北大科研进展

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2010年国家科学技术奖励受理项目公示

1.国家自然科学奖 -- 数学与力学学科组

项目名称:

复杂流体和复杂流动的模型、分析与计算方法

主要完成人:

1.张平文
本人对项目核心发现点1-3均做出创造性贡献:证明了液晶棒状分子模型所有解都具有 轴对称性,首次给出了该模型平衡态解的完整分类,提出并发展了液晶分子与流场全耦合模型;系统发展了自适应移动网格方法;证明了异质多尺度方法收敛性并得 到了误差估计。是本项目8篇代表性论文中7篇论文的关键性作者,本人在此研究项目中的工作量占本人工作量的85%

2.汤涛
本 人对项目核心发现点2和守恒律方程单调差分格式研究做出创造性贡献:系统发展了自适应移动网格方法,并广泛应用到各类流体力学问题;完整分析了守恒律方程 单调差分格式的收敛性质。是本项目8篇代表性论文中4篇论文和超半数项目其他论文的关键性作者,本人在此研究项目中的工作量占本人工作量的70%

2.国家自然科学奖 -- 地球科学学科组

项目名称:

大陆碰撞体制的成矿作用研究及找矿应用

主要完成人:

陈衍景
全面负责,代表作123的第一作者,对重要发现点A, B1, B2, B3, C有贡献;本人在该项研究中的工作量占本人工作量的90% 范宏瑞
代表作4的第一作者,对重要发现点的 B2B3有突出贡献,本人在该项研究中的工作量占本人工作量的80% 陈斌
代表作67的第一作者,对 重要发现点的B3有突出贡献,本人在该项研究中的工作量占本人工作量的70% 张进江
代表作5的第一作 者,对重要发现点的B3有突出贡献,本人在该项研究中的工作量占本人工作量的60% 熊小林
代表作8的第 一作者,对重要发现点的B4有突出贡献,本人在该项研究中的工作量占本人工作量的60%

3.国家科技进步奖 -- 环境保护专业组

项目名称:

区域大气复合污染研究的技术体系及在珠江三角洲的应用

主要完成人:

张远航、胡敏、钟流举、邵敏、曾立民、王玮、向运荣、范绍佳、王雪松、彭永焯、陈忠明、王伯光、郑君瑜、陆思华、何凌燕

主要完成单 位:

北京大学 广东省环境监测中心 中国环境科学研究院 中山大学

4.国家科技进步奖 -- 水利专业组

项目名称:

水沙灾害形成机理及其防治的关键技术

主要完成人:

倪晋仁、李义天、江恩惠、李天宏、韩鹏、薛安、赵连军、李英奎、刘仁志、李秀霞

主要完成单 位:

北京大学 武汉大学 黄河水利委员会黄河水利科学研究院

5.国家科技进步奖 --内科与预防医学专业组

项目名称:

神经电生理系列新技术及其在神经系统疾病中的应用

主要完成人:

樊东升、崔丽英、邓敏、刘明生、汤晓芙、康德?、管宇宙、徐迎胜、郑菊阳、王含

主要完成单 位:

北京大学 中国医学科学院北京协和医院

 

6.国家技术发明奖 -- 电子与科学仪器专业组窗体底端

 

项目名称:

纳米尺度硅基集成电路新器件与新工艺技术及其应用

推荐单位:

北京市

项目简介:

主要完成人:

黄如、张兴、张盛东、韩汝琦、刘晓彦、许铭真

 

 

7.国家自然科学奖 -- 物理与天文学学科组

 

项目名称:

定量电子显微学方法与氧化钛纳米结构研究

推荐单位:

北京市

项目简介:

电子显微学是近代物理学、生命科学、材料科学,特别是纳米科学研究的重要手段。但是在很多情况下电子显微学的应用基本还是定性的。本项目围绕定量电子显微学基础理论和应用的需要开展工作。取得了如下成果:

