“渤海海域淺層油氣勘探新理論科技與15億噸優質儲量發現”項目

“血細胞分子圖譜建立與血細胞生態研究”項目

清華電子院“微納結構光電子晶片關鍵製備工藝及應用”項目

“二氧化碳到澱粉的人工合成”項目

2022年度天津市科學技術獎昨天正式揭曉，200項成果獲獎，其中，自然科學獎18項、科技發明獎8項、科技進步獎174項。多年來，我市科技獎勵堅持以質量、績效、貢獻為覈心評估導向，聚焦重點產業，突出成果在津落地轉化應用，有力引領推動我市科技進步和經濟社會高品質發展。

一是原始創新成果進一步湧現。代表原始創新能力的自然科學獎和科技發明獎產生特等獎、一等獎共17項，比2021年增長70%，我市自主創新原始創新策源能力加速顯現。“二氧化碳到澱粉的人工合成”“血細胞分子圖譜建立與血細胞生態研究”等成果獲2022年度天津市自然科學獎。“微納結構光電子晶片關鍵製備工藝及應用”等成果獲2022年度天津市科技發明獎。

二是科技成果加速轉化為現實生產力。獲獎專案近三年新增銷售收入3936億元，新增利潤858.7億元，新增稅收81.1億元。“渤海海域淺層油氣勘探新理論科技與15億噸優質儲量發現”“以質量數位化為覈心的中藥智慧製造技術體系創建與應用”等成果獲2022年度天津市科技進步獎。科技發明獎和科技進步獎獲獎專案中，我市企業牽頭或參與151項，占比達83%，企業科技創新主體地位顯著增强。

三是引領產業結構持續優化。我市發揮科技獎勵“指揮棒”作用，引導重點領域加大科技創新和成果轉化應用。2022年度我市“1+3+4”重點產業領域獲獎專案175項，占比達87.5%。

四是激發青年科技人才挑大樑。堅決破除唯論文、唯職稱、唯學歷、唯獎項傾向，堅持創新至上、誰行誰上的原則，一大批青年科技人才脫穎而出。獲獎人員中，45歲及以下人員占比達到70%；第一完成人中，45歲及以下人員占比52%，40歲及以下人員占比將近40%。青年科技人才逐漸在我市科技創新中挑大樑、當主角。

“二氧化碳到澱粉的人工合成”項目榮獲自然科學特等獎

項目規模化測試裝置調試運行

2021年9月，中國科學院天津工業生物技術研究所（以下簡稱天津工業生物所）在國際上首次在實驗室實現了從二氧化碳到澱粉的人工全合成，相關成果發表於國際學術期刊《科學》，該成果被國內外領域專家評估為“典型的0到1原創性突破”。在4月26日召開的2022年度天津市科學技術獎勵大會上，“二氧化碳到澱粉的人工合成”項目，榮獲2022年度天津市自然科學特等獎。

一年多以來，這個項目正在加快“從1到N”的轉化。“‘二氧化碳人工合成澱粉’項目規模化測試裝置正在調試運行，即將進行人工澱粉合成逐級放大測試。”天津工業生物所研究員蔡韜告訴記者。

項目立項之初，合成生物學在我國才剛起步，在國際上也是很前沿的學科。天津工業生物所前瞻性地瞄準了“二氧化碳人工合成澱粉”這一國家重大戰略性科技問題。沒有成功案例可參攷，一切從0開始。為了讓不可能成為可能，填補科技空白，蔡韜和團隊人員甘坐“冷板凳”。6年來，他們心無旁騖地只做這一件事，沒有刊發一篇論文，最終在又一個科學研究的“無人區”留下了自己堅實的脚印。

該工作是國際上首次在實驗室不依賴植物光合作用實現了二氧化碳到澱粉的從頭合成，合成速率是玉米澱粉合成速率的8.5倍。這一成果使澱粉生產的傳統農業種植模式向工業車間生產模式轉變成為可能，並為二氧化碳原料合成複雜分子開闢了新的技術路線。

