2019年度国家自然科学奖提名公示材料
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）。
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国家自然科学奖提名公示材料
项目简介
基于编码微载体的液相芯片能高效、并行检测多种生物分子的相互 作用，且使用灵活、重复性好，在重大传染病的快速诊断，肿瘤与心脑 血管疾病早期诊断等许多方面有着十分广泛的应用。对于液相芯片，流 动编码载体的编码方法、检测技术和批量制备等是研究的重点和芯片应 用的瓶颈。该研究在国家自然科学基金等资助下，围绕上述难题，利用 光子晶体独特的光学和结构特性，提出并系统研究了“自组装光子晶体 液相芯片” ，主要科学发现如下： 1、在光子晶体微载体编码设计方面，发现了球形自组装光子晶体特征反 射峰不随检测角度变化的特性，揭示了这一光学效应的形成机制和规律。 据此提出并实现了球形光子晶体编码液相生物芯片的构想，解决了光子 晶体微载体解码时出现错码的关键问题。该编码方式已成为国际上液相 生物芯片的一种代表性的编码。相关成果获日内瓦国际发明博览会特别 金奖并实现专利转让。 2、在基于微载体的非标记检测方面，发现了分级耦合和协同放大效应可 增强环境响应型光子晶体的光学特性变化。据此发展了生物分子调控的 光子晶体材料并用于构建液相生物芯片编码载体，实现了将光子晶体的 光学特性同时用于编码和传感。这一方案使液相生物芯片的非标记生物 检测成为可能。Nature Photonics 在其“Out of the lab”专栏中对该 研究进行了专门报道。 3. 在微载体制备方面，发展了基于三维协流式液滴控制技术的限域自组 装方法，发现通过界面能和流体动力学控制，可实现液滴形貌和组合的 控制。该发现被用于构建具有磁分离功能和多信号联合编码的微载体。 该项研究在确立微载体批量稳定制备方法的同时，解决了微载体在高通 量编码和分离检测中的难题。所研发的液滴控制技术还在中国工程物理 研究院得到应用。 4、在微载体有序结构控制方面，发现了不同种类单分散胶体粒子共组装 形成有序结构的规律，突破了自组装制备有序结构必须使用同种单分散 粒子的传统观念。在限域共组装时通过不同种类粒子粒径和比例关系的 调控实现了结构参数可控的蛋白石和反蛋白石结构光子晶体微载体的制 备。提高了微载体的光学编码质量、拓展了可用于微载体构建的材料种 类。 该项目共发表 SCI 论文 117 篇，在国际会议做大会报告／特邀报告 29 次。论文中影响因子大于 10 的有 25 篇，影响因子大于 5 的占 61 篇。 8 篇代表作被正面他引 1147 次，其中 SCI 他引 874 次，他引论文源自 Science、Nature Materials、Nature Photonics 等权威杂志。研究成果 多次被 Nature China、NPG Asia Materials、Science News 等学术媒体 报道。因该研究所产生的国际影响，项目组被国际权威杂志 Accounts of Chemical Research、Chemical Society Reviews 等邀请撰写了 7 篇相关 综述论文。同时，该项目获授权发明专利 21 项，其中 6 项实现转让。该 研究开发的液相芯片及检测方法被三甲医院及研究机构用于肿瘤等疾病 的分子诊断。研究成果获 2010 年度教育部自然科学一等奖。片技术及其生物医学应用方面 做出突出贡献， 8 篇代表作被包括多国院士及权威学者在 Science 等权威 杂志正面他引 1147 次（SCI 他引 874 次）(附件 3)。 1、光子晶体微载体编码设计（旁证材料：代表性引文 1、2、3，研 究亮点报道 1 次，2010 年教育部自然科学一等奖，2014 年日内瓦国际发 明金奖，6 项相关专利转让 752.2 万元【附件 2.1、2.2、2.3、6.1、6.2、 6.3、6.4、6.5、6.6】 ） “自组装光子晶体编码载体”系列工作的 3 篇代表性论文被国际重 要 SCI 期刊正面他引 504 次。美国三院院士、哈佛大学 George M. Whitesides 教授、液相生物芯片领域权威专家 MIT 教授 Patrick Doyle 将该项目开发的光子晶体编码微球液相芯片作为多元检测的一种代表性 方法（附件 6.1） 。全球生物芯片市场领导者 Illumina 公司首席科学家 David R. Walt 教授在将该项目提出的光子晶体编码方法和 Illumina 公 司的编码方法并列为重要的编码方法（代表性引文 1） 。