近日,广东省人民政府公布2024年度广东省科学技术奖获奖情况,广州大学以第一完成单位获广东省科学技术奖8项,获奖数较上一年度增长2项。其中一等奖1项(技术发明)、二等奖7项(自然科学二等3项,科技进步二等奖4),第一单位获奖数位居全省高校第八,以合作单位参与获得广东省科学技术奖5项,其中一等奖3项、二等奖2项。

我校获奖项目中,傅继阳教授主持完成的科研成果“工程结构水下检测机器人及智能检测关键技术”获得技术发明一等奖,这是我校为第一单位获得的首个广东省科学技术奖技术发明一等奖,实现该奖项零的突破。孔凡江教授主持完成的科研成果“大豆生态适应性的分子进化机制”、胡春教授主持完成的科研成果“催化剂表面吸附络合有机污染物能量利用的废水净化原理”和郑波教授主持完成的科研成果“基于Wolbachia防控登革热的数学建模、理论分析及其应用”分别获得自然科学二等奖。尚文利教授主持完成的科研成果“工业嵌入式测控装备信息安全防护技术及应用”、苏申教授主持完成的科研成果“区块链智能合约安全防护监管关键技术与应用”、李亚东教授主持完成的科研成果“内河沉管隧道抗震关键技术及应用” 和张季超教授主持完成的科研成果“预制装配整体式建筑关键技术研究及应用”分别获得科技进步二等奖。
项目简介:
《工程结构水下检测机器人及智能检测关键技术》
项目由我校傅继阳、刘爱荣、陈炳聪、王家琳、梁家乔、黄永辉、叶锡钧、张怡孝等研究人员共同完成,并联合仲恺农业工程学院、广州广检建设工程检测中心等多家单位协同攻关。项目聚焦水下结构在浑浊、高流速、高风险环境下难以高效检测的工程难题,突破了稳态控制、水下视觉增强与识别、水下声学智能探测、结构病害智能识别等关键技术,形成了具有完全自主知识产权的BG系列水下检测机器人装备,可有效替代传统人工潜水检测,实现更高效、安全、精准的水下结构检测作业。项目成果已广泛应用于港珠澳大桥、大藤峡水电站、广州市本级跨高等级航道桥梁、阳江海上风电场等80余项工程项目,创造了显著的社会与经济效益,为我国重大基础设施和能源工程的安全运维提供强有力的技术支撑。
此次获奖,是我校在“机器人+人工智能”方向持续布局的阶段性成果,也是学校服务广东省“海洋强省”、“数字化基础设施建设”等战略的重要体现。未来,学校将进一步推进水下机器人装备体系化、智能化与产业化发展,持续提升原创技术供给能力,建设具有国际影响力的水下智能装备创新高地,为国家和区域重大工程安全贡献更强科技力量。

