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河南大学科技创新工作十大亮点↓↓↓
2021年是中国共产党百年华诞,是“十四五”规划和新一轮“双一流”建设的开篇之年,也是河南大学办学史上具有重要里程碑意义的一年。
在过去的一年里,河南省委省政府明确提出大力支持河南大学“双一流”建设,高标准高水平推进河南大学内涵式高质量发展,打造河南高等教育“双航母”,努力在中原大地起高峰。这既是河南省打造“国家创新高地”的重大决策部署,也是河南大学提质升级、争创一流的重大历史机遇。学校以习近平新时代中国特色社会主义思想为指引,深入贯彻党的十九大和十九届历次全会精神,认真落实国家和省委省政府重大决策部署,坚持立德树人根本任务,把创新摆在学校发展的逻辑起点、强化实施“四大一强”科技发展战略,产出了一批标志性成果,综合实力和核心竞争力得到大幅提升。
2021年11月3日上午,2020年度国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂隆重举行。河南大学王家耀院士为第一完成人、秦奋教授为主要完成人的“智能化地图综合与多尺度级联更新关键技术及应用”项目荣获国家科学技术进步二等奖,是河南大学科技进步类型国家奖的重大突破。
多尺度地形图数据库是国家空间数据基础设施的核心内容,是国家诸多领域重要的空间基础资源。该项目针对传统的多尺度矢量地形图数据库采用重复建库方式导致的一系列问题,在国家“863”计划、国家自然科学基金和其他省部级共30余个科研项目支持下,经过多年的系统研究,创造性地提出并发展了智能化地图综合与多尺度级联更新关键技术,解决了该领域的国际难题,有力提升了我国国家空间数据基础设施建设水平,显著增强了我国地理信息产业的国际竞争力。

王家耀院士2016年进入河南大学工作以来,有力地推动了河南大学地理学科的发展。在智能化地图综合和级联更新的关键技术领域开展攻关和创新应用,取得一批重要的科研成果,并在多个行业部门推广应用,取得了巨大的社会效益和经济效益。2021年9月王家耀院士被授予“中国地理学会荣誉会士”,2021年12月,王家耀院士荣获“2020-2021年度中国地理学会科学技术奖——终身成就奖”,主持承担的国家自然科学基金-区域创新联合重点项目获批,2021年度拟授河南省科学技术奖——杰出贡献奖已获公示。
2021年10月1日,国际顶尖期刊Science长文刊登河南大学王学路团队的最新研究成果,证明光信号是豆科植物与根瘤菌共生结瘤的必须因子,揭示了光信号如何调控豆科植物与根瘤菌共生结瘤,进而共生固氮。该项成果是由我省科研团队主导并发表在Science上的第一篇研究论文,是我省在面向世界科技前沿,开展原始创新方面的重大突破。
氮素是植物生长发育必需的大量营养元素,空气中氮元素丰富,但植物不能直接吸收利用。早在1888年,德国科学家就发现豆科植物根系可以与根瘤菌共生形成根瘤,并在其中将氮气转化成植物需要的氮素营养。长期以来,豆科植物共生固氮机制是生命科学领域的核心课题之一。
光信号是大豆与根瘤菌共生结瘤的必须因子,且光合产物和光信号在调控共生结瘤上的作用不同。共生结瘤包括侵染线的形成和根瘤发育两个过程,光合产物是促进根瘤菌侵染植物所必需的物质,光信号是促进大豆根瘤形成的关键因子。研究团队还揭示了光信号调控共生结瘤的机制,该调控机制可广泛适用于豆科植物。
该成果解决了长期困扰学界的共生固氮信号传导通路之谜,为培育黑暗或弱光条件下可进行共生固氮的新型植物提供了关键理论支撑。在设施农业、林下种植等方面具有广阔应用前景。
