尤肖虎教授团队创太赫兹无线传输速率最高记录
2021年3月,东南大学尤肖虎教授领衔的“CMOS毫米波芯片与大规模集成相控阵”研究项目入选2020年度“中国高等学校十大科技进展”。该芯片具有超高集成度、超低成本等特点,这项成果的不少关键技术指标遥遥领先于国际同类研究,而成本却降低至原本的1/10。目前,30多个企业正围绕着这项成果开发产品,其成果已在车载、船载和无人机宽带卫星移动通信和毫米波5G领域得到规模性应用。
近年来,东南大学以“中流击水三千里”的气魄全力实施原创能力提升计划,始终坚持科技创新“四个面向”,坚持创新驱动战略,全力实施“原创能力突破计划”,瞄准国际学术前沿和国家重大需求,大力推进重大科研项目、基础交叉科研平台,培育大团队、大项目,取得大成果。学校全面启动面向2030和“卡脖子”的十大科学技术问题,做有使命感、有穿透力的科研。
频频拿下“第一”
近两年,一个个“第一”不断刷新东南大学的各项科研成绩:2021年,获国家社科基金艺术学重大项目2项,立项数并列全国第一,充分地体现了我校艺术学理论A+学科的综合实力;12个学科入选“双一流”建设学科,其中,11个为工科,工科入选数全国第一(自选高校除外);获得建筑学领域第一个国家科技进步一等奖……
东南大学按照“总体规划、统筹配置、合理使用”思路建立科技资源配置机制,提升学校资源投入效率,有效引导学校科研方向,取得丰硕成果。东南大学始终在国家科学技术奖励中表现不俗。2016-2020年,东南大学牵头获国家科学技术奖项不断刷新,由“十二五”期间的15项增长为18项。全国创新争先奖5项;牵头获省部级科学技术一等奖39项;牵头承担国家重点研发计划项目55项,课题170项,立项经费15.15亿;获国家自然科学基金重大重点类、仪器专项和创新群体58项。
2016年以来,学校发明专利授权量始终位居全国高校前五。以东南大学为唯一专利权人获得中国专利优秀奖5项。累计新增校企联合研发中心46家,新建19家技术转移地方分中心。作为技术依托单位参与62项江苏省科技成果转化专项资金项目,涉及省拨经费超过4.6亿元。
攻克世界科技前沿和国家战略急需领域的“高精尖”问题
十四次党代会以来,东南大学相继启动布局面向2030和“卡脖子”的十大科学技术问题,其中包括数字“克隆”人、6G移动通信先期研究、信息超材料、高端芯片的超高能效设计等世界科技前沿和国家战略急需领域的“高精尖”问题,对其投入不低于5000万的启动培育基金并给予相应的评价政策倾斜,聚焦支持团队取得一批原创性的重大科研突破,积极培育前沿、新兴和交叉科研方向和国家级大项目。
在分子铁电领域,熊仁根教授团队将铁电体的发现从盲目寻找转变为靶向化学设计,并首次提出“铁电化学”的概念,相关研究成果发表于化学领域国际顶级期刊《美国化学会会志》。同时,自2016年以来,该团队发表了2篇science论文,入选2018年教育部中国高等学校十大科技进展等。
东南大学毫米波国家重点实验室是国内较早开展电磁超材料研究的单位之一。崔铁军院士团队潜心科研,提出了超材料等效媒质的一般性理论,在国际上率先实验验证了三维隐身斗篷和电磁黑洞等新奇物理现象,在该领域取得突出成果。2016年以来,该团队承担了科技部“变革性技术”重点研发计划、自然科学基金重点项目、军委科技委重点项目和主题项目等一系列重要课题,创造性地提出编码超材料和数字超材料的思想,在国际上首次提出用0和1空间编码来表征超材料,通过改变编码序列控制电磁波实现了第一个数字编码和可编程超材料,能实时地操控电磁波,实现了超材料多种功能的实时切换。该系列研究还发展成为新一代无线通信的关键技术之一,建立了信息超材料的新体系。2016年以来,相关科研成果在NatureCommunications等发表论文90余篇,授权发明专利25项,获2018年国家自然科学二等奖等重要奖项。
