中南大学科技成果汇编.doc

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1、中南大学科技成果汇编目 录一、中南大学概况 1二、2010年中南大学国家奖及部分省部级奖简介 2三、2011年中南大学国家奖及部分省部级奖简介12四、2012年中南大学国家奖及部分省部级奖简介26五、2010年中南大学授权专利项目30六、2011年中南大学授权专利项目85七、2012年中南大学授权专利项目165学 校 概 况 中南大学坐落在湘江之滨、岳麓山下，是教育部直属的全国重点综合性大学，是国家首批实施“211工程”和“985工程”部省重点共建的高水平大学。 学校的学科设置涵盖工学、理学、医学、文学、法学、经济学、管理学、哲学、教育学、历史学、农学等十一大门类，辐射军事学；拥有一级学科国家

2、重点学科6个、二级学科国家重点学科33个、国家重点(培育)学科1个；有国家级人才培养基地和教学基地5个。有硕士学位授权学科282个，博士学位授权学科142个，博士、硕士学位授权一级学科17个。 学校拥有一支以两院院士为核心、博士生导师为中坚、正副教授为骨干的雄厚师资队伍。现有两院院士17人，国家级教学名师6人，博士生导师767人，教授及相应正高级专业技术职称人员1371人；有“长江学者奖励计划”特聘、讲座教授28人。 学校具有很强的基础研究、应用研究和科技开发能力。拥有2个国家重点实验室、2个国家工程研究中心和2个国家工程实验室，建有国家级大学科技园，2011年进校科技活动经费逾10亿元。20

3、00年以来，共获国家科技三大奖61项，其中，“高性能炭/炭航空制动材料的制备技术”和“硫化矿电位调控浮选理论与实践”、“高效利用与高性能铝材制备理论与技术”分别获国家技术发明一等奖和国家科技进步一等奖。科技成果转化成效显著，专利实施率达70%，居全国高校前列；教育科技经济一体化创新战略、学科性公司制创新平台、制度化产学研合作创新网络等被誉为高等学校科技工作中的“中南大学创新模式”，促进了地方和区域经济的发展。“惟楚有材，于斯为盛”。中南大学正肩负着历史重托，立足湖南，面向全国，放眼世界，努力建设国内一流、国际知名的高水平大学，为实施科教兴国伟大战略和实现中华民族伟大复兴作出应有的贡献。 校 址

4、：湖南省长沙市麓山南路 邮政编码：410083 传 真：0731-88836204 88836032产学研合作咨询电话：0731-88836342 88879272 网 址：http:/ 邮 件：kjckfb 重大建设项目执行控制体系及技术创新管理平台研究2010年湖南省科学技术进步一等奖当前，我国正积极应对全球金融危机，加大基础设施投入，工程建设迎来新一轮发展高峰，其投资效益和管理水平受到社会各界的高度关注。然而，由于缺乏先进实用的管理技术和标准，重大建设项目的执行力与技术创新能力处于瓶颈阶段。本项目依托于众多重大工程科技攻关课题，取得大量具有创新价值的研究成果。 1、创建了工程项目“执行控

5、制”理论体系在创新我国重大工程管理模式的基础上，提出“执行控制”理念，创新性地构建了由文化子系统、目标子系统、组织子系统、CPF 子系统、信息化子系统和评价子系统构成的工程项目“执行控制”理论体系，各子系统既相互独立又相互支撑，是一个动态、开放的有机整体。该成果突破传统工程管理理论的局限，丰富了我国工程管理理论。2、研制了CPFI成套管理技术研究和借鉴国内外工程建设经验，研制以合同化、程序化、格式化和信息化为核心内容的CPFI成套管理技术，制订了一整套完整的管理制度、管理流程和管理用表，实现了管理目标合同化、管理内容格式化、内容执行程序化、执行手段信息化。该成果有利于管理技术与方法的快速复制和

6、推广应用。3、开发了建设管理信息系统开发了以工程单元信息控制技术为特色的建设管理信息系统，该系统采用偶尔连接的设计策略、灵活规范的业务流程和台帐式工程量清单模式，具有强大的数据统计分析功能和辅助决策功能，并支持网络化协同应用，可实现项目生命周期一体化管理，为工程建设管理和技术创新提供了先进实用的操作平台。该软件已取得计算机软件著作权(2008SR17652)，并得到推广应用。4、 构建了技术创新管理平台深刻揭示工程技术创新的原理与本质特征，构建了重大工程项目技术创新管理平台。该平台以“执行控制”文化为引导，以创新型组织为保障，以“CPFI”成套技术和信息技术为手段，以动态评价反馈为动力，以提升