围绕我省“打造一流创新生态、建设国家创新高地”的重大决策部署,河南大学聚焦重大科学前沿问题和区域发展需求,积极谋划一流创新平台,取得突破性进展。
“河南大别山森林生态系统国家野外科学观测研究站”顺利获批立项建设,实现了河南省国家级野外科学观测平台建设历史上零的突破。创建大别山国家站是全面贯彻十九大提出的“坚持人与自然和谐共生,树立和践行青山绿水就是金山银山”理念,落实习近平总书记视察河南省要讲话精神,加快推动大别山革命老区振兴发展的重要举措。对于完善我国秦岭-大别山(淮河)区域南北过渡带地带性植被全覆盖监测战略布局,加强区域生物多样性保护和生态屏障建设,保障生态系统健康和高质量发展具有重要意义。
同时,学校主动服务国家粮食安全与黄河流域生态保护和高质量发展战略;统筹优势学科领域,获批立项建设河南省应用数学中心、河南省时空大数据技术创新中心、河南省纳米材料中试基地等3个新型科技创新平台及河南省智能微纳传感技术与应用、河南省黄河流域特色天然药用资源高值化利用、河南省前列腺疾病预防与诊断3个省级工程研究中心;联合河南省文物局共建“生物考古实验室”,积极推动生物学与考古学、医学等学科融合发展。
2021年12月,河南大学王强教授牵头,联合中国科学院植物研究所等单位共同申报的2021年度国家重点研发计划“合成生物学”重点专项项目“微藻底盘细胞的理性设计与系统改造”(2021YFA0909600)获立项资助。
基于微藻细胞工厂的绿色生物制造
微藻培养与规模化示范平台
此次,国家重点研发计划“微藻底盘细胞的理性设计与系统改造”项目的获批,是河南大学继张立新教授团队2020年获批“植物高光效回路的设计与系统优化”项目后在“合成生物学”重点专项领域再次获批项目,将进一步提升河南大学在合成生物学和先进生物制造领域的科研能力,推动我省乃至我国绿色生物制造产业的快速发展。
农作物种质资源被喻为现代种业发展的“芯片”,是保障国家粮食安全的关键性战略资源。河南大学省部共建作物逆境适应与改良国家重点实验室立足河南省及黄淮海地区的区域特色,面向国家现代农业发展的战略需求,围绕“农业种质资源创新与种业安全”核心,以“植物逆境生物学”为特色优势开展研究,取得多项前沿创新成果。
2021年5月27日,宋纯鹏团队在Nature Plants上发表了题为Introgressing the Aegilops tauschii genome into wheat as a basis for cereal improvement的研究成果,解析了代表性节节麦的基因组图谱,为实现小麦D基因组的原始创新和从头驯化奠定了重要的理论和材料基础。该成果解析了全球范围内节节麦种群的遗传多样性,完成了代表性节节麦的基因组组装,从全基因组层面剖析了节节麦相对于普通小麦D亚组的遗传变异;开发了整合远缘杂交、基因组学和快速育种等技术的快速渐渗平台,创建了矮抗58等小麦优良品种与节节麦核心种质群体的人工八倍体资源库和渐渗系库,成功地将节节麦种群99%以上的遗传变异导入现代小麦品种中,并从中重新找回了抗穗发芽和籽粒大小的优异基因,为小麦种质创新提供了有力支撑。
河南大学将依托农学院、三亚研究院等产学研基地,加快基础理论创新优势应用于农业技术体系创新,创建精准设计育种技术体系,为我国农业现代化提供支撑。
2021年10月16日上午,首批河南省中试基地揭牌仪式在郑州举行,省委书记楼阳生为首批河南省中试基地揭牌并讲话。凭借多年来在纳米材料领域的研究积累和优势,河南大学纳米材料中试基地成功入选首批8家基地之一。