美国国立卫生研 究院分子影像与纳米医学实验室主任、医学与生物工程院院士、 Theranostics 杂志创刊主编 Xiaoyuan Chen 教授在 Chemical Society Reviews（代表性引文 2）论文中评述“顾忠泽在光子晶体微球悬浮阵列 方面做了非常全面的工作” ， 同时特别指出 “ （传统的平面光子晶体编 码微载体）解码过程要求各向异性二维微载体正确分散和定向是很难实 现的。然而这个问题可以通过使用各向同性的 3D 光子晶体微球来解 决。 ” ，该项目的工作“解决了二维微载体的适当分散和正确定向难题” 。 英国皇家工程院院士、皇家化学会会士、剑桥大学生物技术研究所主任 Christopher R. Lowe 教授在其发表的 Chemical Reviews（代表性引文 3） 论文中评述认为“光学传感技术在生物技术领域有着举足轻重的地位， 特别是具有传感功能的光子晶体材料，有望在医学诊断中发挥重要角 色” 。该项目成果还受到跨领域专家的认可，肿瘤学和血液学权威综述刊 物 Critical Reviews in Oncology/Hematology 中将该技术列为最主流 的液相生物芯片技术之一（附件 6.2） 。 该研究获 2010 年教育部自然科学一等奖（附件 6.3） ，2014 年日内 瓦国际发明展特别金奖 （附件 6.4） 。 6 项专利转让 752.2 万元 （附件 6.5） 。 该液相芯片技术成为东南大学附属中大医院等三甲医院临床肿瘤标志物 检测、肿瘤耐药基因筛选以及心血管疾病标志物检测等的重要手段（附 件 6.6） 。 2、基于微载体的的非标记多元检测（旁证材料：代表性引文 4、5、 6【附件 2.4、2.5、2.6】 ） 基于微载体的的非标记多元检测研究成果被包括美国三院院士 Naomi J. Halas 教授、GE 全球研究首席科学家 Radislav Potyrailo、德 国维尔茨堡大学医学功能材料系主任 Juergen Groll 教授、英国皇家学 会会士 Hywel Morgan 教授等正面引用 340 次，并作为光子晶体用于非标 记检测的典型案例给予重点评述。美国工程院院士、生物传感器领域泰 斗 Anthony P. F. Turner 教授在 Advanced Functional Materials 论文 中评述该工作： “令人印象非常深刻，通过对光子晶体印迹材料深入的研 究，彰显出其在生物分析领域的应用价值” （代表性引文 4） 。加州大学 Yadong Yin 教授在 Angewandte Chemie International Edition 论文中
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。
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国家自然科学奖提名项目公示
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。
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）。
2019年国家自然科学奖项目提名公示内容
公示内容
一、项目名称：面向癌症诊断的功能无机纳米颗粒的合成与性能调控 二、提名单位意见：
在国家杰出青年基金、“863”计划和中科院“百人计划”等项目资助下，该项目 以癌症早期诊断为研究背景，深入系统地开展了磁性氧化铁纳米晶体和荧光量子 点等功能无机纳米颗粒的合成及性能调控研究。在国际上首次选用 2-吡咯烷酮这 一高沸点强极性溶剂，建立了高质量水溶性和生物相容性磁性氧化铁纳米颗粒的 非水相高温热分解“一锅”反应制备方法；发展了肿瘤特异性探针的构建及活体成 像应用方法；发展了高荧光效率水溶性量子点的巯基羧酸合成路线，获得了多种 肿瘤标志物体外检测用荧光材料。
1、水溶性 Fe3O4 纳米颗粒的非水相高温热分解制备研究的引领作用 代表性论文专著 1 于 2004 年 4 月 20 日刊出后，迅速得到了大量科学家的追 踪引用，如美国普渡大学的 A. Ivanisevic 旋即采用上述方法合成了水溶性氧化铁 纳米颗粒，开展了纳米颗粒与 DNA 的相互作用研究，同年 10 月 8 日投稿，于 2005 年刊出了他们的结果（J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 3276）。该作者随后依 据上述合成方法开展了系列研究工作，发表了 10 余篇相关论文（Langmuir, 2007, 23, 3886; ChemPhysChem, 2008, 9, 2203; ACS Appl. Mater. Inter., 2010, 2, 1407; J. Phys. Chem. C, 2010, 114, 22508; Nanotechnology, 2010, 21, 245103; ACS Appl. Mater. Inter., 2011, 3, 1282; Small, 2011, 7, 2021）。