7、技术创新能力为宗旨，通过创新资源的整合与共享，实现优势技术集成和突破，实现了管理技术与工程技术的无缝连接，探索出了一条特色鲜明的工程技术创新之路。本项目结合重大建设项目需求，进行理论创新、技术开发和工程应用，社会经济效益显著，有效提升了项目执行力和技术创新能力，共发表论文60余篇，出版专著8部，获得软件著作权1项。研究成果对推进我国工程管理理论的深化，提升工程管理水平与效率，加快重大工程技术创新的进程具有十分重要的意义。废弃钴镍材料的循环再造关键技术及产业化应用2010年国家科学技术进步二等奖钴、镍金属广泛应用于电池、催化剂、硬质合金、磁性材料、不锈钢、机械工具、染料等众多行业，在现代工业中不

8、可缺少。我国钴镍资源稀缺、消费快速增长，已探明的钴金属储量不足十万吨，仅占世界钴资源的1%，2009年国内消费生产1.4万吨，占全球消耗量的25%；我国镍资源不到世界的10%，2009年消耗量45万吨，自产仅15万吨。而我国每年的废电池超过30万吨，锂离子、镍氢、镍镉等各类含钴镍的废电池保有量已超过100万吨，充分利用这类失效钴镍作为再生资源，不仅可缓解我国钴镍资源紧缺，同时避免了环境污染。现有钴镍再生材料的主要局限是不能满足二次电池、合金等高端产品的应用要求。本项目通过承担国家自然科学基金、863计划、科技专项等系列项目，产学研合作，针对典型多元系废旧电池等钴、镍废料的再生和高性能钴镍新材料

9、技术展开研究，创造性地解决了性能修复、活化和特殊结构成形、拆解/分类、高效分离提纯等关键技术与产业化装备的重大技术难题，开发出适应多种废料的失效钴镍材料循环再造的全套产业化技术并工业应用。主要科技创新点：发明了氨循环法高锰与镍、钴分离的技术，开发出硫酸铵部分沉淀镍-硫酸铵、碳铵、氨水混合溶液两步法沉锰新工艺；发明了以雾化水解沉淀和分级热解还原为核心的失效钴镍材料制备球状、纤维和针状等特定形状的钴、镍粉体工业生产技术；发明了冷冻干燥制备钴镍前驱体技术，成功生产出超细钴、镍系列分体材料；研制开发出废弃电池控制破碎、自动分选机等系列专门生产系统与工艺技术，实现了废料的高效拆解/分选和自动化生产。建成

10、了年处理两万吨以上各种废弃钴镍材料、年产两千吨超细钴镍粉和三千吨钴镍精细化工材料的生产线。大规模工业生产出超细金属钴粉和镍粉、球形氢氧化镍、方形四氧化三钴和类球形氧化亚钴等四大系列钴镍粉体材料，完全修复失效钴镍材料性能，产品成本低于原矿产品的生产成本。经中国有色金属工业粉末冶金产品质量监督检测中心检测和用户使用证明：产品性能优越，满足电池、硬质合金等不同行业技术标准和使用要求，能替代进口产品。获得了国家重点新产品和湖北省、广东省名牌产品等，中国有色金属工业协会鉴定为“整体技术达到了国际先进水平，在废弃钴镍物料制备超细粉体技术方面达到国际领先水平。”投产后产销量保持连年增长，已销售14亿元（近三

11、年12亿元），实现利润三亿元和税收六千万元，经济和社会效益显著。项目获授权40项专利技术（24项发明）、制定和形成了国家和行业技术标准13项；先后在深圳、湖北建立了覆盖20各城市、7千万人群的废旧电池回收网络，开采“城市矿山”资源，缓解了我国钴镍稀缺资源的需求，同时保护了环境。项目科技创新、创业，实现了技术跨越，成功实践循环经济，引领产业升级和行业技术进步，循环材料造福社会。大型链篦机-回转窑赤铁矿氧化球团生产的关键技术开发和应用2010年国家科学技术进步二等奖铁矿氧化球团是现代大型高炉炼铁不可或缺的优质炉料，占我国入炉铁料15-20%，而发达国家占80-90%。我国球团矿产量严重不足，其原因

12、有：一是原料磁铁矿极其短缺；二是生产装备规模偏小、效率低、成本高。而以价廉易得的赤铁矿生产球团，存在：原料成球性差、生球强度低、膨润土配比大、焙烧温度、能耗高、回转窑易结圈及球团矿还原膨胀率大等问题。此外，我国年排放硫酸渣5200万吨以上，造成大量铁资源浪费和严重环境污染。因此，开发以赤铁矿和硫酸渣为主要原料的大型链篦机-回转窑氧化球团生产技术，对提升我国高炉炼铁技术水平，充分利用铁资源，摆脱优质原料受制于国外的困境，改善环境具有重要意义。本项目针对原料成球性差的问题，系统揭示了其表面特性与成球性能的关系,提出了含铁原料比表面积应大于1800-2000cm2/g的技术标准；开发了球磨与高压辊磨