蔡韜說：“探索人工合成澱粉的過程，本質上是用幾年時間走過了自然界長達億萬年的進化過程。”該成果為從二氧化碳到澱粉生產的工業車間製造打開了一扇窗，如果未來該系統過程成本能够降低到與農業種植相比具有經濟可行性，將有可能節約大量的耕地和淡水資源。

實現了從0到1的原創突破之後，蔡韜和團隊不斷優化反應原理，加速推進從1到N的轉化，各項參數都不斷提升。“所裡專門成立了人工澱粉研究中心加强這個項目的成果轉化，希望能夠推動形成具有經濟可行性的路線，助力我國糧食安全，服務雙碳戰略目標。”蔡韜表示。

“血細胞分子圖譜建立與血細胞生態研究”項目獲自然科學獎特等獎

精准繪製人體血細胞“地圖”

如果將人體內的血細胞群比喻成“一個社會”，那麼包括造血幹細胞在內的不同細胞均有其自身的特點，甚至會像不同的族群一樣有自己的起源、發育、組學分型等。對於它們的精細化研究將對理解相關疾病機理、形成突破性診療有至關重要的作用。

在4月26日召開的2022年度天津市科學技術獎勵大會上，“血細胞分子圖譜建立與血細胞生態研究”項目獲得自然科學獎特等獎。該項目由中國醫學科學院血液病醫院（中國醫學科學院血液學研究所）和細胞生態海河實驗室聯合完成，建立了全球最完整和精細的血細胞單細胞資料共用平臺，為研究應激狀態和疾病狀態下的血細胞分子改變提供了“標準參照”。

據瞭解，隨著精准醫療時代的到來，世界各國非常重視對單細胞的研究，競相搶佔這一醫學發展的前沿陣地。繪製人體生理、病理狀態下不同組織細胞的單細胞圖譜，有望為無法早期診斷及治癒的疾病提供個性化的新分子診療靶點及治療策略。血液系統是連接全身各個系統的“紐帶”，其他系統疾病下血細胞改變將為疾病的病理改變和治療策略的建立提供預警視窗。

“血細胞具有取材便利和易於準確捕獲不同類型不同發育分化階段的單個細胞的特點，適宜作為單細胞分子圖譜建立的排頭兵。”中國醫學科學院血液病醫院（中國醫學科學院血液學研究所）所院長程濤表示，血液在體內的流動性也會對疾病的診療起到“探測器”的效應，血液學不僅解决血液病的問題，也可助力血液相關的其他眾多疾病的防治。理論上講，大多數系統性疾病可通過血液學相關研究尋找突破口，血液學也是資訊技術、人工智慧、生物治療等學科的重要交叉領域。

為只有在顯微鏡下才能看清的血細胞繪製肖像是朱平的工作之一。作為項目的第三完成人，朱平把血細胞圖譜通俗地比喻為“地圖”。“比如說血細胞到底有多少種類，每一種血細胞都有什麼功能；在不同的血液病或者其他疾病狀態下，血細胞又發生了怎樣的异常導致疾病的發生；我們可以通過什麼管道去干預、診治疾病。”朱平告訴記者。

經過團隊的努力，現時該項目從全新角度揭示血液系統疾病的發病新機制。首次繪製了再生障礙性貧血的血液病理圖譜，進一步推動了以血液生態為出發點的生理和病理研究。血細胞圖譜的建立為研究血液系統疾病中血細胞的改變提供了標準參照，有助於發現新的治病機制，改變現有的治療策略，從而為廣大血液病病患帶來福音。

“血細胞圖譜是進行血液疾病研究，甚至是全身各個組織、器官研究的基礎。”在談到圖譜的研究對疾病的治療意義時，項目第二完成人郝莎表示，“通過圖譜的研究一定會發現病變細胞的變化，有望找到有診斷價值的、有臨床相關性的細胞特徵，這些特徵也就是機體的免疫系統在腫瘤和惡性疾病情况下發生的變化。囙此圖譜的研究不僅會為疾病的診斷提供精准的視角，也會打開疾病研究的嶄新途徑。”

