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2019年度陕西省最高科学技术奖获得者

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在全省高质量发展中,科技创新被寄予厚望。

长期以来,在陕科技工作者刻苦钻研、大胆创新,用实际行动生动诠释了爱国、创新、求实、奉献、协同、育人的科学家精神。

他们,是最闪亮的星。

中国工程院院士、中国兵器首席专家杨绍卿,是我国末敏弹技术与装备领域的主要开拓者和奠基人。中国科学院院士、中国科学院地球环境研究所研究员安芷生,开辟了第四纪科学与全球变化相融合的研究方向。中国科学院院士、西安电子科技大学学术委员会主任郝跃,使我国氮化物第三代半导体电子器件步入国际领先行列。

今天,记者带您走近2019年度陕西省最高科学技术奖获得者杨绍卿、安芷生、郝跃,一起聆听他们的故事,感受动人的科学家精神。

杨绍卿:末敏弹领域的开拓者和奠基人

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通讯员 杨延华 焦晓慧

“荣誉永远属于团队!我们将以此为动力,继续向新的高峰攀登,为国家作出贡献!”2019年度陕西省最高科学技术奖获得者、中国工程院院士、西安现代控制技术研究所副总工程师、中国兵器首席专家、末敏弹武器系统总设计师杨绍卿表示。

杨绍卿长期从事弹箭领域技术、理论与装备的研究设计工作,享受国务院政府特殊津贴,荣获全国国防系统劳动模范称号,先后获得国家科技进步奖一等奖1项、国防科技进步二等奖2项及俄罗斯国家莫欣科技奖、第二届国防科技工业界杰出人才奖,拥有国防发明专利3项(另有11项专利申请被受理),出版著作5部,发表论文27篇。

40多年来,他带领团队,通过工程实践,使我国末敏弹武器装备实现从无到有,并达到世界先进水平。他为我国末敏弹技术理论和火箭弹散布与稳定性理论的建立和发展以及常规弹药向灵巧化发展作出了突出贡献,成为我国灵巧弹药技术领域的领军专家。

据了解,末敏弹是继导弹之后出现的新型精确打击弹药,以其点面结合、快速迅猛、准确高效、使用维护方便等特点,成为美、俄等发达国家重要的装备发展技术。

20世纪90年代初,我国将末敏弹技术列为国防重大关键技术。面对全新的领域,复杂的武器系统,杨绍卿带领团队科学谋划、精心研制、团结协作,攻克了一个个难题。

在他看来,总设计师的职责不仅仅是技术组织和协调,更要提出思路、措施、方案,要有敏锐的洞察力和正确的决策能力。他在提出并确定系统总体技术方案、解决关键技术等方面均起到了主导作用,保证了研制工作的顺利进展。作为总设计师,杨绍卿的勤奋博学、严谨务实、逻辑思维、解决问题的能力和创造性也为大家所公认。

杨绍卿主持完成了我国第一个末敏弹系统仿真软件和半实物仿真系统;创造性地提出了二元动态补偿等理论,较好地解决了末敏弹脱靶率高的世界性难题;主持创建了我国末敏弹分析、设计、制造、试验、验收的方法、规范和理论体系……

这其中,杨绍卿带领项目团队主持研制成功的我国第一个末敏弹武器系统,是目前我军远距离反装甲最有效、最具威慑力的武器之一,在我军精确打击弹药中占有重要地位。它的研制成功,为我军开辟了智能弹药装备的新领域,使我军常规弹药向智能化发展迈出了具有里程碑意义的一步,标志着我国在末敏弹技术领域跨入世界先进行列。

此外,杨绍卿重视对末敏弹系统技术科研和工程实践的总结提炼,撰写了我国第一部末敏弹理论专著——《末敏弹系统理论》和灵巧弹药工程专著——《灵巧弹药工程》,同时提出了比较完整的灵巧弹药试验、检测、模拟等方法以及试验平台体系技术方案,推进了试验平台体系建设。

在野战火箭弹散布和稳定性研究过程中,杨绍卿提出了“高初速、低加速”的概念及其判据;导出了推力偏心引起的散布与初始转速的反比规律,并建立了转速设计的工程方法;提出并构建了我国火箭弹散布函数体系、散布理论体系及散布工程计算方法;提出了我国火箭弹稳定性理论,并给出了工程设计的基本方法;出版了专著《火箭弹散布和稳定性理论》和《火箭外弹道偏差及修正理论》等,成为工程技术人员和高等院校师生的重要参考书,被广泛引用。