“河南省纳米材料中试基地”始建于2003年,由河南大学与济源市政府联合共建。中试基地占地50亩,总资产1.26亿元,拥有10690㎡的综合办公实验楼和中试试验厂房,拥有小试试验平台(20-50升)、中试试验平台(500-2000升)和工程验证试验平台(12000-16000升)及材料性能测试和评价实验平台,形成了可同时完成纳米材料“小试-中试-技术验证”全部技术研发过程的实验基地,形成了较完善的“基础研究-工程技术开发-规模化制备-产业化发展”集成创新体系。
以中试基地为技术依托,河南大学与济源市政府共建千亿级“济源纳米材料产业园”,打造国内高水平、多品种纳米材料产学研用基地,逐步形成产业聚集高地。2021年第一期4万吨/年特种功能纳米二氧化硅生产线已建成投产,实现销售收入近5000万元。标志着特种功能纳米二氧化硅真正实现了产业化转化与跨越式发展。
河南省纳米材料中试基地将继续致力于纳米材料关键技术突破和产品研发,完善创新链条;强化协同攻关,贯通产学研用,促进成果转化,高质量支撑我省、我国特种纳米材料新兴产业技术创新,高水平服务现代化河南建设。
河南省作为食用菌种植大省、资源大省,已经连续18年产量位居全国第一。但是产量大,效益低的局面一直困扰着产业发展。康文艺团队一直致力于通过研发创新,解决食用菌产业发展中的难题和瓶颈,促进产业升级,加速其从初级农产品到具有治疗性的功能性产品的转变,提高附加值,为河南食用菌产业发展找到“下一个出口”。

河南大学整合河南省食用菌产业资源成立了河南省食用菌精深加工产业技术创新战略联盟,连续承担国家市场监督管理总局的保健食品专项课题和河南省重大公益专项课题。康文艺团队对破壁灵芝孢子粉进行了全面、系统的梳理和研究,确定了标志性成分和增强免疫力功能,起草制订《灵芝孢子粉保健食品原料目录和备案产品剂型及技术要求》,由国家市场监督管理总局、国家卫生健康委员会和国家中医药管理局联合发布并于2021年6月1日在全国实行。技术要求对灵芝孢子粉保健食品的原料标准、生产工艺、产品质量等提出了全面、系统、科学明确的指标和要求,使得破壁灵芝孢子粉保健产品原料有标准、生产有规范、质量有保障,将灵芝孢子粉产业带到了发展快车道。

黄河流域是我国重要的生态屏障和重要的经济地带,黄河流域生态保护和高质量发展是习近平总书记提出的重大国家战略。河南大学积极行动,结合自身科研优势,组织高水平科研团队,针对黄河流域陆地生态系统多功能性等重大科学问题开展研究,取得丰硕成果,2021年在该领域获得3项国家自然科学基金重点项目支持,为国家战略的贯彻落实作出了贡献。
王家耀院士团队深入开展黄河地区河南段水土流失区、下游滩区、沿岸平原区的生态系统过程长时间序列监测与分析,研究多尺度生态系统过程模拟方法和智能化综合模型,构建面向共享和融合的“通用时空大数据+生态系统”服务平台,有效推进黄河流域生态系统过程、机制研究和生态保护实施。
李国勇教授团队在黄河流域开展不同空间尺度上生态系统多功能性、非生物环境和生物多样性之间关系的综合研究,揭示了黄河流域生态系统多功能性时空格局及其驱动机制,构建面向黄河流域的生态系统多功能性模型,为全球变化情景下生态系统适应性管理提供科学依据。
丁建清教授团队以河南沿黄地区发生危害严重的5种菊科入侵植物和本土近缘种为对象,研究比较具有不同昆虫危害的入侵和本土植物菌根真菌差异,探明关键信号物质对菌根真菌的影响,揭示昆虫调控植物菌根真菌互惠关系的化学生态学机理。为治理沿黄地区入侵植物、保护区域生态环境提供实际指导。
河南大学积极推动国际合作,实现科技创新共赢