據瞭解，項目團隊搭建了哺乳動物血細胞分子圖譜網站，將研究成果向全球開放共亯，截至目前已有來自50多個國家和地區的超8000次訪問，為其他相關研究提供了參攷目錄，大大提升了我國造血領域的國際影響力。

清華電子院“微納結構光電子晶片關鍵製備工藝及應用”項目獲科技發明特等獎

為逾500個科研團隊和企業提供定制晶片服務

提到光電子晶片，可能很多人覺得比較陌生，消費者對這類晶片接觸得並不多。現時光電子晶片主要用於5G基站、資料中心、智能手機、自動駕駛、無人機、虛擬實境等領域。我國光電子產業鏈發展不均衡，相關晶片的研發、生產能力薄弱，已經成為制約我國光電子產業乃至整個信息化、智能化產業發展的瓶頸。

清華大學天津電子資訊研究院（以下簡稱清華電子院）作為第一完成單位，聯合清華大學及清華電子院孵化企業天津華慧芯科技集團有限公司等組織研發的“微納結構光電子晶片關鍵製備工藝及應用”項目，榮獲2022年度天津市科技發明特等獎。項目取得了相關關鍵製備工藝的創新突破並實現了產業化，達到國際領先水準，對助力我國在未來晶片領域迎頭趕上國際先進水準具有重要意義。

清華大學學術委員會副主任、清華電子院光電子晶片項目首席科學家黃翊東告訴記者：“與微電子晶片相比，光電子晶片種類眾多、涉及資料面廣、制程複雜，而且無法使用成熟的CMOS工藝。很多新型的光電子晶片，現時在國際上也還處於尚未形成產品的研發階段，這就給我們提供了非常難得的發展機遇。”

機遇就是挑戰。“製備微納結構光電子晶片難就難在要在微納米尺度下實現不同資料空間結構的精准構建。要想發展微納結構光電子晶片，無論是前沿的創新研究，還是成果的產業落地，都亟須解决它在製備工藝上面臨的短板。”黃翊東表示。

歷時近20年的時間，團隊最終在微納結構製備工藝上取得了創新性突破，研製出了國際領先的新型光電子晶片。團隊研發的世界首款光子晶體超光譜成像晶片，一次成像光譜點數高達15萬，頻譜精度小於0.1nm，被Science的綜述文章列為本領域的最新進展，現時已發佈數款產品原型，同時被韋爾電晶體、海康威視採納作為創新技術投入了產品研發；另外，團隊研製出世界首款自由電子輻射晶片，相關成果入選中國光學十大進展。

依託該項目，天津華慧芯科技集團有限公司於2017年成立，成為該項目的晶片工藝實施團隊。現時華慧芯已經為500餘個科研團隊的前沿研究和企業的新產品研發提供定制的微納結構晶片加工和工藝研發服務，成為國際領先的跨資料體系微納光電子晶片代工平臺，在助力高校及科研院所科技前沿研究的同時，推動企業在研產品的產業化進程。

2021年5月，華慧芯光電子晶片產業化項目落地中新天津生態城。作為我國首條跨資料體系微納光電子晶片定制代工線，該項目配備了包括光刻機、刻蝕機、鍍膜機、測試機等在內的百餘臺/套世界領先的電晶體晶片工藝設備。

“項目的生產工藝實現了完全自主可控，將儘快導入雷射器、薄膜鈮酸鋰調製器等產品，極大地提升了規模化生產的能力。”天津華慧芯科技集團有限公司董事長兼總經理曲迪信心滿滿，“現時生產線已完成設備和工藝參數的調試，並已於4月份投入使用，將實現我國高端光電子晶片的規模化生產，領跑國內光電子晶片製造業。”

“渤海海域淺層油氣勘探新理論科技與十五億噸優質儲量發現”項目獲科技進步特等獎

創新助力渤海油田成為我國第一大原油生產基地

渤海油田是我國重要原油生產基地，經過60年油氣勘探，傳統勘探目標鑽探殆盡，而油田的生產過程是一個自然減產的過程，沒有大型新油田發現，油田無法實現穩產上產。我國新發現油氣劣質化嚴重，尋找優質高產大油田是我國現時原油勘探面臨的最迫切難題，而傳統勘探理論科技無法繼續實現突破，亟須研發新理論科技，尋找新的勘探方向。

