挑战。图灵奖获得者Clarke等人提出的模型检测方法是迄今为止最成功的自动化程序验证方法之一。程序性质的描述、模型的提取以及检测算法是模型检测的三要素，但是在这三方面均存在一些亟待解决的问题：（1）性质描述语言表达能力不足；（2）系统模型难以提取；（3）状态空间爆炸。针对这些问题，本项目提出了一套基于时序逻辑的程序验证理论：用命题投影时序逻辑（PPTL）描述系统的性质，用投影时序逻辑统一验证技术使得系统和模型的描述在同一逻辑体系，用高效的抽象模型检测方法缩减状态空间，从三个方面克服程序验证的三个问题。具体创新点如下：
[3]Duan Z, Yang X, Koutny M. Framed temporal logic programming. Science of Computer Programming, 2008, 70(1): 31-61.
[4]Tian C, Duan Z, Zhang N. An efficient approach for abstraction-refinement in model checking. Theoretical Computer Science, 2012, 461: 76-85.
主要完成人情况：
1.段振华，排名1，无，教授，工作单位：西安电子科技大学，完成单位：西安电子科技大学，项目总负责人，对重要科学发现1、2、3有创造性贡献，建立了投影时序逻辑的模型理论和公理系统；提出了集建模、仿真和验证为一体的并行程序设计语言MSVL，并建立了它的形式化语义；提出了抽象模型检测的验证方法。
国家自然科学奖公示材料
在此基础上提出了若干新颖有效的控制器和滤波器的设计方法，完善了时延系统 的时 延相关稳定性和鲁棒控制理论体系。
项目的 8 篇代表性论文获得了国内外同行学者的广泛引用和高度评价，被他 引总计 1315 次，其中 SCI 他引 905 余次，并有 1 篇论文获得自动控制领域著名 期刊《Automatica》的高被引论文奖。
（2）巴西科学院和工程院院士、IEEE Fellow、鲁棒与非线性国际杂志（IJRNC） 领域主编 C. E. de Souza 教授及其合作者对“重要科学发现一”的评价为：“效仿 Xu and Lam (2005)关于线性状态时延系统的结果，本文提出的方法没有用到模型 变换或向量内积的上界，这与众多现存时延相关 Lyapunov-Krasovskii 泛函方法 形成鲜明对照。”（其中 Xu and Lam (2005)代表性论文 1）
推荐该项目为国家自然科学奖二等奖。
高会军（哈尔滨工业大学）： 随着网络化和信息化技术的快速发展，时延受到了人们越来越多的关注。时
延系统作为无穷维系统，在稳定性分析和反馈控制设计等方面存在很大的难度， 特别是减小时延相关的分析与设计条件的保守性问题，成为时延系统理论研究领 域的重要研究课题。
该项目围绕不同结构的时延系统，深入研究了时延相关稳定性、不同性能指 标约束下的鲁棒控制和滤波问题，取得了重要的研究突破：提出了减小时延相关 稳定性判据保守性的松弛变量方法，获得了具有较少决策变量的稳定性判据；创 新性地证明了若干重要的稳定性判据之间的等价关系，揭示了不同分析方法之间 的本质联系；创新性地提出了扩展耗散性概念，将多种重要的性能指标整合在了 一个框架之中，统一了基于不同性能指标约束的控制器和滤波器的设计结果，为 鲁棒控制理论体系的完善产生了积极的促进作用。
国家自然科学奖公示项目名称中文名线粒体质量控制的分子机制
国家自然科学奖公示项目名称中文名：线粒体质量控制的分子机制研究英文名：Molecular regulation of mitochondrial quality control提名者及提名意见提名者：中国科学院提名意见：项目第一完成人陈佺研究员长期从事线粒体生物学研究。
系统深入研究线粒体自噬调控、线粒体动态调控和线粒体细胞凋亡的分子机制。
特别是项目组发现了线粒体自噬新受体，并全面诠释了线粒体自噬和线粒体稳态控制的新机制，揭示线粒体异常在疾病发生中的作用。
研究论文在Nature Cell Biology 和Molecular Cell等有重要影响的杂志发表后，受到国内外同行的广泛关注。
项目组的研究工作不仅在本领域的基础研究方面取得的重要进展，同时也为相关疾病的药物的开发和临床应用提供了理论基础，有潜在的应用价值。
项目第一完成人陈佺研究员长期活跃在线粒体生物学和膜生物学研究的第一线，积极推动相关领域的国内、外学术交流，多次组织和参加高水平的国际、国内学术会议，推动线粒体和生物膜研究领域的发展，具有较高的学术影响力。
鉴于项目的原始创新性和项目第一完成人的学术成就，提名该项目为国家自然科学奖二等奖。
线粒体是细胞有氧能量代谢中心，也是细胞凋亡调控中心。