学校深入落实科技创新政策,不断深化科研经费管理、科技成果转化等科技体制改革,以制度创新引领科技创新,不断激发科技创新的动力和活力,探索形成了多种模式协同推进、具有东大特色的科技创新模式以及产学研合作和科技成果转移转化的新格局。2016年以来,依托东南大学成立的实体新型研发机构已有40余家,为国家和地方产业升级提供有力支撑。
以中国智慧破解世界性难题
2021年,由东南大学牵头、王建国院士和崔愷院士领衔的项目《中国城镇建筑遗产多尺度保护理论、关键技术及应用》荣获国家科技进步奖一等奖,这是我国建筑学领域首次获此殊荣,成果被评价为“首次揭示了城镇建筑遗产多尺度保护的内在机理”。王建国院士团队用几十年时间建立起基于“城市—街区—建筑”遗产多尺度连续性的城镇建筑遗产保护理论和技术体系。成果已应用于全国16个历史文化名城、43个世界文化遗产和全国重点文物保护单位、114个历史街区,取得了重大的社会、经济和环境效益。在新生与衰亡、保护与发展中,城市总是面临着双重挑战。由于城镇建筑遗产具有多尺度连续、本体复杂广泛和环境多样的特性,因此,揭示城镇建筑遗产科学保护的内在机理、建构多尺度整体保护理论和方法,是世界各国共同面临的重大挑战和技术难题。“我们应该在城市中阅读出时间岁月时而流逝、时而凝冻的建筑遗产见证物,历史传承与现代化交相辉映,既要传承文化,做好今天,也要拥抱未来。”王建国说,建筑遗产保护应该既留得住乡愁,也看得见未来。
雄安新区是“国家大事,千年大计”,也是“十三五”国家发展重大战略。段进院士团队站在生态文明的时代新高度,以世界眼光、国际标准来审视中华传统营城理念和空间基因在当代的传承和未来的发展,分析研究了“天人合一”等具有中国智慧的营城思想,提取了“山川定位”等具有时代传承价值的优秀中华空间基因,挖掘了“高台组团低地环绕”的城水关系基因,为“一方城、两轴线、五组团……”这一具有鲜明中国特色的雄安新区城市空间框架确定提供了科学支撑。作为“十四五”重大战略的长三角生态绿色一体化发展示范区,需要解决“区域一体化发展”这一世界性难题。段进团队根据江南地区自由含蓄、朴素雅致的文化特点和粉墙黛瓦、小桥流水人家的空间意象,明确了“最江南”“新水乡”的空间特色塑造路径,提出了“水乡客厅”的理念和设计方案,不仅凸显了江南水乡圩田的生态本底,还提供了文化交往和创新服务功能,使其真正成为“世界级水乡人居典范的引领区”。
“智慧建造与运维国家地方联合工程研究中心”由东南大学土木工程学院、电气工程学院联合仪器科学与工程学院、计算机科学与工程学院、建筑学院、电子科学与工程学院、信息科学与工程学院、交通学院等共同建设,该中心计划在智能建造高端装备研发、智能运维自主软件平台系统开发、智能建造与运维的全过程服务等方向开展重大基础设施智慧建造与运维产业关键技术研究,着力解决我国公共建筑、轨道交通、重大能源工程等领域核心基础设施智慧建造与运维产业发展的卡脖子问题,力争建设国内领先、世界一流的“智慧建造与运维国家地方联合工程研究中心”。
同时,东南大学交通学院创建了多模式公交网络协同设计技术,突破“多模式公交节点-通道-网络耦合设计”技术瓶颈,发明基于全过程出行链的多模式公交网络供需平衡分析技术。在长三角、粤港澳等核心城市群的63个城市、134个公交规划设计类项目中应用,社会经济效益显著。学院研发了城市虚拟交通系统软件与仿真平台,发明基于大数据与并行计算的超大规模复合交通网络快速仿真技术,开发了自主知识产权的大型交通系统仿真软件-交运之星TranStar。成果在200多个城市推广应用,彻底打破国外软件长期垄断。