一、在定量电子显微学基础研究方向,本项目(1)首次系统地研究了各向异性晶体、离子晶体和半无穷大晶体的电子衍射,并给出了相应的处理方法。这些研究拓宽了传统定量电子显微学的应用领域。代表性论著1《高能电子衍射和显微学》由牛津大学出版社出版。国际著名电子衍射专家John Spence教授在《国际晶体学报》A 卷上撰文称赞"这是一本极好的书。无疑地这本书将是相当长时间内可能出现的关于高能电子衍射理论处理的最透彻、统一和最全面的书""是通向电子衍射数据精确定量化道路的一大步";(2)解决了精确构建电子散射势,特别是非弹性和离子晶体表面散射势的问题,并给出了定量电子衍射计算所需的大量基本参数,包括元素周期表中前98种中性原子和109种重要离子的电子散射因子的精确解析表达式,107种晶体在任意温度下的Debye-Waller因子,为在更广泛的范围定量开展电子显微研究打下了基础(代表性论著1-3)。本项目给出的全部电子散射因子数据已被权威的《国际晶体学表》C卷收录,部分Debye-Waller因子数据被剑桥大学出版社出版的《Introduction to Conventional Transmission Electron Microscopy》收录。这些基本参数已被国际上众多研究组广泛应用于材料、物理、地质和生命科学等多个研究领域,被十余篇发表在NatureSciencePRLPNAS杂志上的论文使用。

二、在应用电子显微方法研究纳米结构方面,本项目系统研究了在能源和环保等方面备受关注的氧化钛纳米管结构。(1)通过系统的实验观察和对实验数据的定量模拟,推翻了前人提出的TiO2纳米管结构模型,提出并确定了一个全新的基于层状H2Ti3O7的非封闭纳米螺旋管结构模型(代表性论著4-6);(2)通过精心设计的实验,推翻了前人提出的该纳米管的两步生长机理,提出了一步直接生长模型。结合实验结果和基于第一性原理的计算,首次提出了一个基于对称层状结构的纳米管的形成机理,证明了表面层的两面氢缺位不对称是驱动纳米管形成的主要因素,层间耦合能的大小决定了纳米管的直径,片层上的残余静电荷主导了纳米管的层数,为可控合成相关纳米管结构提供了理论依据(代表性论著578)。本项目在这个方向的主要结果被国际上几十个独立研究组的实验证实,提出的纳米管的结构和生长模型促进了后续的氧化钛纳米材料在催化、氢的利用、锂离子和太阳能电池等方面的应用研究。5篇代表性论文(代表性论著4-8)被32篇发表在Nature, Adv. Mater.等顶级杂志上的综述论文介绍。项目所提出的非封闭纳米螺旋管结构和一步生长模型已成为该领域的主流模型。

项目历时十余年,出版了一部英文专著,在PRL, Adv. Mater.APL等重要刊物上发表SCI收录论文百余篇,其中8篇代表性论著被SCI他引1025次(单篇最高SCI他引301次)。

主要完成人:

1.  彭练矛
作为项目负责人,负责项目的总体构思、实施和组织管理。对所有4个重要科学发现都有主要贡献。是附件1-1代表性论著1的第一作者,撰写了全书14章中的11章和全部4个附录;是附件1-2代表性论著2的第一作者;是附件1中所有8篇代表性论著的通讯作者,参加了所有相关工作的讨论和论文撰写。项目执行期间投入项目时间超过70%

2.  陈清
2000年底开始参加本项目的研究。对本项目的主要贡献是关于全新的H2Ti3O7纳米螺旋管结构的提出和该纳米管的生长过程和生长机理的实验研究,即重要科学发现34。是附件1中代表性论著56的第一作者,代表性论著78中实验结果的主要贡献者,并参与代表性论著4的研究工作和论文撰写。在参与本项目期间投入本项目的工作时间超过80%

3.  杜高辉
2000年跟随彭练矛教授做博士研究生期间参加本项目研究。对本项目的主要贡献在于重要科学发现3,发展了一种简单的合成方法制备出了高纯度的氧化钛纳米管,为进一步的结构研究和形成机理研究(重要科学发现34)创造了条件。是附件1-4代表性论著4的第一作者并完成了该论著的主要工作。参与了代表性论著5-7的部分工作(样品制备和部分电镜观察)。在参加本项目期间投入时间占80%以上。

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