因此线粒体质量调控是细胞维持正常生命活动的关键。
线粒体质量异常与衰老相关疾病如代谢综合征，神经退行性疾病的发生密切相关。
项目组围绕线粒体质量控制机制，特别是线粒体自噬和线粒体动态调控机制方面开展深入、系统的研究，取得了系列创新成果。
发现新的线粒体自噬受体，并诠释全新的线粒体自噬调控机制，被认为是线粒体自噬研究的里程碑。
EMBO Journal和Autophagy专门发文介绍项目组研究成果。
揭示线粒体自噬调控的分子机制：发现并鉴定FUNDC1是一个新的线粒体自噬受体，该分子能通过与LC3蛋白直接相互作用来介导线粒体自噬。
发现低氧应激通过改变FUNDC1磷酸化状态调节线粒体自噬。
国家自然科学奖公示内容
国家自然科学奖公示内容( 2018年度)项目名称：球形地球模型的地震位错理论及其应用Dislocation theory and its applications for a spherical earth要紧完成人：孙文科（中国科学院大学）、付广裕（中国地震局地震预测研究所）、周新（中国科学院大学）、徐长仪（中国科学院大学）、董杰（中国科学院大学）提名者：中国科学院提名意见：增强地震基础理论研究，专门是开展断层破裂与地表变形之间关系的研究，是我国防震减灾工作的重大需求，关于推动基础地震理论进步，提升防震减灾科技支撑能力，推动大地震预测预报等工作具有重要科学意义。
但是，目前被普遍利用的基于半无穷空间介质模型的地震位错理论存在物理/几何模型假设的重大缺点，使得在大地震研究和地球动力学等应用中产生严峻失真。
为了解决那个重要理论问题，该项目经历二十连年攻关，成立了一整套基于球形地球模型的地震位错理论新体系，具有原创性和系统性，揭露了地震引发的全世界变形规律，取得了具有国际阻碍力的原创性科研功效。
该项目活着界上第一次概念了地震位错Love数和地震变形格林函数，解决了同震重力转变、同震位移/应变、渐近解、三维不均匀地球模型的同震形变等一系列理论问题，形成了基于球形地球模型的地震位错理论新体系，发表了国内外在准静态地震位错理论方面的唯一专著《地震位错理论》。
由于球形地球位错理论具有研究全世界动力学转变的潜力，该项目拓展了上述理论的应用范围，进一步成立了同震垂线误差转变、地震引发的地球膨胀和质心偏移等一系列新理论，开辟了研究地球动力学转变的新方向。
该项目功效是最近几年来地震理论研究工作的重大进展之一，已在国内外引发普遍关注和认可，并推动了地震理论基础研究的进步。
郑重推荐该项目为国家自然科学奖候选者。
提名该项目为国家自然科学奖2等奖。
项目简介我国是世界上地震灾害最严峻的国家之一，最近几年来重大地震灾害频发，对人民生命财产平安造成了极大的损害。
提名国家自然科学奖项目公示项目名称生物质定向热解制取高品质液体
提名单位意见： 该项目在国家自然基金、863、973 等项目的资助下，针对生物质热解制取高品质 液体燃料中，由于含大量碳氧键，提质脱氧易缩聚的世界性难题，历经多年，解析了 生物质三组分（纤维素、半纤维素和木质素）碳氧键断键机理，提出了结构定向调变 预处理方法，发现了生物质直接催化热解一步法制备汽油、航油等不含氧燃料和生物 质快速热解-定向温和加氢制备醇类含氧燃料两条转化新途径，揭示了转化过程中碳氧 键演变机理和产物缩聚机制，提出了抑制缩聚方法，大幅提高了目标产物收率和品质。 该项目 8 篇代表性论文被欧、美、加、澳、中等国院士和著名学者在 Chem. Rev.、 Chem. Soc. Rev.等权威期刊 SCI 他引 567 次，获得了国内外同行的高度评价，为生物 质高值化科学与技术发展做出了突出贡献。项目负责人连续三年（2014-2016）入选能 源学科中国高被引学者，担任能源领域顶级期刊 Fuel Process. Technol.（IF3.75） 副主编，Int. J. Greenh. Gas. Con.（IF3.74） 、太阳能学报等期刊编委，教育部科 技委学部委员等学术兼职，具有广泛的学术影响。该项目曾获 2017 年教育部自然科学 一等奖，符合国家自然科学奖推荐条件，提名该项目申报 2018 年国家自然科学奖二等 奖。
