“渤海海域浅层油气勘探新理论技术与15亿吨优质储量发现”项目

“血细胞分子图谱建立与血细胞生态研究”项目

清华电子院“微纳结构光电子芯片关键制备工艺及应用”项目

“二氧化碳到淀粉的人工合成”项目

　　本报讯（记者 张璐）2022年度天津市科学技术奖昨天正式揭晓，200项成果获奖，其中，自然科学奖18项、技术发明奖8项、科技进步奖174项。多年来，我市科技奖励坚持以质量、绩效、贡献为核心评价导向，聚焦重点产业，突出成果在津落地转化应用，有力引领推动我市科技进步和经济社会高质量发展。

　　一是原始创新成果进一步涌现。代表原始创新能力的自然科学奖和技术发明奖产生特等奖、一等奖共17项，比2021年增长70%，我市自主创新原始创新策源能力加速显现。“二氧化碳到淀粉的人工合成”“血细胞分子图谱建立与血细胞生态研究”等成果获2022年度天津市自然科学奖。“微纳结构光电子芯片关键制备工艺及应用”等成果获2022年度天津市技术发明奖。

　　二是科技成果加速转化为现实生产力。获奖项目近三年新增销售收入3936亿元，新增利润858.7亿元，新增税收81.1亿元。“渤海海域浅层油气勘探新理论技术与15亿吨优质储量发现”“以质量数字化为核心的中药智能制造技术体系创建与应用”等成果获2022年度天津市科技进步奖。技术发明奖和科技进步奖获奖项目中，我市企业牵头或参与151项，占比达83%，企业科技创新主体地位显著增强。

　　三是引领产业结构持续优化。我市发挥科技奖励“指挥棒”作用，引导重点领域加大科技创新和成果转化应用。2022年度我市“1+3+4”重点产业领域获奖项目175项，占比达87.5%。

　　四是激发青年科技人才挑大梁。坚决破除唯论文、唯职称、唯学历、唯奖项倾向，坚持创新至上、谁行谁上的原则，一大批青年科技人才脱颖而出。获奖人员中，45岁及以下人员占比达到70%；第一完成人中，45岁及以下人员占比52%，40岁及以下人员占比将近40%。青年科技人才逐渐在我市科技创新中挑大梁、当主角。

　　“二氧化碳到淀粉的人工合成”项目荣获自然科学特等奖

　　项目规模化测试装置调试运行

　　2021年9月，中国科学院天津工业生物技术研究所（以下简称天津工业生物所）在国际上首次在实验室实现了从二氧化碳到淀粉的人工全合成，相关成果发表于国际学术期刊《科学》，该成果被国内外领域专家评价为“典型的0到1原创性突破”。在4月26日召开的2022年度天津市科学技术奖励大会上，“二氧化碳到淀粉的人工合成”项目，荣获2022年度天津市自然科学特等奖。

　　一年多以来，这个项目正在加快“从1到N”的转化。“‘二氧化碳人工合成淀粉’项目规模化测试装置正在调试运行，即将进行人工淀粉合成逐级放大测试。”天津工业生物所研究员蔡韬告诉记者。

　　项目立项之初，合成生物学在我国才刚起步，在国际上也是很前沿的学科。天津工业生物所前瞻性地瞄准了“二氧化碳人工合成淀粉”这一国家重大战略性科技问题。没有成功案例可参考，一切从0开始。为了让不可能成为可能，填补科技空白，蔡韬和团队人员甘坐“冷板凳”。6年来，他们心无旁骛地只做这一件事，没有刊发一篇论文，最终在又一个科学研究的“无人区”留下了自己坚实的脚印。

　　该工作是国际上首次在实验室不依赖植物光合作用实现了二氧化碳到淀粉的从头合成，合成速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍。这一成果使淀粉生产的传统农业种植模式向工业车间生产模式转变成为可能，并为二氧化碳原料合成复杂分子开辟了新的技术路线。