13、联合预处理技术及高压辊磨闭路流程，尤其是在硫酸渣配比高达50%时，仍能生产出优质球团矿，使原料成本下降40%左右；基于球团理论和药剂分子设计理论，发明了强亲水性的有机复合膨润土及其插层复合与纤维网状化处理技术及装备，解决了有机粘结剂热稳定性低和膨润土粘结性差的难题，使膨润土配比降低50%左右，生球爆裂温度提高73-140，球团铁品位提高1个百分点以上；发明了高效摆动式刮刀强化分级装置，改善了圆筒造球机内球团运动学和成球动力学条件，使我国第一台圆筒造球机顺利运行，产量提高21.2%，生球落下强度提高35.5%，填补了我国圆筒造球工艺的空白；针对赤铁矿球团还原过程因相变导致体积膨胀的问题，开发了一

14、种硼镁复合添加剂和赤铁矿熔剂性球团技术，提出了铁酸钙强化球团固结和抑制还原膨胀的机理，有效改善了球团矿冶金性能，解决了球团焙烧温度高、还原膨胀率大的问题；开发了全烟气梯级循环利用的余热利用技术，与传统技术相比能耗下降33.2%以上。上述技术的集成，在赤铁矿和硫酸渣配比高达70%条件下，国内首条、世界最大的年产500万吨球团矿的链篦机-回转窑生产线仍能顺利运行，并解决了回转窑易结圈的世界难题，且能耗由40.83 kg标准煤/t下降到21kg/t。本项目共申请专利19项，获授权专利14 项（其中国内发明专利6 项，国际发明专利1 项），形成6项关键技术，研制了5套配套装备。成果已在武钢集团矿业有限

15、责任公司、江苏沙钢集团有限公司、铜陵有色金属集团控股有限公司等12家球团厂（其中4家在建设中）推广应用,为强化高炉炼铁提供了优质炉料。三年来累计产值491.783 亿元，新增利润45.7734 亿元。技术出口到巴西、印度等国4家球团厂。成果对推动我国钢铁原料工业结构优化、降低能耗和环境污染、提高资源利用率具有重要示范作用。铜冶炼生产全流程自动化关键技术及应用2010年国家科学技术进步二等奖闪速冶炼是现代火法炼铜最主要的方法，包括铜精矿的配料与干燥、闪速熔炼、转炉吹炼、电解等主流程工序以及渣选矿、烟气制酸等辅助工序。铜闪速冶炼反应机理复杂，是一个高温、高压、多尘、强腐蚀的生产过程，关键工艺参数无

16、法实时测量，原料来源复杂、工况多变，难以实现生产过程的优化控制，造成资源利用率低、能耗高、环境污染严重，削弱了我国铜冶炼企业的国际竞争力。自1999年以来， 在国家高技术产业化示范工程、国家自然科学基金和863项目等课题资助下，研发了铜冶炼生产全流程自动化关键技术。成果的实际应用，显著提高了生产效率和资源利用率，降低了能耗、减少了环境污染，降低了生产成本，增强了企业市场竞争能力。项目取得的主要研究成果如下：1、关键工艺参数在线检测铜冶炼过程由于高温、剧烈反应、强腐蚀等因素，造成一些关键工艺参数无法准确及时测量。基于铜冶炼全流程中积累的大量历史生产数据及工艺机理，提出了基于多模型智能协调的关键工

17、艺参数在线检测方法，研发了气流干燥水分、闪速熔炼工艺指标、铜转炉吹炼终点及铜电解过程电解液成分等关键工艺参数在线检测技术。2、基于数据的操作优化铜冶炼过程操作参数多且相互关联，难以实现全局优化。利用铜闪速冶炼过程中积累的大量生产数据，提出了基于数据的操作优化技术，并应用于闪速熔炼、转炉吹炼和烟气制酸过程。实现了闪速炉炉况综合优化，提高了冰铜品位并降低了炉渣含铜率；优化转炉吹炼过程冷料添加量和添加时序，提高了转炉冷料平均处理量；实现了烟气制酸过程一级动力波入口压力的优化控制和转化器各层入口温度优化设定，提高了硫的回收率并降低了尾气SO2的排放量。3、多目标智能优化铜冶炼过程控制变量多、约束不确定

18、且经常要考虑多个生产目标，为此提出了基于改进遗传算法的多目标智能优化方法，形成了铜精矿配料优化技术和电解过程稳态优化技术。铜精矿配比的优化，降低了配料生产成本；电解过程中给液主管流量和过滤液流量的优化，降低了残极率及电解综合电耗。4、渣选矿贫化生产过程矿浆浓度、粒度检测及生产过程优化控制针对渣选矿过程中矿浆浓度和粒度测量困难及由于工况变化造成生产不稳定的问题，设计了多流道载流矿浆粒度仪，开发了基于重量法的载流型矿浆浓度测量系统和渣选矿过程智能优化控制系统，实现了磨机处理量的最大化和磨矿粒度的最优控制，提高了渣选矿回收率。5、研发了以优化控制为核心、集成了管控一体化功能的铜冶炼全流程综合自动化系