杨绍卿不仅担任了兵器弹箭专家组组长、总装枪炮弹箭专业组成员与顾问,还主持了我国灵巧弹药发展战略与发展规划研究,为该领域装备和技术的发展起到重要指导和支撑作用。

作为末敏弹领域的开拓者和奠基人,杨绍卿为人正直、谦和,治学严谨、求实,坚持亲临一线、大胆实践、理论创新,为我国培养出一批末敏弹系统技术的科研骨干。

安芷生:从中国黄土出发,破解地球环境变化奥秘

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记者 张梅

“有良好的学术环境和氛围,有明确的研究对象,再加上持之以恒的信念,才能干些事情!”在2019年度陕西省最高科学技术奖获得者、中国科学院院士、中国科学院地球环境研究所(以下简称地环所)研究员安芷生看来,所有成绩是地环所和黄土与第四纪地质国家重点实验室多年努力的结果。这次获得2019年度陕西省最高科学技术奖,不仅是省委、省政府对他个人这么多年工作的鼓励,更是对地环所研究集体的肯定。

安芷生1962年毕业于南京大学地质系后,师从我国著名地质学家、国家最高科技奖获得者刘东生院士,从事中国黄土、第四纪地质及自然环境变化的研究,1991年当选为中国科学院院士,2000年当选第三世界科学院院士。

在地环所岩芯库,记者见到了陈列的各地钻探岩芯样品,包括黄土岩芯和标本。科研人员介绍,这些岩芯样品都是“安先生的宝贝”,它们是了解地球环境历史与演变的“密匙”。半个多世纪以来,安芷生与刘东生院士等一起,发现了陕西洛川黄土——古土壤地层序列不仅记录了全球气候的冷暖变化,还记录了东亚季风气候变迁和亚洲内陆干旱化的历史。他们在地球环境科学领域不懈攀登,为地球环境科学的发展进步作出了卓越的贡献。

20世纪90年代以来,全球冰期——间冰期变化,也就是全球冷暖气候的变化,是解释第四纪全球气候环境变化的经典理论。安芷生团队经过百折不挠的努力,提出东亚环境变化的季风控制论,即东亚冬、夏季风气候变化造就了黄土堆积及与其相间的古土壤层的发育,主导了中国中东部湖泊的消涨、动植物的迁徙、沙漠的进退和南海海面温度变化等一系列环境变化现象,解析了亚洲气候环境变化的规律和机理,并在国际顶尖学术刊物上发表系列文章。安芷生本人也在2016年被美国科学院授予外籍院士称号。

此外,安芷生院士和他的团队还指出整个亚洲季风——干旱环境耦合演化与青藏高原隆升和全球变化密切相关,并提出了全球季风变化动力学,这些都得到了国际学术界的广泛认可。“这些结论现在看来很简单,但在当时却十分艰辛。这种原创性的工作能够得到国际承认非常不易。”安芷生说。同时,在此基础上,他指出我国东部季风区和西部干旱区现今自然环境是亚洲季风——干旱环境系统长期演化的结果,生态环境修复应遵循自然演变的规律,为我国西部、特别是黄土高原生态环境治理提供了科技支撑。

第四纪是地质年代分期中最年轻的一个时代,自距今260万年以前到现在。这一地质时期与气候变化、人类出现和人类社会发展休戚相关。于科学而言,关键是找到气候环境变化的规律和机制,认识它的发展趋势,从而提出科学的应对措施。在安芷生看来,研究得越深,提出应对措施的针对性也就越强。

“我们今天要改善我国西部和黄土高原的生态环境,首先要遵循自然环境变化的规律,揭示人与自然相互作用的过程。因此,基础性和前瞻性的科学研究能够直接为国家经济社会的可持续发展服务,尤其在资源环境领域。”安芷生说。

近年来,“霾”成为广受关注的热词。早在本世纪初,地环所就开始观测研究西安和全国多个城市PM2.5浓度的变化,多次向中央和省市政府提出PM2.5污染控制与对策的咨询报告,受到中央和相关部门的重视。2019年,该团队在美国科学院院刊上提出我国北方重霾事件可视为人类排放与大气过程相互作用结果的综述论文,受到国内外广泛关注。