　　蔡韬说：“探索人工合成淀粉的过程，本质上是用几年时间走过了自然界长达亿万年的进化过程。”该成果为从二氧化碳到淀粉生产的工业车间制造打开了一扇窗，如果未来该系统过程成本能够降低到与农业种植相比具有经济可行性，将有可能节约大量的耕地和淡水资源。

　　实现了从0到1的原创突破之后，蔡韬和团队不断优化反应原理，加速推进从1到N的转化，各项参数都不断提升。“所里专门成立了人工淀粉研究中心加强这个项目的成果转化，希望能够推动形成具有经济可行性的路线，助力我国粮食安全，服务双碳战略目标。”蔡韬表示。

　　“血细胞分子图谱建立与血细胞生态研究”项目获自然科学奖特等奖

　　精准绘制人体血细胞“地图”

　　如果将人体内的血细胞群比喻成“一个社会”，那么包括造血干细胞在内的不同细胞均有其自身的特点，甚至会像不同的族群一样有自己的起源、发育、组学分型等。对于它们的精细化研究将对理解相关疾病机理、形成突破性诊疗有至关重要的作用。

　　在4月26日召开的2022年度天津市科学技术奖励大会上，“血细胞分子图谱建立与血细胞生态研究”项目获得自然科学奖特等奖。该项目由中国医学科学院血液病医院（中国医学科学院血液学研究所）和细胞生态海河实验室联合完成，建立了全球最完整和精细的血细胞单细胞数据共享平台，为研究应激状态和疾病状态下的血细胞分子改变提供了“标准参照”。

　　据了解，随着精准医疗时代的到来，世界各国非常重视对单细胞的研究，竞相抢占这一医学发展的前沿阵地。绘制人体生理、病理状态下不同组织细胞的单细胞图谱，有望为无法早期诊断及治愈的疾病提供个性化的新分子诊疗靶点及治疗策略。血液系统是连接全身各个系统的“纽带”，其他系统疾病下血细胞改变将为疾病的病理改变和治疗策略的建立提供预警窗口。

　　“血细胞具有取材便利和易于准确捕获不同类型不同发育分化阶段的单个细胞的特点，适宜作为单细胞分子图谱建立的排头兵。”中国医学科学院血液病医院（中国医学科学院血液学研究所）所院长程涛表示，血液在体内的流动性也会对疾病的诊疗起到“探测器”的效应，血液学不仅解决血液病的问题，也可助力血液相关的其他众多疾病的防治。理论上讲，大多数系统性疾病可通过血液学相关研究寻找突破口，血液学也是信息技术、人工智能、生物治疗等学科的重要交叉领域。

　　为只有在显微镜下才能看清的血细胞绘制肖像是朱平的工作之一。作为项目的第三完成人，朱平把血细胞图谱通俗地比喻为“地图”。“比如说血细胞到底有多少种类，每一种血细胞都有什么功能；在不同的血液病或者其他疾病状态下，血细胞又发生了怎样的异常导致疾病的发生；我们可以通过什么方式去干预、诊治疾病。”朱平告诉记者。

　　经过团队的努力，目前该项目从全新角度揭示血液系统疾病的发病新机制。首次绘制了再生障碍性贫血的血液病理图谱，进一步推动了以血液生态为出发点的生理和病理研究。血细胞图谱的建立为研究血液系统疾病中血细胞的改变提供了标准参照，有助于发现新的治病机制，改变现有的治疗策略，从而为广大血液病病患带来福音。

　　“血细胞图谱是进行血液疾病研究，甚至是全身各个组织、器官研究的基础。”在谈到图谱的研究对疾病的治疗意义时，项目第二完成人郝莎表示，“通过图谱的研究一定会发现病变细胞的变化，有望找到有诊断价值的、有临床相关性的细胞特征，这些特征也就是机体的免疫系统在肿瘤和恶性疾病情况下发生的变化。因此图谱的研究不仅会为疾病的诊断提供精准的视角，也会打开疾病研究的崭新途径。”