图 1 获奖团队自主研发的BG320型水下机器人

图 2 获奖团队自主研发的BG420型水下机器人
《大豆生态适应性的分子进化机制》
生态适应性是作物产量的决定因素之一。作物感受光周期的变化,调控生育期及影响产量形成,决定作物的生态适应性。解析光周期调控生态适应性的分子进化机制一直是作物学研究领域的前沿科学问题。大豆是发现光周期现象的模式植物之一,阐明大豆光周期反应的分子进化机制,揭示光周期调控大豆生态适应性的分子机理能够为作物光周期的深入研究提供理论基础。
孔凡江研究团队聚焦光周期调控大豆生态适应性进化机制及遗传机理的研究,取得了系统性的创新成果:揭示了同源基因逐步选择促进大豆高纬度生态适应性的进化机制,破解了大豆高纬度早熟与高产的难题,首次用分子证据表明光周期适应性改变是作物早期驯化的重要进化步骤;阐明了大豆低纬度光周期调控生态适应性的分子途径,诠释了低纬度大豆生态适应性的分子进化轨迹,为热带区域大豆品种选育提供了理论依据和基因资源;解析了大豆光周期反应的分子遗传基础,明确了大豆生态适应性的核心分子模块,为培育广适高产的大豆新品种提供了借鉴。
《基于Wolbachia防控登革热的数学建模、理论分析及其应用》
基于Wolbachia防控登革热等蚊媒传染病中的数学建模是广州大学数学交叉学科的特色与优势领域,属于国家公共卫生领域的热点和难点问题。本项目专注基于Wolbachia防控登革热等的数学建模、理论分析及应用研究,取得 了一批生物数据和数学理论完美契合的原创性成果,得到了包括美国艺术科学院Michael Turelli院士、Ary Hoffmann院士、Mark Hochstrasser院士、美国国家医学科学院Neil M Ferguson院士、伦敦皇家学会Nicholas H. Barton会士和苏格兰皇家科学院毛学荣院士等国内外同行学者的肯定和引用, 产生了积极反响。项目组成员多次受邀在国际学术会议上做大会报告,十多年来就此项目主持完成了国 家自然科学基金十余项。该项目是项目组成员长期以来和利用Wolbachia防控登革热国际领军人物奚志勇教授领导的“以蚊治蚊”国际团队紧密合作的、富有前瞻性和理论性的成果,基于实验观察建立的微分差分方程模型具有三个显著特点:一是对实际问题的理论刻画深刻、结合紧密;二是涵盖和改进了文献中的经典模型;三是提出了若干具有挑战性的定性理论中的难题,为微分差分方程和动力系统发展开辟了新方向。该成果已达到国际领先水平。

《催化剂表面吸附络合有机污染物能量利用的废水净化原理》
全球天然水体普遍面临新污染物的复合污染挑战,其结构稳定、低浓度共存、强毒性特征对水生生态和人类健康构成持久威胁。高级氧化技术虽在新污染物去除方面潜力显著,但仍存在氧化剂利用率低、自由基自我湮灭及低浓度污染物氧化效率不足等问题。针对上述瓶颈,本项目聚焦催化剂表面络合位点设计与调控,系统研究了催化剂表面吸附有机污染物驱动氧化剂活性物种生成机制、表面电子传递机制,自由基与表面位协同深度氧化有机污染物机制,创新性提出界面电子定向转移-有机污染物能量利用协同策略。通过构建界面驱动位点、优化吸附位点、设计多过程协同位点,耦合有机污染物与氧化剂能量活化分子氧,促发有机污染物表面裂解矿化,实现低能耗、高选择性降解(图1)。

图1 项目总体研究思路
研究发现调控界面络合位点可定向吸附有机污染物并高效活化氧化剂,通过表面电子转移加速自由基生成,同时抑制无效湮灭,显著提升低浓度有机污染物的靶向去除效率(图2)。该策略突破了传统氧化技术能量利用率低、选择性差的局限,为复合新污染物治理提供了吸附-活化-矿化协同的理论框架。研究成果不仅阐明了界面电子转移与有机污染物能量利用的科学规律,还为实际水体修复提供了高效低耗的技术路径,具有重要环境应用价值。