19、统建立了铜冶炼全流程综合自动化系统，实现了全流程工况在线监控、数据综合管理等功能，保证了气流干燥、闪速熔炼、转炉吹炼、电解等主流程工序和渣选矿、烟气制酸等辅助流程工序的优化运行。铝电解用优质炭阳极生产关键技术开发及产业化2010年国家科学技术进步二等奖炭阳极被公认为铝电解槽的“心脏”，在铝电解过程中起着导入强大直流电和参加电化学反应的重要作用。但是长期以来，炭阳极质量问题已成为严重制约我国铝工业发展的主要技术瓶颈，创新开发优质炭阳极生产技术是我国铝电解工业进一步降耗减排的关键，也是我国炭阳极工业淘汰落后、产业升级的必然趋势。本该项目以中国铝业公司郑州研究院为依托，联合中铝各分公司及中南大学，对

20、利用我国自产的原材料生产优质炭阳极的关键技术进行了全面系统的研究，取得了重大的技术突破，形成了一系列具有自主知识产权的创新技术。1、 首次全面揭示了我国石油焦性质的地域分布特征以及微量元素对石油焦质量的影响规律采用国际先进水平的研究方法和设备，首次对我国六大区域生产的石油焦的各种性质进行了全面系统的分析研究，首次发现了我国石油焦成分和性质的地域分布特征；通过大量的试验研究，揭示了石油焦中主要微量元素对石油焦氧化反应性的影响规律；建立了我国铝用石油焦新的研究方法、质量控制体系和分析检测标准。2、首创了石油焦选择性耦合混配技术创新地提出了多种石油焦选择性耦合混配新工艺，即对不同来源的石油焦的微量元

21、素含量、粒度分布和颗粒结构和强度进行全面分析，根据各种微量元素对石油焦反应性影响的规律，精心选择可实现交互耦合作用的多种不同种类、不同成分和不同粒度的石油焦（也可以是低质焦），并设计科学合理的混配控制参数，进行混配并充分均化，形成颗粒组成合理、抗氧化性强的混合石油焦，成为炭阳极生产的优质原料。3、首创了炭阳极生产干料配方新技术，包括石油焦煅烧新工艺、多粒级配比技术、球磨控制工艺以及洁净残极大颗粒配方等利用我国独特的罐式煅烧炉技术和自主开发的煅烧回转窑的燃烧模型及控制技术，大大提高了煅后焦的质量；开发了多粒级配方优化技术，细化了粒级设置，采用最大化堆积密度原理，设计了优化的干料粒级配方，提高了炭

22、阳极的密度和强度，减少了炭阳极的内在结构缺陷；开发了球磨粉布林值控制工艺，通过确定球磨粉布林值的控制目标值，并进行布林值在线检测和控制，使球磨粉粒度和比表面达到最佳值范围，从而提高炭阳极的体积密度；开发了大颗粒洁净残极配方技术以及残极清理技术及装备，制定了返回残极清理以及钠含量的控制标准，将强度高的洁净大颗粒残极作为炭阳极生产配方中的骨料，显著提高了炭阳极的体积密度、强度和抗氧化性。4. 开发了高粘度煤沥青的混捏、成型和炭阳极节能均质焙烧新工艺 开发出了以改善煤沥青流变性和浸润性为重点的混捏、糊料降温和优化成型参数的混捏成型新工艺以及相应的控制技术，解决了混捏糊料不均匀、成型生坯密度低的技术难

23、题；开发了以优化焙烧升温曲线、均衡火道温度、提高焙烧最终温度为核心的焙烧新工艺以及相关的新型焙烧控制系统。tau蛋白过度磷酸化机制及其在阿尔茨海默病神经元变性中的作用2010年国家自然科学二等奖阿尔茨海默病（简称AD）是最常见的神经退行性变性病，由于对退行性变的本质不清，故缺乏特异检测指标，严重制约了研究进程。随着人口老龄化，AD已成为家庭和社会的严峻问题。AD的特征脑病理改变是形成大量神经原纤维缠结（NFT）和老年斑，NFT的含量与痴呆程度正相关。NFT的主要成分是过度磷酸化的tau蛋白，故探讨tau过度磷酸化机制及其对神经功能的影响有重要意义。本项目重点研究了导致tau过度磷酸化的关键激酶

