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化学学科和海洋学科重大研究进展及研究成果

2017-12-18 05:27:14

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  化学和海洋学科重大研究进展及研究成果

资料图:中国最先进的4500吨级“向阳红03”海洋综合科考船。王东明 摄
资料图:中国最先进的4500吨级“向阳红03”海洋综合科考船。王东明 摄

  化学学科重大研究进展及研究成果

  1.利用纳米限域的单铁催化剂实现天然气直接制乙烯

  中国科学院大连化学物理研究所包信和院士团队基于“纳米限域催化”的新概念,创造性地构建了硅化物晶格限域的单铁中心催化剂,成功地实现了甲烷在无氧条件下选择活化,一步高效生产乙烯、芳烃和氢气等高值化学品。与天然气转化的传统路线相比,该研究彻底摒弃了高耗能的合成气制备过程,大大缩短了工艺路线,反应过程本身实现了二氧化碳的零排放,碳原子利用效率达到100%,相关的PCT专利申请已进入美国、俄罗斯、日本、欧洲和中东等国家和地区。

  2.人工模拟光合作用研究取得重大进展

  借鉴光合生物光能吸收、传递、转换的高效机理,设计合成稳定、高效的人工模拟系统,实现太阳能的高效转换和利用是人类利用太阳能的重要目标。我国学者在这方面的研究继续保持快速发展,并一直处于世界前沿,在各方面与国际同步发展。

  比如中科院理化所吴骊珠、佟振合等利用自组装构筑了多个基于量子点与铁氢化酶模拟化合物或廉价金属盐的人工光合成制氢体系,实现了价廉、高效、稳定的光催化制氢。大连理工大学李斐、孙立成等精心设计光敏剂分子和催化剂分子,通过主-客体非共价联接的手段构建了产氧超分子组装体,在可见光驱动水氧化中创纪录的取得了84%的光量子效率;中科院大化所陈均、李灿等人首次将自然光合作用酶PSII和人工半导体纳米光催化剂自组装构建了太阳能光催化全分解水杂化体系,实现了太阳光下的全分解水反应。这些研究都为进一步理性设计廉价、高效的人工全分解水体系有重要的科学意义和应用价值。

  海洋科学学科重大研究进展及研究成果

  1.极区海洋大气与空间环境业务化监测及其在气候变化预测中的应用

  该项目成功研制了一台能在南极观测的激光雷达原理样机,研制并在挪威海成功布放了大型海气相互作用观测浮标一套。完善了南北极大气与空间环境业务化监测体系,实现了观测数据的远程实时传输,2014年年度累计实时传输数据200GB,为系统开展极区海洋大气与空间环境业务化监测提供基础。项目共完成技术报告15份,发表论文197篇(其中SCI论文148篇),获得发明专利9项、软件著作权5项,取得了较好的社会效益。

  2.国家海洋局4500吨级海洋综合科考船

  为满足我国新的历史时期海洋调查工作需求,在国家海洋局的大力推动下,2012年年底启动了两艘4500吨级海洋综合科考船建设项目。科考船在国家海洋局科考船建造工作组的领导下,由国家海洋局第一海洋研究所和第三海洋研究所负责建造,分别被命名为“向阳红01”和“向阳红03”。经过艰苦努力,2013年6月28日,两艘科考船在武昌船舶重工集团有限公司同时开工建造,并分别于2015年7月和9月下水,取得了重要的阶段性成果。

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  目前支持我国科学研究和学科建设的资金投入渠道主要包括:国家自然科学基金、国家重点基础研究发展计划、国家重大科学研究计划、国家高技术研究发展计划、国家科技支撑计划和国家重点实验室建设计划等。

  各渠道的资金投入整体呈现增长态势,各有侧重,比如 国家自然科学基金坚持支持基础研究,深入开展学科发展战略研究,推动学科均衡协调可持续发展,在推动我国自然科学基础研究,促进基础学科的学科建设,发现和培养优秀科技人才等方面取得了巨大成绩;为提升基础研究创新能力进行了有益的探索,积累了宝贵的经验。

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