代表性论文专著目录： （按照提名书表格列出主要内容，不需再做表格） 论 文 署 名 SC 论文专著 序 号 名称/刊名 /作者 影响 因子 年卷页 码 发 表 时 间 通 第 讯 一 作 作 者 者 国内作 者 I 他 引 次 数 他 引 总 次 数 单 位 是 否 包 含 国 外 单 位 Comparison of non-catalytic and catalytic fast 5.65 pyrolysis of corncob 1 in a fluidized bed reactor/Bioresource Technology/Huiyan Biomass fast He Zhang, Rui Xiao, pyrolysis a Huang, Gangin Xiao fluidized bed reactor under N2, CO2, 5.65 CO, CH4 and H2 1 atmospheres/Bioreso urce Technology/Huiyan Zhang, Rui Xiao, Denghui from Wang, Biodiesel palm Guangying He, oil via loading Shanshan Shao, KF/Ca-Al 3.21 Jubing Zhang, hydrotalcite 9 Zhaoping Zhong catalyst/Biomass & Bioenergy/Lijing Gao, guangyuan Teng, Guomin Xiao*, Ruiping Wei 2009 年 100 卷 1428-14 34 页 200 8年 张 张会岩， 09 肖 16 会 肖睿，黄 月 睿 7 岩 和，肖刚 30 日 张会岩， 2011 年 102 卷 4258-42 64 页 201 肖睿，王 0年 张 邓惠，何 12 肖 会 光莹，邵 月 睿 岩 珊珊，张 23 居兵，仲 日 兆平 2010 年 34 卷 1283-12 88 页 201 高李璟， 0年 肖 高 腾广远， 04 国 李 66 月 肖国民， 民 璟 28 魏瑞平 日
2019年度国家自然科学奖提名公示材料
代表作1入选Angew. Chem. Int. Ed.内封底文章。美国工程院院士耶鲁大学Menachem Elimelech教授和分离膜上限提出者Lloyd Robeson在Science上（2017年）重点评述了该项创新工作，认为提出的二维纳米片混合基质膜是同步提升渗透性和选择性的有效方法：“Molecular sievingfillers with nano size or nanosheet shapes…can improve both permeability and selectivity.”（代表性引文1）。美国橡树岭国家实验室Sheng Dai教授等分别附图以大篇幅介绍了该工作，认为“这项新的膜制备技术具有制备方法简便、分离性能高等多种优势，在实际的CO2捕集过程具有巨大的应用潜力“…This new membrane fabrication technique with several unique advantages, such as facile preparation process and excellent separation performance, may offer great potential for practical CO2capture processes…”（ChemSusChem2017, 10, 3304）。代表作2入选ESI高被引论文。2010年诺贝尔物理奖获得者、被称为“石墨烯之父”英国曼彻斯特大学的Andre Geim教授在Nature Mater.上（2017年）高度评价了该工作，认为我们对构建氧化石墨烯膜快速水通道的工作启发了他们的研究“…have come from previous reports on the impermeability of organic solvents through sub-micrometre-thick GO membranes that remained highly permeable for water…”（代表性引文2）。Sep. Purif. Technol.主编Bart Van der Bruggen教授在J. Mater. Chem. A2018, 6, 3773上引用了该项目9篇论文，4处附图大篇幅介绍了该项目的系列创新工作（附件37）。化工三大期刊Ind. Eng. Chem. Res.副主编Benny Freeman教授在Macromolecules2017, 50, 7809上附图、3大段介绍了包括该项目的系列创新工作（附件38）。
提名国家自然科学奖项目公示
提名国家自然科学奖项目公示提名国家自然科学奖项目公示项目名称移动终端协作通信基础理论研究提名单位教育部项目简介：未来无线数据流量增长将超出网络负载能力，由于“固定基础设施数量以及接入信道”的限制，传统通过密集部署提升网络容量的方案受到严峻挑战。
因此，要从进一步提高无线频谱资源利用的有效性，需要改进现有的无线通信体系框架，引入新的“通信自由度”，这是一个挑战性的问题，解决该问题将为蜂窝网络发展提供重要科学支撑。