进入“双一流”以来,河南大学加强国际科技协同创新体系建设,构建国际合作平台、海内外人才、重大研究项目集成机制,积极承担全球和区域性重大国际科技合作项目,提升国际学术话语权,国际影响力和全球竞争力显著增强。
学校与中国生物物理学会纳米生物学分会、Wiley出版集团共同创办交叉学科领域综合性期刊《Exploration》,立足国家创新驱动发展战略,聚焦生物、医学、材料、信息、人工智能等跨学科创新和交叉研究,为科研工作者提供高端国际学术交流和传播平台,有效促进新技术、新知识领域国际合作。首篇文章上线仅4个月内即被国际知名开放获取期刊检索系统DOAJ数据库收录,标志着期刊质量已达到国际标准。

由朱连奇教授牵头申报的国家重点研发计划政府间国际科技创新合作重点专项“土壤侵蚀的动态监测和预警关键技术”正式获批立项(项目编号2021YFE0106700),实现了河南大学在国家重点研发计划该类别专项项目申报立项的突破。项目南非合作团队带头人是国际著名自然地理学家,南非皇家科学院院士、国际地理联合会(IGU)主席,南非开普敦大学地理系Michael Meadows教授。双方团队将在土壤侵蚀的空间梯度变化规律、土壤侵蚀的动态监测和预警等关键技术领域全面合作,加强中国-南非的科研交流,探索科技创新与人才培养的国际合作新模式。
2021年6月在甘肃省腊子口周边区域开展土壤野外调查
2019年在甘肃省雄黄山开展山地土壤调查
2018年在陕西省汉中秦岭山区开展山地土壤调查
省委书记点赞 量子点发光二极管(QLED)技术取得突破性进
省委书记楼阳生到河南大学调研听取QLED研发进展汇报
量子点发光二极管(QLED)具有色彩连续可调、色纯度高、可溶液法印刷制备等突出优点,是下一代显示和照明的主流技术,成为世界各国竞争的热点。河南大学高效显示与照明技术国家地方联合工程研究中心建立了一系列具有自主知识产权的材料制备和器件构筑技术,破解了多项国际难题,创立并保持着红、绿、蓝三基色QLED亮度、效率和寿命等多个核心技术指标的国际记录。研究成果发表在Nature Photonics等国际顶级学术期刊,兼具高亮度和高效率的量子点发光二极管获评“中国光学十大进展”,并被国家自然科学基金委作为首期简报上报了中共中央办公厅、国务院办公厅等中央领导部门。
QLED研究成果发表在国际著名期刊Nature Photonics
为进一步推进实验室在量子点发光二极管(QLED)以及Mini、 Micro LED等下一代显示和照明主流技术产业化进程,团队中原学者杜祖亮教授与谷麦光电科技股份有限公司建立了中原学者工作站,主要开展新型显示等方面的研发。牵头组织中国科学院苏州纳米所、郑州大学、谷麦光电科技股份有限公司、河南安彩高科股份有限公司、今上半导体有限公司等组建了“先进显示与照明产业技术创新战略联盟”。2021年9月9日省委楼阳生书记在河南大学调研时,对中心/实验室新型显示等新一代光电信息技术与材料方面所取得的成绩给予高度赞扬,特别指出:“省委、省政府将全力支持,要尽快攻克关键核心技术,为新一代信息技术跨越式发展作出贡献”。
构建一流创新生态,建设国家创新高地,实现科技自立自强是时代的要求,也是河南大学的历史责任。河南大学将继续坚持“中国特色、世界一流、中原风格”的发展定位,以服务国家重大战略需求和区域经济社会发展需要为导向,以立德树人为根本,以培养一流人才为核心,以快速提升创新能力为支点,着力提升科学研究水平、人才培养质量和社会服务能力,努力建成特色鲜明的综合性研究型世界一流大学,为“双一流”和国家创新高地建设提供坚强保障。