这充分说明了上述重要科学发 现对磁性纳米颗粒及其生物应用研究的推动作用。 M. Niederberger（Nanoscale 创刊编辑、英国皇家化学会会士、2011 年位列世 界前 100 名材料科学被引用作者）对 Fe3O4 在非水相体系中的形成机理研究评价 道：“Li 等人报道了新颖（novel）的 Fe3O4 纳米晶体的非水相合成，在 2-吡咯烷 酮中分解 Fe(acac)3 形成 Fe3O4 的过程被简单称作‘热分解’，并没有解释对于形成 Fe3O4 至关重要的 Fe2+的来源。然而，他们在后续工作中对上述合成稍加改动， 开展了机理研究”，“该研究凸显了有机物在合成体系中扮演的重要角色”（ChemEur. J., 2006, 12, 7282，详见其他证明附件 6）。 J. Santamaria（西班牙微纳联盟副主席）在其论文中指出：“尽管高温热分解 有机前驱体方法在氧化铁纳米颗粒尺寸控制及胶体稳定性方面取得了出色的结 果，但颗粒表面的疏水性配体限制了其生物应用。为了克服上述问题[32]，Gao 等 人采用强极性有机溶剂作为还原剂和表面稳定剂合成了在水中稳定分散的颗粒”， “其他作者依照类似方法开展了后续研究”（Ind. Eng. Chem. Res., 2012, 51, 8348， 详见其他证明附件 7），所引文献 32 为代表性论文专著 1。 N. A. J. M. Sommerdijk（荷兰埃因霍温科技大学多尺度电镜中心主任）继续 评价道：“高温热分解方法的局限性在于只适用于表面活性剂稳定的疏水性纳米 颗粒的制备，除非将合成在 2-吡咯烷酮这一极性溶剂中进行[164-166]”（Chem. Soc. Rev., 2016, 45, 5085，详见其他证明附件 8），所引文献为代表性论文专著 13。 2、生物相容性 Fe3O4 颗粒的制备及其表面修饰研究应用价值巨大 德国马普学会副会长、马普煤炭所所长 F. Schüth 在其综述中首先就代表性
2019 年国家自然科学奖项目提名 公示内容
SSY ; Chan, RCK
Neurological soft signs
discriminate schizophrenia from
赵晴，马燕
major depression but not bipolar
桃，刘文华
disorder/PROGRESS IN
，徐婷，于
2013 年
NEUROPSYCHOPHARMACO 2013 年
（2）阐明了神经软体征的脑结构和功能基础，挑战了神经软体征没有特定 脑区负责的传统观点，说明神经软体征并不“软”，澄清其本质特征；
（3）证明施测仅需 10 分钟的神经软体征和施测需要 2 小时的传统认知测验 具有等价的测量结构效度；而神经软体征测试易实施、所需时间短，为临床上进 行精神分裂症早期识别提供了操作上的极大便利；
2014 年
2013 年
陈楚
，黄佳，严
3 Meta-Analysis/SCHIZOPHRENIA 40 卷
05 月
赵晴
44
44
是
侨
超，张复炽
BULLETIN/Zhao, Q; Li, Z;源自626-641 页 13 日
，陈楚侨
Huang, J; Yan, C; Dazzan, P ;
Pantelis, C ; Cheung, EFC ; Lui,
与早期识别研究的关键切入点。神经软体征是个体神经发育时产生的细微损伤外 化出的功能特征。该项目通过系列研究，揭示了神经软体征是精神分裂症的内表 型之一，推动精神分裂症早期识别领域的发展。主要科学发现点如下：
（1）在国际上较早提出神经软体征是精神分裂症的内表型，在原基础上新 增内表型概念的第六条标准，并提供系列实证数据，证明神经软体征符合内表型 的定义标准；
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）。
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。
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对照国家自然科学奖授奖条件，我部决定提名该项目为2019年度国家自然科学奖二等奖。
项目简介