该项目在国家自然基金委优秀青年基金和青年973等项目的持续支持下，在传统蜂窝网络中增加“移动终端直通协作层”，揭示了通过终端复用提升网络容量机理，建立了协作信道模型，提出了高效传输和优化方案。
主要科学发现如下：1. 揭示了移动终端复用提升网络容量机理：发现了移动接入点数量和网络容量指数递增的规律，首次提出了通过在蜂窝网络中引入终端通信自由度提升网络容量的方法，建立终端直通局域网络架构和优化理论，逼近了蜂窝网络容量极限。
2. 建立了移动终端间协作通信信道模型：提出了基于动态散射体密度的终端间直通几何统计信道建模方法，首次给出了区域散射体密度的概念，建立了一套完整的终端间协作信道模型，已被广泛作为无线终端间协作通信技术理论研究的统一信道平台。
3. 提出了移动终端网络安全传输和优化方法：阐明了动态拓扑结构的多跳终端协作系统中路径选择对网络性能的影响，剖析了移动中继信道安全容量，提出了自适应无线网络安全编码，大幅度提升无线中继系统的鲁棒性。
8篇代表性论文被SCI 论文他引700余次，其中5篇入选ESI高被引用论文, 1篇获IEEE ComSoc的伦纳德•亚伯拉罕奖（Leonard G. Abraham Prize，IEEE JSAC最佳论文奖）。
共发表SCI 论文50 余篇，相关工作获得专利8 项，5项联合提案被第四代移动通信国际标准规范采纳（3GPP LTE）。
第一完成人是杰青以及首届青年973项目负责人，第二完成人是获得国家自然基金委优秀青年基金和IEEE亚太地区杰出科学家奖。
自然科学奖公示内容
项目名称： 废水生物处理过程内源碳调控增效机制及应用基础研究 提名单位： 教育部 提名等级： 二等 项目简介：
废水生物处理碳源调控一直是微生物增效、工艺降耗、过程 减排的技术创新难点。 内源碳是指废水中含有的有机质及生物处 理形成的微生物细胞等，具有有机质含量高、难以定向转化利用 等特征。项目组经过系统研究，建立了废水内源碳质量评价新方 法， 阐明了废水生物处理过程中内源碳转化提质与增效利用的原 理，创建了废水生物处理过程内源碳调控增效新技术体系。研究 成果在废水内源碳调控与增效生物处理的理论与方法上取得重 大突破，实现了低耗高效废水生物处理的重要目标，得到了国际 同行的广泛关注与高度认可。重要科学发现如下： 1. 针对废水内源碳种类多、形态差异大、难以精准评价的 关键问题， 研究了内源碳与细胞内能量物质聚羟基烷酸在废水生 物处理过程的关系， 发现内源碳生物转化为胞内聚羟基烷酸是实 现废水生物处理的前提，揭示了废水内源碳的分布与转化规律， 发现特定组成的聚羟基烷酸是废水生物处理的核心且受废水内 源碳组分控制的机制。 2. 针对废水生物处理系统存在微生物种类多、代谢产物杂 等问题， 研究了废水处理微生物将内源碳转化为能量物质前体物 及利用前体物合成能量物质的机制， 阐明了开放系统中废水内源 碳生物转化为能量物质前体物并合成聚羟基烷酸的原理， 从复杂 微生物体系的微生物竞争、聚羟基烷酸与污染物的代谢速率、代 谢中间产物的积累等方面， 揭示了内源碳质量提升对废水生物处 理的增效机制。 3. 研究了生长因子、环境因素等对参与内源碳转化的微生 物群落及功能微生物生理生化特性影响规律， 建立了废水内源碳 高效转化为能量物质前体物的方法， 提出了基质与过程协同控制 的能量物质可控合成新方法， 创建了适应不同区域和水质的废水 生物处理内源碳调控增效新技术体系，实现了污染物的高效去 除、温室气体减排、外源碳投加的大幅度减少，为废水生物处理 的增效、减排和降耗开辟了 70 余篇，获授权发明专 利 3 项。成果得到了国际同领域知名专家的高度认同。例如，丹 麦科学院院士、丹麦技术大学 Mogens Henze 教授等认为本成果 揭示的“以颗粒/溶解性蛋白为主的废水内源碳向高丙酸碳基质 转化，以颗粒性多糖为主的废水内源碳向高乙酸碳基质转化”内 源碳转化特征 “有助于理解不同类型与来源的废水混合源碳在厌 氧条件下进行生物水解和酸化时产物的组成存在较大差异的机 理，可为实现混合碳源的有针对性转化创造条件。 ” 加州大学圣 巴巴拉分校布伦环境科学与管理学院知名教授 Patricia Holden 认 为本成果发现的废水污染物净化的关键能量物质 “有利于生物系 统中聚磷菌与污染物去除无关的聚糖菌的竞争， 对于提高废水生 物除磷效能至关重要。 ”美国工程院院士、美国亚利桑那州立大 学 Swette 环境生物技术中心主任 Bruce Rittmann 教授引用本项目 关于“微生物之间动态竞争决定着蛋白质和多糖发酵途径，并最 终对发酵产物的组成产生重要影响”的成果。
国家自然科学奖申报材料公示