在新冠疫情突发的危急关头,东南大学附属中大医院重症医学科共派出医护专家160人次驰援一线,包括以邱海波教授为代表的国家卫健委专家组成员41人次。同时,团队积极开展科研,获得两项科技部应急重大专项的资助,形成重症新冠肺炎一系列防控救治体系,为控制疫情发挥重大作用。在抗疫过程中,中大医院明确重症新冠患者特点,在全球首次提出“沉默性低氧血症”的概念,并建立早期识别的体系和死亡预警体系。医院应对突发疫情提出重症医学需求,给出推荐意见并整理成文,为全球抗疫提供参考意见。同时,医院还通过数十次视频会议向30余个国家传播中国抗疫经验,为全球稳定抗疫形势作出突出贡献。
搭建一流基地和平台 服务国家和区域产业结构调整
近年来,为服务国家、地方经济建设和社会发展,支撑经济转型升级和产业结构调整,响应促进科技成果转移转化行动方案部署,东南大学坚定不移地走与国家、区域经济建设和社会发展相结合的发展道路。
学校在信息、生物、电子等优势学科领域重点施策,打造一流科研平台,在人工智能、网络安全、量子信息等新兴领域,建设学术特区和科研高地,着力推进网络通信与安全紫金山实验、生物医学大数据重大科技基础设施、“下一代芯片设计”集成攻关大平台建设。学校还大力推动传统产业转型升级,助力战略新兴产业发展,促进国家、地区产业结构调整。
东南大学第十四次党代会以来,新增国家应用数学中心等国家级科研基地3个,入选哲学社会科学国家级基地3个,新增爆炸安全防护教育部工程研究中心等省部级科研基地20个,新增111计划引智基地7个,布局建成智慧城市、智能网联交通、脑科学、医工交叉研究院等20个国际化、学科交叉的新型科研机构。
东南大学在PML建设中牵头启动了拓展5G、面向6G的“天地融合卫星移动通信”重大项目,构建了首个面向6G的移动通信综合试验平台,自主研制出国际先进水平的极低成本CMOS毫米波芯片和大规模相控阵,在国内外产生了重大影响。
在雄安,依托东南大学雄安研究院,积极参与“千年大计、国家大事”雄安新区建设。
在苏州,设立医疗器械研究院,助推医疗器械产业高端发展。东南大学苏州医疗器械研究院由东南大学、苏州国家高新技术产业开发区、江苏省产业技术研究院三方共建,于2017年签约成立。目前,人体器官芯片项目成功跨越从研发端到应用端的最后一公里,顺利进入产业化阶段。
在南京,以网络通信与安全PML为核心,助力江宁区打造信息产业名城;以江北研究院为核心,助力江北新区打造“基因之城”和“芯片之城”;以东大玄武设计产业园为牵引,助力玄武区打造设计产业名城。
在无锡,建设微电子学院和微纳系统国际创新中心,为微电子产业提供有力支持。2020年12月,由全国纳米技术标准化技术委员会和东南大学共同主办的“下一代电子信息材料与器件高峰论坛暨第三届低维材料应用与标准研讨会”在无锡举行。会上,由东南大学与无锡市政府共建的公共平台、总投资超过10亿元的微纳系统国际创新中心正式揭牌。该中心是东南大学无锡国际校区重要建设任务之一,是无锡市人民政府与东南大学新一轮战略合作的标志性成果。中心以东南大学微电子学院为主体,覆盖集成电路、MEMS传感器和柔性电子等多个领域的共性研发需求,旨在打造集人才培养、科学研究和产业服务于一体的“政产学研”综合基地,提升微电子人才培养质量,促进产业技术储备自主化。
近年来,学校聚焦国家重大需求和区域经济发展,大力实施“原创能力提升计划”。在国家载人航天工程、第5代移动通信技术、500米口径射电望远镜、港珠澳大桥、南极科考、南海造岛、AMS空间科学实验等国家重大战略领域/工程中贡献东大智慧,努力成为区域经济发展的“助推器”。