　　据了解，项目团队搭建了哺乳动物血细胞分子图谱网站，将研究成果向全球开放共享，截至目前已有来自50多个国家和地区的超8000次访问，为其他相关研究提供了参考目录，大大提升了我国造血领域的国际影响力。

　　清华电子院“微纳结构光电子芯片关键制备工艺及应用”项目获技术发明特等奖

　　为逾500个科研团队和企业提供定制芯片服务

　　提到光电子芯片，可能很多人觉得比较陌生，消费者对这类芯片接触得并不多。目前光电子芯片主要用于5G基站、数据中心、智能手机、自动驾驶、无人机、虚拟现实等领域。我国光电子产业链发展不均衡，相关芯片的研发、生产能力薄弱，已经成为制约我国光电子产业乃至整个信息化、智能化产业发展的瓶颈。

　　清华大学天津电子信息研究院（以下简称清华电子院）作为第一完成单位，联合清华大学及清华电子院孵化企业天津华慧芯科技集团有限公司等单位研发的“微纳结构光电子芯片关键制备工艺及应用”项目，荣获2022年度天津市技术发明特等奖。项目取得了相关关键制备工艺的创新突破并实现了产业化，达到国际领先水平，对助力我国在未来芯片领域迎头赶上国际先进水平具有重要意义。

　　清华大学学术委员会副主任、清华电子院光电子芯片项目首席科学家黄翊东告诉记者：“与微电子芯片相比，光电子芯片种类众多、涉及材料面广、制程复杂，而且无法使用成熟的CMOS工艺。很多新型的光电子芯片，目前在国际上也还处于尚未形成产品的研发阶段，这就给我们提供了非常难得的发展机遇。”

　　机遇就是挑战。“制备微纳结构光电子芯片难就难在要在微纳米尺度下实现不同材料空间结构的精准构建。要想发展微纳结构光电子芯片，无论是前沿的创新研究，还是成果的产业落地，都亟须解决它在制备工艺上面临的短板。”黄翊东表示。

　　历时近20年的时间，团队最终在微纳结构制备工艺上取得了创新性突破，研制出了国际领先的新型光电子芯片。团队研发的世界首款光子晶体超光谱成像芯片，一次成像光谱像素高达15万，频谱精度小于0.1nm，被Science的综述文章列为本领域的最新进展，目前已发布数款产品原型，同时被韦尔半导体、海康威视采纳作为创新技术投入了产品研发；另外，团队研制出世界首款自由电子辐射芯片，相关成果入选中国光学十大进展。

　　依托该项目，天津华慧芯科技集团有限公司于2017年成立，成为该项目的芯片工艺实施团队。目前华慧芯已经为500余个科研团队的前沿研究和企业的新产品研发提供定制的微纳结构芯片加工和工艺研发服务，成为国际领先的跨材料体系微纳光电子芯片代工平台，在助力高校及科研院所科技前沿研究的同时，推动企业在研产品的产业化进程。

　　2021年5月，华慧芯光电子芯片产业化项目落地中新天津生态城。作为我国首条跨材料体系微纳光电子芯片定制代工线，该项目配备了包括光刻机、刻蚀机、镀膜机、测试机等在内的百余台/套世界领先的半导体芯片工艺设备。

　　“项目的生产工艺实现了完全自主可控，将尽快导入激光器、薄膜铌酸锂调制器等产品，极大地提升了规模化生产的能力。”天津华慧芯科技集团有限公司董事长兼总经理曲迪信心满满，“目前生产线已完成设备和工艺参数的调试，并已于4月份投入使用，将实现我国高端光电子芯片的规模化生产，领跑国内光电子芯片制造业。”

　　“渤海海域浅层油气勘探新理论技术与十五亿吨优质储量发现”项目获科技进步特等奖

　　创新助力渤海油田成为我国第一大原油生产基地

　　渤海油田是我国重要原油生产基地，经过60年油气勘探，传统勘探目标钻探殆尽，而油田的生产过程是一个自然减产的过程，没有大型新油田发现，油田无法实现稳产上产。我国新发现油气劣质化严重，寻找优质高产大油田是我国目前原油勘探面临的最迫切难题，而传统勘探理论技术无法继续实现突破，亟须研发新理论技术，寻找新的勘探方向。