在4月26日召開的2022年度天津市科學技術獎勵大會上，中海石油（中國）有限公司天津分公司的“渤海海域淺層油氣勘探新理論科技與15億噸優質儲量發現”項目，獲得科技進步特等獎。經過十餘年“產學研用”聯合攻關，該項目創建了新理論，攻克了相關“卡脖子”科技，在我國東部整體產量下降的老油區發現了系列大油田，有力支撐了渤海油田2021年原油淨增產量位居全國第一（占比46%），並於當年一舉歷史性超越大慶油田，建成了我國第一大原油生產基地。

渤海油田油藏的主要特點是斷裂系統複雜，另外受沉積環境的影響，儲層非均質性强、油層連片程度低。從油氣開採規律來看，歷經近60年勘探開發的渤海油田，傳統理論認為“好吃的”基本都動用了，剩下的只能算是“骨頭渣”。在這樣的地方，還有沒有大油田？還能不能穩產甚至上產？

中海油天津分公司勘探總師薛永安介紹說：“渤海灣盆地地質構造就像是一隻‘金盤子’，掉在地上摔碎了又被踩了幾脚，油藏分佈十分零散複雜，而且還隔了一層海水，經過60年勘探開發，進入中後期，大家普遍認為難以再發現大型油田。”

油氣藏在“看不見摸不著”的地下，地質勘探只能像老中醫號脈一樣，“霧裡探花”“隔空打穴”。更為複雜的是，地質勘探的實際情況永遠在變化，每一次勘探都面臨著不同的地質地况，勘探人員只能不斷地在創新中找到實用的科技與方法，在摸索中前進，在前進中總結。

為落實習近平總書記提出的加强勘探開發，提高國家能源安全的要求，薛永安帶領團隊反復分析研究凹陷內淺層油氣成藏規律，抓住成藏主控因素，即油氣運移，經過十餘年攻關，首次提出了“彙聚脊”控藏理論科技，回答了傳統理論認為的“勘探禁區”——我國東部淺層疏鬆砂岩是否存在大型岩性油田的基本問題，並攻克了該領域“卡脖子”科技。

在這一理論技術指導下，團隊在過去的“勘探禁區”“失利區”尋找到了大型隱蔽勘探目標，後續不斷發現了墾利6-1、墾利10-2、渤中19-2等系列新近系隱蔽性高產大油田，展現了全新的勘探方向，實現了我國東部老油區勘探方向的戰略轉移。

從2012年到2021年的十年間，渤海油田在發現墾利6-1等系列高產大油田同時，也發現了我國陸相斷陷盆地首個大型凝析氣田，實現了我國東部瓦斯勘探的戰畧突破。這些發現為我國海洋油氣勘探發展起到了“壓艙石”作用，支撐中國海油渤海油田2022年實現原油產量達3175萬噸，油氣當量3450萬噸，建成並鞏固了我國第一大原油生產基地，瓦斯也實現了量產，為京津冀協同發展國家戰畧提供潔淨能源。

該項目立項以來，取得了油氣勘探重大成果：發現了7大億噸級油田群，新增優質三級石油地質儲量15.41億噸，其中向國家提交探明優質石油地質儲量9.22億噸；近十年來，支撐渤海油田年均提交國家原油探明經濟可采儲量占我國海上的77%，占全國的約三分之一。

專案成果發現的淺層優質高產油氣田，產生了巨大的經濟效益和社會效益。截至2022年6月底，項目發現的油田已產生直接經濟利潤數百億元，所有油田投產後預計新增銷售收入超4000億元，新增利潤（稅前）近2000億元；專案成果有力支撐了渤海油田直接工業增加值占天津市2022年GDP的約8%；同時推動了以油公司帶動相關技術服務公司協同發展的產業鏈模式，間接工業增加值巨大，為天津市經濟發展作出突出貢獻。