24、和酯酶及其调节机制、tau过度磷酸化及相关激酶对神经元功能和活性的影响、如何检测人体微量磷酸化tau蛋白。经过18年的研究，在获得非预料性研究结果的基础上，经过深入思考和验证，在国际上首次对AD神经元变性的本质提出了独到的见解并得到认同。 主要成果： 1、发现同时过表达tau可拯救糖原合酶激酶3（GSK3）介导的急性细胞大量凋亡，揭示了tau过度磷酸化籍底物竞争机制保护生存因子beta连环素达到抗凋亡作用；同时，含过度磷酸化tau蛋白的细胞功能和结构受损。下调蛋白激酶PINK1表达可通过过氧化损伤导致神经元选择性死亡。 2、GSK3可使tau蛋白多个AD位点过度磷酸化，上调GSK3导致记忆障碍

25、；过氧化应激等可在细胞和动物整体水平激活GSK3；GSK3受磷脂酰肌醇3激酶（PI3K）和蛋白激酶C（PKC）共同调节，同时抑制PI3K和PKC可持续激活GSK3；蛋白激酶A（PKA）和GSK3在tau蛋白的过度磷酸化中起正性协同作用。抑制磷酸酯酶2A引起tau过度磷酸化和记忆损伤。 3、检测脑脊液中tau蛋白PHF1磷酸化可诊断AD，并巧妙地设计和建立了高特异、超灵敏的ELISA-双酶底物循环技术，用于检测人脑脊液中微量磷酸化tau蛋白的水平。 科学价值： 1、根据tau过度磷酸化同时使神经元逃逸凋亡和损伤细胞功能的研究发现，创新提出慢性退行性变是tau蛋白过度磷酸化使细胞逃逸凋亡并同时进入

26、病态生存的结果，提出退行性变的有序分子调控理论假设及退行性变死亡degenerasis新概念，在国际上首次试图揭示AD神经元变性的本质，引起国际同行的认同性讨论。有关研究结论被国际著名AD专家Avila和Stone课题组分别在转基因鼠和AD患者中证实。该发现不但有重要理论价值，还为客观评价AD神经元退行性变提供了新标识分子。 2、有关GSK3的系统研究为完善AD发病机制提供了新资料，Aliva在Nat Med的News & Views栏目总结AD记忆障碍的两条途径，其中之一便是本项目GSK3的研究结果，GSK3已被用于AD药物研发靶点；研究中建立的新方法和实验模型在国际广泛应用； 3、为动态检

27、测微量磷酸化tau蛋白提供了方法，可望用于AD的临床诊断和药效评估。 以通讯作者发表SCI论文69篇，SCI引用1245次（他引946次，H因子21，即有21篇论文至少被SCI引用21次），8篇代表论文中有2篇PNAS，SCI引用343次（他引277次），引文包括10余篇IF 20的权威期刊。项目负责人王建枝被聘为美国AD杂志（IF 5）副主编、JNT杂志顾问委员、应邀为AD国际会议特邀报告主持人、以7%中标率获美国AD协会研究基金、为Prog Neurobiol（IF 11.6）杂志写综述。非线性泛函微分方程理论及应用2010年湖南省自然科学一等奖时滞现象在实际问题中是普遍存在的，在通讯系统

28、、控制系统和神经网络等自然科学与社会科学中提出了大量的时滞微分方程问题，反映时滞现象的泛函微分方程已经成为非线性分析领域内非常重要的研究内容。从1999至2008年，在国家自然科学基金等课题资助下，结合非线性泛函分析与动力系统的方法，我们对非线性泛函微分方程的定性理论、稳定性理论、振动性理论、周期解存在性、边值问题和分支理论等进行了深入系统的研究并取得了一系列重要成果:1、将Wright (1955年）和Yorke（1975年）分别获得的关于纯量时滞微分方程著名的3/2-稳定性准则首次成功地推广到高维时滞微分系统,创立了研究高维时滞微分系统解的稳定性非常有效的非Liapunov方法，推进了Yo

29、rke理论的发展。以应用数学顶级期刊SIAM J APPL MATH等个国际杂志编委、单调动力系统国际权威、美国Arizona State University的Hal L. Smith 教授为代表的多位学者认为我们的方法是研究高维时滞微分系统解的稳定性非常有效的非Liapunov方法.2、首次系统地研究了一阶超线性时滞微分方程的振动性，获得了保证其所有解振动的“sharp” 振动准则。以色列Ben-Gurion University of the Negev著名学者L. Berezanski 教授认为我们的工作“填补了自19世纪Sturm提出微分方程的振动性理论以来的一个长期的空白”。3、系

30、统地研究了一阶时滞微分方程的临界振动性，首次建立临界状态下一阶时滞微分方程与二阶常微分方程振动等价性 (即建造一座从已知到未知的桥梁).利用二阶常微分方程丰富的振动性结果，在临界状态下，建立了一系列一阶非线性时滞微分方程的振动准则和线性化振动准则.很好地解决了微分方程权威专家A.Elbert教授等提出的(二十几年未解决的)三个公开问题。4、系统研究了一阶时滞差分方程解的振动性，导出了一系列保证其所有解振动的“sharp” 振动准则,这些准则已经成为研究时滞差分方程解的振动性的基本准则。 在J. Differential Equations、SIAM J. Math. Anal.、Nonline