图2 催化剂表面络合位点驱动新污染物高效低耗净化机制
《预制装配整体式建筑关键技术研究及应用》
我校土木与交通工程学院张季超教授、许勇副教授携手广东建工、广州建筑、中南建筑设计院等多家单位共同完成的“预制装配整体式建筑关键技术研究及应用”项目,荣获2024年度广东省科技进步二等奖。
项目面向我国建筑工业化和数字化发展的重大需求,聚焦“像造汽车一样造房子”的产业化目标,围绕让人民群众住上“好房子”的核心追求,针对预制装配式建筑在品质提升、抗震防灾及全产业链数智协同等方面的关键技术瓶颈,组建跨学科研发团队,经过二十余年“产学研用”协同攻关,研发了预制装配整体式多高层建筑新结构体系,创立了模块化建筑隔减震性能化设计方法,创建了装配式建筑全产业链数智融合新技术,构建了完善的产业服务与人才培养体系,形成了具有国际领先水平的预制装配整体式建筑成套技术体系,为实现建筑工业化、智能化建造提供了重要支撑。
相关成果在“一带一路”沿线百余项应急医疗、体育场馆、公共及住宅建筑重大工程中成功应用,以工业化建造方式有效提升了建筑品质与施工效率,显著降低了环境影响,社会效益和经济效益显著。
该奖项的获得,充分体现了我校在土木建筑工程领域的学科优势和产学研协同创新能力,展现了项目团队在推动建筑产业现代化、促进行业向无图建造转型、实现数智融合的装配式建筑产业变革方面的突出贡献。

成果应用于武汉雷神山应急医院,实现从设计到投入使用全流程仅9天

全链条数智融合建造系统,推动了装配式建筑向无图建造模式转化
《内河沉管隧道抗震关键技术及应用》
近日,由广州大学土木与交通工程学院李亚东教授主持完成的“内河沉管隧道抗震关键技术及应用”项目,荣获2024年度广东省科技进步二等奖。
该项目针对内河沉管隧道抗震减震技术难题,在多项国家自然科学基金项目支持下,以粤港澳大湾区多座内河沉管隧道工程为背景,开展了内河沉管隧道地震响应机理、抗震设计方法及抗震减震技术等方面的研究,取得了以下三个方面创新性突破:(1)提出了可揭示内河沉管隧道地震响应特征的多尺度分析方法,攻克了工程尺度沉管隧道宏-细观非线性地震反应分析难题。(2)建立了可表征接头构造特征、场地受震变形后地基刚度的抗震设计方法,解决了沉管隧道受地震作用产生纵向拉压变形的计算难题,突破了横向抗震设计中地基刚度局限于经验值的技术瓶颈;(3)发明了接头耗能-地基抗震减震耦合作用的沉管隧道抗震减震技术,为内河沉管隧道设计和施工提供了先进、绿色的抗震减震方案。
项目获发明专利13项、实用新型3项、软件著作权1项,发表论文100余篇,项目部分成果纳入了国家规范和广东省标准。研究成果已成功应用于多座沉管隧道工程,经济与社会价值突出,其中洲头咀隧道获国家优质工程奖。随着国家“推进新型城市基础设施建设,打造韧性城市”战略的实施,该项目成果将持续发挥重要作用,为提升城市基础设施抗震防灾能力提供技术支撑。

图1 洲头咀沉管隧道

图2 车陂南隧道工程
《工业嵌入式测控装备信息安全防护技术及应用》
大型工业控制系统事关国家安全稳定和社会经济发展,嵌入式测控装备是其神经中枢。随着工业生产向智能化转型,嵌入式测控装备加速向数字化、网联化、协同化演进,信息安全威胁成为新的风险源。然而,漏洞特征未知、设备资源受限、防护措施孤立等问题导致其信息安全防护能力严重不足、安全保障体系缺失,已成为制约工业数智化升级的关键瓶颈。针对上述挑战问题,项目面向嵌入式测控装备安全保障重大需求,针对其信息安全防护能力不足和体系缺失的“卡脖子”难题,开展了基础理论-关键技术-核心产品-工程应用全链条攻关,重点突破了基于多层次关联分析的漏洞挖掘与关键脆弱点识别、融合7类信息安全任务的内生安全增强防护、面向高隐蔽网络攻击的外部协同防护3项关键技术,自主研制了3类6种内置信息安全功能模块的嵌入式测控装备,开发了6种嵌入式测控装备信息安全工具,构筑了广域度、细粒度、多维度的信息安全防护体系。相关成果已在轨道交通、能源电力、民航运输等多领域广泛应用,取得了显著的经济和社会效益,具有广阔推广价值。