国家自然科学奖申报材料公示一、项目名称：电动汽车动力电池强时变非线性的解析建模与状态量高精度估计二、提名者及提名意见：中华人民共和国教育部该项目面向国际前沿和国家战略，在动力电池管理核心模型和算法方面做出一系列原创性国际引领贡献：发现了动力电池输出特性与其内部参数和状态间存在间接映射关系，阐释了输出电压具有的动、静态分量解耦特性以及动态分量具有的多阶RC解析特性，提出并建立了具有普适性的动力电池N阶等效电路模型，拓展建立了融合电化学机理模型、分数阶阻抗模型的动力电池机理-频域-电气特性综合解析模型；发现了动力电池荷电状态SOC与其开路电压OCV相关且存在单调映射关系，首次提出了基于实车片段数据的SOC映射参数重构方法，建立了滤波器类动力电池自适应SOC估计算法；发现了动力电池组系统充放电末期具有的强极化非线性特性并引发端电压明显的不一致性，揭示了动力电池实际工作环境的差异对其性能衰退的影响机制以及动力电池不一致性对其性能衰退的耦合效应和演化机理，提出了基于“表征单体模型+偏差量化模型”的动力电池组系统状态估计算法，有效解决了动力电池“模型建不精”、“状态估不准”、“系统管不好”三大难题，成功用于华为、北汽新能源、宇通客车、联合汽车电子等主流企业，具有重要科学和工程价值。
8篇代表作SCI他引1130次、谷歌学术他引1956次，其中3篇入选“中国百篇最具影响学术论文”、2篇入选SCI期刊年度最佳论文奖。
完成人作国际会议特邀报告16次，入选科睿唯安高被引科学家。
申请材料属实，完成人排名无异议。
提名该项目为国家自然科学奖贰等奖。
三、项目简介发展新能源汽车是国际共识和我国的国家战略，电动汽车是主要技术选择。
动力电池系统是电动汽车的技术瓶颈，其精准管理是保障整车高效、安全和动力电池长寿命运行的核心，动力电池状态量的高精度、强鲁棒性估计一直是行业技术攻关的国际难题和学术研究的前沿热点。
项目组在国家自然科学基金、863计划等支持下，历时9年理论研究，取得系统性、原创性成果。
国家自然科学奖提名书
该项目研究成果原创性强，在国内外产生了广泛影响，获得国际学术界高度评价。有助于理解自然界 日光照射下的岩石圈、土壤圈、水圈与生物圈交互作用界面上所发生的电子传递与能量转化的机制和
度 过程。突破了人们长期以来对地球上微生物生命活动、能源获取与利用方式的认识，在自然界光电能
学科评审组：
国家自然科学奖提名书
（ 2018 年度）
一、项目基本情况
序号：
编号： 000-2034
提名者
侯增谦,方精云,舒德干
项目
中文名 矿物光电子能量与光电能微生物
2018年度提名书预览版 名称
英文名 Mineral Photoelectron Energy and Photoelectrophic Microorganisms
书 阳能产生光电子能量，创新提出矿物光电子是地表第三种能量形式学说，矿物光电子与太阳光子和元
素价电子共同构成了地球表面主要能量形式，开辟了矿物光电子能量研究新领域。发现地球微生物可
名 利用天然半导体矿物产生的光电子能量，提出光电能营养微生物代谢新途径。发现矿物与微生物协同
作用新方式，揭示自然界电子传递方式具有多样性。将微生物催化作用与半导体矿物光催化作用有机
驱动的生物地球化学过程中扮演着举足轻重的角色。发展了传统微生物燃料电池（MFC）理论与方
2018年 法，具有广阔的开发应用前景。 提名该项目为国家自然科学奖二等奖。
声明：本人遵守《国家科学技术奖励条例》及其实施细则，以及《国家科学技术奖提名制实施办 法（试行）》的有关规定，承诺遵守评审工作纪律，所提供的提名材料真实有效，且不存在任何违反 《中华人民共和国保守国家秘密法》和《科学技术保密规定》等相关法律法规及侵犯他人知识产权的 情形。本人已征求被提名者同意；作为提名者，本人同意在项目公示时向社会公布；本人承诺根据需 要参加答辩，接受评审专家质询；如产生争议，保证积极调查处理。如有材料虚假或违纪行为，愿意 承担相应责任并接受相应处理。
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公示材料
八篇代表作在Lancet Oncol、Hepatology、J Clin Invest等国际知名期刊发表，杂志影响因子（IF）均大于10，总IF 132，单篇最高IF 36.4；被Nature Review等高影响力杂志的文章引用，SCI总他引812次，单篇最高他引256次；2篇为ESI前1%高被引论文，2篇被F1000推荐阅读。代表作1在Lancet Oncol以快速通道（fast-track publication）发表并获同期评述；代表作6作为Hepatology封面论文发表，并获亮点推介及同期评述。相关成果同时获授权中国发明专利2项。项目期间，1人获国家杰青，1人获长江学者特聘教授。