31、arity、Proc. Amer. Math. Soc.和J. London Math. Soc.等国际权威期刊上发表论文120篇，其中SCI收录85篇。这些成果发表后，已被20多个国家的专家学者在SCI包括J. Differential Equations、SIAM J. Appl. Math.和Nonlinearity等国际一流刊物他引535次，其中单篇他引43次。EB病毒瘤蛋白LMP1介导的信号转导分子机制及其功能的研究2010年湖南省自然科学一等奖病毒感染所致的肿瘤占人类肿瘤的约1/5，研究病毒感染与肿瘤发病的分子机理，发展相应的预防及干预策略是当前肿瘤研究的热点。EB病毒群体感染率超

32、过90%，是人类肿瘤中I类致瘤因子，EB病毒潜伏膜蛋白1（LMP1）是其编码的重要致瘤蛋白，在鼻咽癌病人中EB病毒LMP1阳性率超过70%。阐明EB病毒编码关键致瘤蛋白的机理，不仅将为深入理解EBV在肿瘤发生发展中的意义，同时对于发展有效的预防与干预策略将提供重要的理论依据。我们从1996年开始，以中国人群高发肿瘤鼻咽癌为研究模型，以环境因素EBV与宿主基因的相互作用为切入点，从信号网络、功能蛋白的翻译后修饰、化学预防与治疗的角度，系统地研究了EB病毒LMP1介导的信号转导分子机制及其功能，发展了靶向LMP1的实验治疗策略。阐明了LMP1介导的3条信号转导通路及通路间的cross-talk，构

33、建了LMP1调控的信号网络(图1)，实现了EBV LMP1信号通路研究由单条通路向网络调控的转变，突破了在B细胞模式中研究LMP1功能的局限；发现LMP1可激活细胞内重要激酶如PKC、MAPK等以及p53、STAT3等重要的转录因子，调节survivin和EGFR入核，上调EGFR启动子活性和JNK磷酸化水平，形成c-Jun/JunB二聚体，对EBV LMP1的功能进行了拓展；以LMP1介导的网络调控机制研究为基础，建立了具有自主知识产权的靶向LMP1脱氧核酶的关键技术。发现靶向LMP1的脱氧核酶具有放疗增敏的效应，为脱氧核酶作为鼻咽癌放疗增敏剂的临床应用转化提供了重要的实验基础（图2）；以源

34、于高等真菌的Grifolin及EGCG为代表，提出了化学干预信号网络中重要靶分子的新的实验证据，为进一步发展基于网络调控的化学预防建立了基础。“列车碰撞安全保护技术”2010年湖南省科学技术一等奖针对轨道交通特有的多车辆耦合列车撞击问题，在国内率先开展研究，历时近二十年，以给乘员提供安全保护为目标，按撞击动能转化为车体两端塑性大变形的思路，提出列车碰撞安全保护技术，进一步研制吸能安全列车。提出吸能车辆碰撞力学行为表征方法。提出碰撞吸能车辆可控变形力学分区方法，使车辆两端为塑性大变形吸能区、车辆中部载人区为弹变结构安全区；通过试验发现、理论分析，得到车辆结构碰撞力学特性谱函数及提高吸能量的方法；

35、提出吸能车辆多级纵向刚度匹配模式。创建多车辆耦合吸能列车研究方法。提出多车辆、弹塑性耦合列车纵向撞击动力学分析模型，涵盖弹塑性变形、非线性力学特性、车辆间连接及车辆动态接触等问题；开发吸能列车编组及连接技术，提出耐冲击吸能客车和传统客车混编模式；自主开发列车多车辆耦合撞击分析软件包，解决了干线列车、城市轨道列车、磁浮列车等多体耦合撞击仿真难题。建立列车碰撞阈值控制方法及安全评判准则。提出车钩连接装置的“破坏阈值”控制方法，实现当纵向撞击力超过阈值时，剪断车钩与车体的连接件，使钩缓装置与车体底架脱离，不再参与撞击变形；提出车辆结构产生塑性变形条件的阈值控制方法；开发列车碰撞阈值计算软件包，涵盖车

36、辆吸能部件、钩缓连接装置、吸能车辆等“三大”模块。研究成果已推广应用。主持完成出口客车吸能结构设计，已出口伊朗、委内瑞拉、斯里兰卡、安哥拉等6个国家，共出口客车278辆、动车组24列，为企业创外汇19625万美元；主持完成国产城市轨道车辆吸能结构设计，共生产1334辆，为企业新增产值828752万元，应用于北京、广州、深圳等城市地铁，累计运营里程达到1.3亿公里。本项目形成的适合我国国情的具有完全自主知识产权的轨道车辆碰撞保护技术，打破了国外在轨道车辆装备核心技术的垄断地位。随着我国干线铁路和城市轨道交通的蓬勃发展，本项目的成果对于降低乘员面临的生命威胁、提高轨道交通工具的安全性具有重大社会效