“科技工作者有责任做好地球环境研究,也有义务预测气候变化的未来趋势,以优秀的成果为国家可持续发展提供科学决策依据,并对人类社会发展作出重要贡献!”安芷生说。

郝跃:深耕微电子,引领新方向

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记者 张梅

“既然选择了做科研,就要瞄准国家重大需求,脚踏实地,择善而固执。”2019年度陕西省最高科学技术奖获得者、中国科学院院士、西安电子科技大学学术委员会主任郝跃表示。

他以自身经历,诠释了科学家的责任与担当。

“微电子不微。”这是郝跃常说的一句话。随着信息科技的发展,以集成电路芯片为核心的微电子技术,不仅与我们的生活息息相关,更是国家核心竞争力的体现。新型氮化物半导体国际上称为第三代材料,又称为宽禁带半导体材料。氮化物半导体器件在通信、电力系统、照明、生物、医疗,以及军事领域具有十分广泛的应用前景。

突破高质量的宽禁带半导体材料,通过一系列微电子工艺技术做成宽禁带半导体器件和集成电路,再把其推广应用到生产生活各个领域,是郝跃及其团队的责任和使命。

郝跃1982年毕业于西北电讯工程学院(西安电子科技大学前身),1998年获国家科技进步奖三等奖,2008年和2009年分获国家科技进步奖二等奖和国家技术发明奖二等奖,2010年获“何梁何利”科学与技术进步奖,2013年当选中国科学院院士,2015年再获国家科技进步奖二等奖。2019年他的团队获得了国家科技进步奖一等奖。

国内对宽禁带半导体的研究,始于20世纪90年代中后期。那时候,相关领域的科学家和技术人员还很少注意到这类新奇的半导体材料。

“要寻找新的研究方向!”当时,郝跃敏锐地觉察到这一点。经过研究和考察,他果断选择了国际上刚刚起步的宽禁带半导体材料与器件研究作为新的研究方向。

从1998年开始,在这个当时别人看来还是“冷门”的研究领域,郝跃带领团队坚持攻关,并为这一学科的建设不断努力。郝跃和团队相继提出一系列具有创新性的高质量材料生成方法、新型半导体材料与器件结构的设想。在他的带领下,团队以基础理论和机理研究为基础,瞄准新的材料,以新材料推动器件发展,以器件发展推动应用,最终应用于国民经济和国防建设。

2004年,宽禁带半导体材料与器件教育部重点实验室挂牌,这个专门的机构为更深入地进行科学研究提供了有力支撑;2005年前后,国内宽禁带半导体产业开始发展之时,西安电子科技大学的宽禁带半导体研究已经有了深厚的积累,出版了国内最早探讨宽禁带半导体的专著《碳化硅宽带隙半导体技术》;2007年,宽带隙半导体技术国家重点学科实验室获批;2019年,国家工程研究中心建设获批。

如今,以郝跃为学术带头人的宽带隙半导体技术国家重点学科实验室,已成为国内外宽禁带半导体材料和器件科学研究、人才培养、学术交流、成果转化方面的重要基地,引领我国宽禁带半导体研究自主发展,服务产业工程应用。

在不断突破宽禁带半导体领域基础研究的基础上,郝跃及其团队坚持服务国家重大需求。他主持的研究成果突破了氮化物半导体材料和核心设备、先进的氮化镓微波和毫米波高功率、高效率电子器件,以及紫外和深紫外氮化镓光电LED的核心技术;将氮化镓微波功率器件的效率提高到了当前国际最高纪录的85%,几乎达到了半导体微波功率器件电能转换的极限;攻克了氮化镓基紫外与深紫外LED关键技术,实现了我国在该领域的重大突破。目前,这些成果在4G和5G通信的基站、先进雷达系统、电力电子系统、紫外医疗、彩色印刷固化等领域都得到了广泛应用。

此外,团队在人才培养、科研成果转化等方面硕果累累。郝跃先后获得国家级教学成果奖二等奖、陕西省教学成果奖特等奖、国家级教学成果奖一等奖。郝跃及其团队获得授权国际和国家发明专利近300余项,并将科研成果转化到多家企业,为我国新型半导体器件的产业发展作出了突出贡献。

“我们要相信自身的实力,我们的目标还在更高更远处!”郝跃经常这样勉励团队成员。目前,郝跃及其团队依然在为更低能耗、更优性能的半导体器件与集成电路芯片发展而不懈奋斗。



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