3）肿瘤免疫领域知名学者、美国密歇根大学Weiping Zou教授在Nat Rev Immunol的综述中正面引用了代表作7关于肝癌细胞与间质免疫细胞互作调控的发现（代表引文7）。
3.发现点3（代表作1）：在Lancet Oncol杂志以快速通道发表（fast-track publication），并获得同期专家评述。被Nat Rev Gastroenterol Hepatol等国际知名期刊的多篇综述正面引用，SCI总他引58次。
2）代表作3被F1000推荐阅读，推荐书指出“These findingsprovide new insights intothe regulatory network of miR-122 in HCC,and provide a basis for the potential application of miR-122 in prognosis prediction and cancer therapy”（这些发现从新的视角解析了肝癌细胞中miR-122的调控网络，也为miR-122在预后预测和癌症治疗中的应用奠定了基础）。荷兰阿姆斯特丹大学肝脏病专家Hendrik W. Reesink在Lancet（2017，389:709）的文章以及法国斯特拉斯堡大学病毒与肝病Inserm研究所所长Thomas F. Baumert在J Hepatol发表的综述中都肯定了该发现（代表引文4）。
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” 。
提名国家自然科学奖项目公示
提名国家自然科学奖项目公示一、项目名称应力腐蚀基础理论研究及在工程中的成功应用二、提名者及提名意见李贺军（西北工业大学，教授）推荐意见：力-环境耦合下的材料断裂，都与位错运动相关，最终是原子键的断裂。
这是一个古老的问题，也是难啃的骨头。
该团队几十年如一日，一直孤单地坚持在该领域的前沿不懈探索。
从原子、位错和宏观层次，纳米、微米、毫米尺度多层次、跨尺度地对应力腐蚀机理进行了较透彻的研究。
难能可贵的是，该项目将基础理论研究与工程实践相结合，产生了巨大的社会和经济效应。
团队利用原子力显微镜在国际上首次实现原位观察单层石墨和云母在环境中裂纹形核和扩展的过程，为揭示应力腐蚀本质奠定坚实的实验和理论基础，在宏观层次上该项目团队在国际上首次提出氢和钝化膜对应力腐蚀的定量贡献，并把膜致附加应力作为环境敏感断裂的快速表征参量，为材料基因工程中应力腐蚀高通量表征技术提供全新视角。
研究成果在Acta Materialia, Corrosion Science, Scripta Materialia等传统金属权威学术杂志上发表论文200余篇，研究成果得到国内外同行的高度肯定，所发展的方法被广泛使用。
该项目有重要的发现和开拓创新，促进学科发展并指导了应用。
推荐书内容属实，已经过所在单位公示，符合推荐要求。
贾金锋（上海交通大学，教授）推荐意见：该项目团队从原子、位错和宏观三个层次上对应力腐蚀机理进行了系统、深入的研究，揭示了应力腐蚀的多层次、跨尺度效应，把应力腐蚀机理研究推上了新台阶。
同时该项目团队制备单层石墨的方法启发了Geim教授和Novoselov教授。
两位教授采用同样方法制备了单层石墨—石墨烯诞生，从而使全世界对石墨烯的关注达到顶峰。
更为关键的是该项目团队能够把理论研究与重大工程结构使役安全紧密联系起来，把“顶天”的理论结出“落地”的成果，真正把论文写在了祖国大地上。
在金属腐蚀领域能在Acta Materialia, Corrosion Science, Scripta Materialia等传统金属权威学术杂志上发表论文400余篇，8篇代表性论文被SCI它引245余次实属难得。
浙江拟提名度国家自然科学奖项目公示内容
浙江省拟提名2019年度国家自然科学奖项目公示内容项目名称 跨媒体的基本理论研究提名者 浙江省提名意见:我单位认真审阅了该项目推荐书及附件材料，确认全部材料真实有效，相关栏目均符合国家科学技术奖励办公室的填写要求。
跨媒体计算是新一代搜索引擎、数字内容产业和公共安全等国家重大需求的共性基础。
针对传统多媒体研究缺乏对文本、图像和视频等不同类型媒体进行综合智能处理这一不足，该项目通过“模态互补、逐层抽象、结构约束”来实现不同类型媒体之间协同互补和语义关联，提出了耦合建模、结构稀疏表达和跨媒体度量学习等新方法，揭示了跨媒体内在本征表达和关联模式，发现了“稀疏特征结构选择”及“特征隐性共享”等认知机理，为解决“异构鸿沟”和“语义鸿沟”难题提供了新的计算模式，建立了以一种类型媒体检索另外一种媒体的信息检索新形式，形成了“跨媒体计算”特色基本理论和方法。
8篇代表论文Web of Science他引773次、SCI他引566次、Google scholar他引1256次，1篇代表作为ESI 高被引论文。