基于编码微载体的液相芯片能高效、并行检测多种生物分子的相互作用，且使用灵活、重复性好，在重大传染病的快速诊断，肿瘤与心脑血管疾病早期诊断等许多方面有着十分广泛的应用是研究的重点和芯片应用的瓶颈。该研究在国家自然科学基金等资助下，围绕上述难题，利用光子晶体独特的光学和结构特性，提出并系统研究了“自组装光子晶体液相芯片”，主要科学发现如下：
1、在光子晶体微载体编码设计方面，发现了球形自组装光子晶体特征反射峰不随检测角度变化的特性，揭示了这一光学效应的形成机制和规律。据此提出并实现了球形光子晶体编码液相生物芯片的构想，解决了光子晶体微载体解码时出现错码的关键问题。该编码方式已成为国际上液相生物芯片的一种代表性的编码。相关成果获日内瓦国际发明博览会特别金奖并实现专利转让。
4、在微载体有序结构控制方面，发现了不同种类单分散胶体粒子共组装形成有序结构的规律，突破了自组装制备有序结构必须使用同种单分散粒子的传统观念。在限域共组装时通过不同种类粒子粒径和比例关系的调控实现了结构参数可控的蛋白石和反蛋白石结构光子晶体微载体的制备。提高了微载体的光学编码质量、拓展了可用于微载体构建的材料种类。
该项目共发表SCI论文117篇，在国际会议做大会报告／特邀报告29次。论文中影响因子大于10的有25篇，影响因子大于5的占61篇。8篇代表作被正面他引1147次，其中SCI他引874次，他引论文源自Science、Nature Materials、Nature Photonics等权威杂志。研究成果多次被Nature China、NPG Asia Materials、Science News等学术媒体报道。因该研究所产生的国际影响，项目组被国际权威杂志Accounts of Chemical Research、Chemical Society Reviews等邀请撰写了7篇相关综述论文。同时，该项目获授权发明专利21项，其中6项实现转让。该研究开发的液相芯片及检测方法被三甲医院及研究机构用于肿瘤等疾病的分子诊断。研究成果获2010年度教育部自然科学一等奖。
客观评价
该项目在自组装光子晶体液相生物芯片技术及其生物医学应用方面做出突出贡献，8篇代表作被包括多国院士及权威学者在Science等权威杂志正面他引1147次（SCI他引874次）(附件3)。
1、光子晶体微载体编码设计（旁证材料：代表性引文1、2、3，研究亮点报道1次，2010年教育部自然科学一等奖，2014年日内瓦国际发明金奖，6项相关专利转让752.2万元【附件2.1、2.2、2.3、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6】）
3.在微载体制备方面，发展了基于三维协流式液滴控制技术的限域自组装方法，发现通过界面能和流体动力学控制，可实现液滴形貌和组合的控制。该发现被用于构建具有磁分离功能和多信号联合编码的微载体。该项研究在确立微载体批量稳定制备方法的同时，解决了微载体在高通量编码和分离检测中的难题。所研发的液滴控制技术还在中国工程物理研究院得到应用。
2019年度国家自然科学奖提名公示材料
项目名称
自组装光子晶体液相芯片及其生物医学分析应用研究
提名单位
教育部
提名意见
（不超过600字）
该项目以光子晶体独特的光学和结构特性为基础，深入研究了“光子晶体液相芯片”，发现了球形自组装光子晶体的特征反射峰具有检测角度无关性及分级耦合和协同放大效应增强光子晶体环境响应的特性，据此提出并实现了球形光子晶体编码液相生物芯片的构想，并通过发展自组装、可控组装和限域组装等手段，开发了一系列形貌和构建材料组合可控的新型光子晶体微载体。相关研究解决了液相芯片研究中流动编码载体的编码方法、检测技术和规模制造等瓶颈问题，在国内外产生了广泛的影响，开发的液相芯片及检测方法被多家医院及研究机构用于肿瘤等疾病的分子诊断。本项目8篇代表作被Science、Nature Materials、Nature Photonics等权威杂志正面他引1147次，其中SCI他引874次。因本研究所产生的国际影响，项目组受到国际权威杂志Accounts of Chemical Research、Chemical Society Reviews等邀请撰写了7篇相关综述论文。同时，本项目获授权发明专利21项，其中6项实现转让。本研究开发的液相芯片及检测方法被多家医院及研究机构用于肿瘤等疾病的分子诊断。研究成果获2010年度教育部自然科学一等奖和日内瓦国际发明博览会特别金奖。
2、在基于微载体的非标记检测方面，发现了分级耦合和协同放大效应可增强环境响应型光子晶体的光学特性变化。据此发展了生物分子调控的光子晶体材料并用于构建液相生物芯片编码载体，实现了将光子晶体的光学特性同时用于编码和传感。这一方案使液相生物芯片的非标记生物检测成为可能。Nature Photonics在其“Out of the lab”专栏中对该研究进行了专门报道。