37、益。已获国家发明专利授权2项，软件著作权9项。出版编著1本，发表论文61篇。多组元铝合金相图热力学及原子移动性的理论及应用2010湖南省自然科学一等奖铝合金是仅次于钢铁后用量最大的结构材料，广泛应用于航空航天、列车和汽车等领域。铝合金热力学、动力学数据库是提升现用铝合金性能和开发新型铝合金的重要理论基础。国际上广泛使用的铝合金热力学数据库是欧共体上世纪九十年代开发的数据库。该数据库包含的元素不多，没有包含亚稳相，因而不能设计新型铝合金。我国当前所用的铝合金热力学数据库都是国外开发的。为了设计具有我国自主知识产权的铝合金，自2003年以来，在国家自然科学基金和863项目等课题资助下，我们建立了多

38、元Al合金热力学、动力学数据库，并对其微观结构演变开展了系统研究。在Acta Mater.和Intermetallics等17种国际刊物上发表论文149篇，SCI他引557次，同他人合作在美国出版专著一本。项目期间取得的主要研究成果如下。1、发现了一个描述化合物扩散生长的新模型，解决了扩散领域的一个世界难题线性化合物的扩散描述是扩散领域一直没有解决的难题。综合热力学、扩散动力学及晶体结构信息，引入平均热力学因子，发现了一种描述线性化合物扩散生长的新方法。还建立了一种构筑多元相扩散系数的科学方法。建立的方法被Int. J. Mater. Res.论文审稿人评价为未来研究工作的样板。美国国家标准与

39、技术研究院比较中、美、日、瑞典等10国科学家发表的Al合金扩散系数研究结果后，最终选定本研究结果为国际标准。2、提出了构筑含亚稳相的多元相图的新方法将相图计算及第一性原理与实验相结合，研究了多元Al合金的相平衡。还考虑晶格振动与热电子激发对自由能的贡献，计算了系列亚稳相的热力学性质，并设计实验验证了计算结果。这些工作拓展了相图计算的应用范围。研究方法被国际著名刊物Metall. Mater. Trans. A论文审稿人评价为：作者的研究工作提供了一种研究相平衡的创新方法。3、 建立的通用热力学模型被国际刊物CALPHAD主编L. Kaufman教授称为杜-金模型考虑有序/无序相变理论及晶体结构

40、信息，首次用一个热力学模型描述多元相的有序和无序状态。此模型突破前人用两个模型分别描述有序、无序状态的局限性，该模型已成功用于多元Al合金的热力学计算。有关论文获2007年度国际相图委员会最佳论文奖， 该奖项是由6位国际著名科学家每年从前一年发表在国际刊物的近500篇论文中评选的，是相图热力学研究领域中的重要奖项。4、建立了国际上最准确的Al合金数据库构筑了国际上最为精确的多元Al合金相图热力学和扩散系数数据库。耦合相图计算和相场方法，定量模拟了Al合金凝固和热处理过程中微观结构的演变，使多元多相材料微观结构的定量模拟前进了一步。所建立的热力学数据库被瑞典科学院院士M. Hillert教授等评

41、价为国际上少有的高质量数据库。自2005年以来，J. Phase Equilibrium & Diffusion（该刊是美国金属学会主办的相平衡研究专业学术期刊，代表国际上相图研究领域的最高水平）以多达43个版面收录了我们所发表的系列研究成果。德国材料学会主席、德国金属学报主编G. Petzow教授称：在微观结构和微观偏析方面，杜勇的工作已经获得了世界范围内的认可。难冶钨资源深度开发应用关键技术2011国家科学技术进步一等奖钨在国民经济和国防建设中占有重要地位，一直被列入国家战略储备物质。我国钨资源的储量和产量均占世界第一，但随着钨资源开发利用的深入，原料杂质含量逐渐升高，钨钼共生复杂。开发高

42、效钨冶炼新技术，制备高性能钨制品，改变我国高技术无产品仍需要高价进口的局面，显得尤为重要。本项目集中中南大学冶金、材料、化学领域的优势学科和我国钨企业力量开展研究，突破了国外NaOH不能分解白雾的理论禁锢，建立了复杂钨矿碱浸出的新理论，研发了基于浸出/结晶耦合机理的碱浸出技术；调控钨离子形态由简单离子聚合成为同多酸根离子，提高其对树脂的亲和性，发明了高浓度离子交换新技术；建立了重力作用下无离子交换反应工程学理论；发明了高效能的串联式逆流交换法，解决了高浓度的高密度溶液吸附过程交换容量低的问题，揭示了各种杂质的钙盐在碱溶液中的溶解沉淀规律，研发出添加钙剂深度脱出磷、砷、硅杂质的新技术，使的钨酸钠