该项目2人获国家杰出青年基金资助、1人获聘教育部长江特聘教授、1人获聘973首席科学家、1人成为教育部创新团队负责人，培养教育部全国百优博士论文1篇和中国计算机学会(CCF)优秀博士论文2篇。
该项目成果已获2015年度浙江省自然科学奖一等奖。
鉴于该项目理论创新突出，成果丰硕，满足国家自然科学奖授奖条件，推荐该项目申报2019年度国家自然科学奖。
提名该项目为国家自然科学奖二等奖。
项目简介：多媒体信息理解是计算机学科的重要研究领域，迄今，已积累了对图像、音频、视频、图形等类型媒体进行处理的较成熟的理论和技术，然而在多媒体语义理解上，底层特征和高层语义之间的“鸿沟”一直是难以逾越的障碍。
究其因，传统的多媒体语义理解研究方法关注单一媒体自身的特征，而缺乏对图像、音频、视频等不同类型媒体进行交叉关联与综合处理的能力。
该项目提出了“跨媒体计算”基本理论，突出媒体之间的“跨越”这一科学问题，创造性提出了耦合关联建模、结构稀疏表达和跨媒体度量学习等一系列新方法，揭示了跨媒体内在本征表达和关联模式，发现了“结构稀疏选择”及“模态特征-隐性结构-高层语义”级联共享等认知机理，为解决“异构鸿沟”和“语义鸿沟”难题提供了新的计算模式，建立了以一种类型媒体检索另外一种媒体的信息检索新形式。
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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。
四、客观评价在特种焊接冶金机理与组织性能调控研究方面的8篇代表性论文受到了美国、加拿大、英国等20多个国家和地区的学者引用798次（SCI他引407次），单篇最高SCI他引95次。
代表性研究成果得到了哈佛大学、加州大学伯克利分校、美国爱迪生焊接研究所、日本接合科学研究所等著名研究机构/高校的持续跟踪，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、学会会士正面引用和肯定了项目组的研究成果。
相关研究成果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。
部分成果获得了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。
1、对发现点1的代表性评价中国焊接学会前理事长陈剑虹教授在发表的论文中对项目组的研究成果给予了高度评价，并直接引用了项目组“锌层促进熔融金属在钢基体表面的润湿和铺展”的研究结论（Journal of Manufacturing Science and Engineering, 2014, 136: 051015-1-10）。
美国工程院S. J. Hu院士在制造工程研究领域著名期刊CIRP Annals - Manufacturing Technology中认可了项目组的研究工作，认为项目组“采用EDX分析确定了铝/钢熔钎焊金属间化合物层的相组成。
”（CIRP Annals-Manufacturing Technology, 2015, 64: 679-699）。
德国应用科技大学著名钎焊专家M. Kantehm教授在其论文中直接引用项目组关于异种金属冷金属过渡焊接电源特性的图表解释其焊接工艺特征（Advanced Engineering Materials, 2012,14: 873）。
加拿大麦吉尔大学D. Emadi教授在论文中采用项目组提出的“非均质扩散（anisotropic diffusion）”的研究成果解释其研究中焊接界面层定向生长的现象（Materials Science and Technology, 2011, 27: 1707-1717）。
美国金属学会会士S. Kou教授认可了项目组的界面反应产物调控机制，并利用项目组得到的“最大厚度小于10μm时才可以获得高性能接头”作为后续分析的对比依据（Materials Science and Engineering A, 2010,527: 7151-7154）。
中国工程院林尚扬院士在论文中引用了项目组论文，对项目组的铝/钢异质金属焊接界面产物调控研究给予了正面评价，指出“项目组发现，尽管形成了金属间化合物，接头最弱区域仍然是铝母材热影响区”（Journal of Materials Processing Technology, 2014,214: 2684-2692）。