　　在4月26日召开的2022年度天津市科学技术奖励大会上，中海石油（中国）有限公司天津分公司的“渤海海域浅层油气勘探新理论技术与15亿吨优质储量发现”项目，获得科技进步特等奖。经过十余年“产学研用”联合攻关，该项目创建了新理论，攻克了相关“卡脖子”技术，在我国东部整体产量下降的老油区发现了系列大油田，有力支撑了渤海油田2021年原油净增产量位居全国第一（占比46%），并于当年一举历史性超越大庆油田，建成了我国第一大原油生产基地。

　　渤海油田油藏的主要特点是断裂系统复杂，另外受沉积环境的影响，储层非均质性强、油层连片程度低。从油气开采规律来看，历经近60年勘探开发的渤海油田，传统理论认为“好吃的”基本都动用了，剩下的只能算是“骨头渣”。在这样的地方，还有没有大油田？还能不能稳产甚至上产？

　　中海油天津分公司勘探总师薛永安介绍说：“渤海湾盆地地质构造就像是一只‘金盘子’，掉在地上摔碎了又被踩了几脚，油藏分布十分零散复杂，而且还隔了一层海水，经过60年勘探开发，进入中后期，大家普遍认为难以再发现大型油田。”

　　油气藏在“看不见摸不着”的地下，地质勘探只能像老中医号脉一样，“雾里探花”“隔空打穴”。更为复杂的是，地质勘探的实际情况永远在变化，每一次勘探都面临着不同的地质地况，勘探人员只能不断地在创新中找到实用的技术与方法，在摸索中前进，在前进中总结。

　　为落实习近平总书记提出的加强勘探开发，提高国家能源安全的要求，薛永安带领团队反复分析研究凹陷内浅层油气成藏规律，抓住成藏主控因素，即油气运移，经过十余年攻关，首次提出了“汇聚脊”控藏理论技术，回答了传统理论认为的“勘探禁区”──我国东部浅层疏松砂岩是否存在大型岩性油田的基本问题，并攻克了该领域“卡脖子”技术。

　　在这一理论技术指导下，团队在过去的“勘探禁区”“失利区”寻找到了大型隐蔽勘探目标，后续不断发现了垦利6-1、垦利10-2、渤中19-2等系列新近系隐蔽性高产大油田，展现了全新的勘探方向，实现了我国东部老油区勘探方向的战略转移。

　　从2012年到2021年的十年间，渤海油田在发现垦利6-1等系列高产大油田同时，也发现了我国陆相断陷盆地首个大型凝析气田，实现了我国东部天然气勘探的战略突破。这些发现为我国海洋油气勘探发展起到了“压舱石”作用，支撑中国海油渤海油田2022年实现原油产量达3175万吨，油气当量3450万吨，建成并巩固了我国第一大原油生产基地，天然气也实现了量产，为京津冀协同发展国家战略提供洁净能源。

　　该项目立项以来，取得了油气勘探重大成果：发现了7大亿吨级油田群，新增优质三级石油地质储量15.41亿吨，其中向国家提交探明优质石油地质储量9.22亿吨；近十年来，支撑渤海油田年均提交国家原油探明经济可采储量占我国海上的77%，占全国的约三分之一。

　　项目成果发现的浅层优质高产油气田，产生了巨大的经济效益和社会效益。截至2022年6月底，项目发现的油田已产生直接经济利润数百亿元，所有油田投产后预计新增销售收入超4000亿元，新增利润（税前）近2000亿元；项目成果有力支撑了渤海油田直接工业增加值占天津市2022年GDP的约8%；同时推动了以油公司带动相关技术服务公司协同发展的产业链模式，间接工业增加值巨大，为天津市经济发展作出突出贡献。

　　本版图片由受访单位提供