43、溶液的纯度就可达到APT标准；发明了铁基吸附剂深度除锡、钒技术；发明了锰酸盐选择性沉淀分离宏观钨、钼新技术，解决了我国白钨资源中约50%的高钨高钼共生复杂矿的高效利用难题；提出了与硬质合金的制备密切相关的液态金属中合金元素扩散方程，揭示了杂质元素对硬质合金制备过程中的作用规律；通过引导和控制液相Co中的物质迁移和扩散，发明了三明治结构、表面韧性梯度结构以及特粗晶等各种新型结构硬质合金制备技术，开发出高性能的硬质合金钻齿和涂层刀片，新型结构的钻齿的寿命高达传统硬质合金的23倍。项目发表论文112篇，SCI、EI检索56篇，申请专利21项，项目成果成功用于厦门钨业、株硬集团等企业，近三年新增产值1

44、18.8亿元，潜在经济效益4100亿。成功解决了我国难冶钨资源的高效清洁利用难题，形成了新型结构性质合金可转位刀片和钻齿的高技术产品，并达到国际龙头企业的先进水平。铅高效清洁冶金及资源循环利用关键技术与产业化2011年国家科学技术进步二等奖铅广泛应用于化学电源、防辐射及电化冶金等领域，2010年我国精铅产量420万吨，预计2015年我国铅需求将超过600万吨。我国铅冶金工业面临原生资源短缺、技术装备落后、能耗高、污染重等问题，同时废铅酸蓄电池、阳极泥等含铅二次资源社会积存量增加，未合理利用，亟待开发清洁冶金新技术。项目通过自主创新，攻克了铅冶炼及二次资源循环利用过程关键技术难题及工程实践问题，

45、拓展了铅原料使用范围，大幅提高铅生产效率大幅提高，节能减排效果明显，生产环境有效改善。项目主要形成项创新：发明了液态高铅渣直接还原炼铅新技术及卧式底吹还原炉装置，淘汰了鼓风炉工艺，工序综合能耗较传统鼓风炉工艺降低40%，减排二氧化硫90%，减排二氧化碳70%，终渣含铅小于2.5%。创新优化了氧气底吹氧化熔炼过程，与液态高铅渣直接还原炼铅相结合，集成为两段式双底吹全熔池直接炼铅系统，形成了清洁、高效、短流程直接炼铅新工艺，铅总回收率97.5%，单位产品综合能耗降至230Kg标煤。研发出适合我国废铅酸蓄电池物理分选的专门生产系统与工艺技术，实现了废铅酸蓄电池规模化、自动化高效拆解和分选，彻底分离出

46、铅膏、废酸液、塑料和板栅，其中废酸液和板栅得到直接循环利用。发明了铅膏底吹混合熔炼新技术，将铅膏搭配铅精矿后采用双底吹全熔池直接炼铅技术，实现了高温脱硫，使铅和硫得以同时循环回收利用。发明了底吹熔炼处理铅阳极泥的火法连续冶炼新工艺及装置，以氧化铅替代纯碱和萤石进行造渣，过程节能环保、生产效率高。 项目获授权专利40项，制定了4项国家标准，建立了覆盖近百个城市、逾3亿人群的废旧铅酸电池回收网络。项目成果已在豫光金铅公司建成年处理218万吨废铅酸电池、20万吨铅精矿、3吨金、600吨银的工业生产线。近三年实现销售收入140.7亿元，利润4.35亿元和税收1.72亿元，经济社会效益显著，引领了产业升

47、级和行业技术进步。混凝土桥梁服役性能与剩余寿命评估方法及应用2011年国家科学技术进步二等奖我国现有公路桥梁62万余座，其中混凝土桥梁占90%以上，其中近60%在环境和不利荷载等因素的作用下服役水平下降，近年来，混凝土桥梁服役过程中的事故时有发生，给人民生命财产安全带来严重危害，其主要原因在于对混凝土桥梁服役性能与寿命评估研究严重不足。项目历时10年，在混凝土桥梁服役性能评价、剩余寿命评估、维修加固决策方法以及监测传感器等方面取得了重大创新和突破：1、创建了混凝土桥梁服役性能监测系统和评价方法。发明了5种实时监测传感器，形成了桥梁服役性能监测系统；基于快速锈蚀构件实桥构件实桥破坏性试验的系统研究，揭示了桥梁服役性能演变规律；提出了服役混凝土桥梁承载能力和正常使用性能计算方法，开发了集安全性和适用性于一体的评价软件；攻克了老化损伤桥梁承载力评定的关键技术难题。2、构建了基于时变可靠度理论的混凝土桥梁剩余寿命评估方法。发明了材料性能快速腐蚀试验设；建立了服役混凝土桥梁抗力衰减、车辆荷载随机过程模型，提出了基于时变可靠度的剩余寿命评估方法；揭示