2、对发现点2的代表性评价俄亥俄州立大学焊接专家J.P. Oliveira教授在材料领域权威期刊Progress in Materials Science (影响因子31.14) 指出，项目组“在反应辅助扩散连接过程中，利用纳米多层膜中间层在界面提供外加能量，进而降低扩散连接温度”（Progress in Materials Science, 2017, 88: 412-466）。
德国多特蒙德大学材料技术系主任W. Tillmann 教授在其发表的文章中对项目组在钛-镍-钢扩散偶的研究结果给予了积极评价，认为“项目组研究了采用Ni中间层的接头，通过添加纯Ni中间层有效阻止了Ti与Fe或C之间的原子扩散和迁移，进而获得了高质量的接头” （Journal of materials processing technology, 2009, 209:2746-2752）。
美国高级制造业国家计划办公室主任B.K. Paul教授（Journal of Manufacturing Science and Engineering, 2010, 132: 030902-1-5）、印度霍米哈巴国家研究所首席科学家S. Singh教授（Progress in Materials Science, 2018, 96: 1-50）以及印度孟加拉工程技术学院C. Subrata教授发表的28篇文章均对项目组报道的“钛镍类化合物相比于铁钛化合物具有更高的弹塑性”的研究成果给予积极评价或作为试验依据。
印度英迪拉·甘地原子能研究中心主任A.K. Bhaduri教授在其发表的文章中直接引用项目组的研究成果，认为“项目组采用镍作为钛与钢连接的中间层，其接头耐腐蚀性和塑性获得了改善”（Journal of Materials Processing Technology, 2009, 209: 5862-5870）。
冶金领域著名期刊Journal of Alloys and Compounds编委、挪威科技大学V.A. Yartys教授对项目组提出的氢化物分解机制予以了肯定，并直接采用项目组获得的激活能数据进行后续对比分析（International Journal of Hydrogen Energy,2013, 38: 14704-14714）。
斯洛文尼亚金属研究所I. Paulin教授在论文中多次正面引用了项目组在氢化物分解活化机理方面的研究成果，特别是对项目组提出的TiH2四步分解机制予以了正面评价（Vacuum, 2012,86: 608-613）。
3、对发现点3的代表性评价加拿大滑铁卢大学先进材料连接中心主任Norman Y. Zhou教授在论文中多次大段引用评述了项目组的研究工作，指出“项目组通过构建图案化界面结构，缓解接头应力，配合钎料向复合材料母材的润湿渗入形成机械咬合，最终成功提高了连接质量”（Journal of Alloys and Compounds, 2019, 772: 418-428）。
墨西哥焊接专家E.Athenea 教授在论文中认可了项目组在C/C复合材料与TiAl连接的研究工作，指出“项目组发现，Ag-Cu-Ti钎料中的Ag基固溶体通过等温凝固在接头中形成了层状结构，有助于提升C/C复合材料与TiAl的连接强度”（Materials & Design, 2014, 54: 845-853）。
美国威斯康星斯科特大学的R.Asthana1教授在论文中引用了项目组的研究成果，认为“对多孔母材进行钎焊时，钎料会向母材内部渗透，使得界面处参与反应的钎料量不足。
然而，钎料向母材中渗入并形成连接，抵消了界面处钎料不足所带来的影响。
事实上，项目组通过在C/C复合材料上钻孔，使Ag-Cu-Ti钎料向孔洞中的渗入，提升了C/C复合材料与金属连接的强度”(High Temperature Ceramic Matrix Composites 8: Ceramic Transactions, 2014, 248: 589-600)。
西北工业大学李贺军教授在发表论文中对项目组采用陶瓷晶须调控陶瓷与金属接头应力的工作给予了正面评价，认为“项目组通过在接头中原位形成TiB晶须，并利用其低膨胀以及载荷传递作用可以有效的缓解接头残余应力，接头获得了强化”（Ceramics International, 2016, 42: 6347-6354）。
西北工业大学张立同院士、伊朗谢里夫理工大学M.A. Faghihi Sani教授在发表的文章中也对项目组的工作给予了正面评价（Materials & Design, 2012, 36: 499-504; 2013, 49:197-202）。
五、代表性论文专著目录（不超过8篇）承诺：知识产权归国内所有且无争议。
以下情况和规定已向所有未列入项目主要完成人的作者明确告知并征得同意：①上述论文专著用于提名2019年国家自然科学奖；②国家科技奖获奖项目所用论文专著不得再次参评；③未获奖项目所用论文专著再次参评须隔一年。