1月9日，黨中央國(guó)務(wù)院在北京人民大會(huì)堂隆重舉行2014年國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)，又一批在科技創(chuàng)新中做出突出貢獻(xiàn)的科技工作者登上國(guó)家最高科技領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)。

　　2014年國(guó)家科技獎(jiǎng)共授獎(jiǎng)318項(xiàng)成果，包括自然科學(xué)獎(jiǎng)、技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)、科技進(jìn)步獎(jiǎng)三大類。無(wú)論是揭示自然奧秘的自然科學(xué)獎(jiǎng)，還是創(chuàng)造新手段的技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)、促進(jìn)生產(chǎn)力提升的科技進(jìn)步獎(jiǎng)，每項(xiàng)獲獎(jiǎng)成果從立項(xiàng)到結(jié)題平均歷時(shí)10年以上，凝聚著科學(xué)家潛心探索、奮勇攀登的智慧和汗水。

　　國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)“超深水鉆井平臺(tái)”石油開(kāi)采走向深海

　　按照國(guó)際慣例，一般將水深超過(guò)300米海域的油氣資源定義為深水油氣，1500米水深以上稱為超深水。超深水半潛式鉆井平臺(tái)出現(xiàn)之前，我國(guó)海洋石油工業(yè)勘探開(kāi)發(fā)的海上油田水深普遍小于300米，它的應(yīng)用一舉將我國(guó)油氣資源開(kāi)采提升到3000米?！俺钏霛撌姐@井平臺(tái)研發(fā)與應(yīng)用”，因其實(shí)現(xiàn)了我國(guó)海洋石油工業(yè)從淺水走向深水的歷史性跨越，獲得2014年國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步特等獎(jiǎng)。

　我國(guó)南海是世界四大海洋油氣聚集中心之一，占我國(guó)油氣總資源量的1/3，但其中70%蘊(yùn)藏在深水區(qū)。深水油氣勘探高投入、高風(fēng)險(xiǎn)，加上沒(méi)有超深水鉆井的一系列核心技術(shù)，使我們面對(duì)這塊財(cái)富，只能望而卻步。

　　為盡快開(kāi)發(fā)南海油氣資源，中國(guó)海洋石油總公司（以下簡(jiǎn)稱“中海油”）決定研制自己的超深水鉆井平臺(tái)。從2006年起，中海油先后組織了國(guó)內(nèi)百余家單位5000余人進(jìn)行研究、設(shè)計(jì)、建造、調(diào)試和運(yùn)營(yíng)。近6年的攻關(guān)，研究團(tuán)隊(duì)成功研制了具有世界先進(jìn)水平超深水半潛式鉆井平臺(tái)，我國(guó)成為繼美國(guó)、挪威之后第三個(gè)具備超深水半潛式鉆井平臺(tái)設(shè)計(jì)、建造、調(diào)試、使用一體化綜合能力的國(guó)家。

　　這是我國(guó)首座自主設(shè)計(jì)、整合全球一流設(shè)計(jì)理念和一流裝備的超深水半潛式鉆井平臺(tái)。該平臺(tái)最大作業(yè)水深3000米，鉆井深度可達(dá)萬(wàn)米，瞄準(zhǔn)了油氣資源豐富而勘探難度高的深水海域；平臺(tái)自重超過(guò)3萬(wàn)噸，自動(dòng)化水平極高，超越其他同類平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)；平臺(tái)可變載荷9000噸，為全球同類平臺(tái)最大的可變載荷，大大提高了平臺(tái)的遠(yuǎn)海作業(yè)能力，解決了平臺(tái)在深海區(qū)作業(yè)遠(yuǎn)離陸地的補(bǔ)給困難。

　　超深水鉆井平臺(tái)和淺水的技術(shù)點(diǎn)完全不一樣。雖然我國(guó)在淺水石油開(kāi)采技術(shù)已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平，但該平臺(tái)啟動(dòng)研制之時(shí)，研究團(tuán)隊(duì)沒(méi)有任何經(jīng)驗(yàn)借鑒。更大的困難是南海的自然環(huán)境。南海是世界上臺(tái)風(fēng)繁多的地區(qū)之一，惡劣的自然環(huán)境對(duì)鉆井平臺(tái)提出苛刻的要求，很多設(shè)計(jì)都需要為南海海況“量身定做”。比如，為抗擊南海海況，研究團(tuán)隊(duì)就研制世界上強(qiáng)度最高的R5級(jí)海洋工程系泊鏈，強(qiáng)度較R4級(jí)提高了16%。

　　該平臺(tái)創(chuàng)造了多個(gè)世界首次：首次采用南海200年一遇的環(huán)境參數(shù)作為設(shè)計(jì)條件、首次采用3000米水深范圍DP3動(dòng)力定位和1500米水深范圍錨泊定位的組合定位系統(tǒng)、首次突破半潛式平臺(tái)可變載荷9000噸，為世界半潛式平臺(tái)之最……平臺(tái)的建成，不僅標(biāo)志著我國(guó)在海洋工程裝備領(lǐng)域具備了自主研發(fā)能力和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力，也帶動(dòng)了海洋工程、船舶、機(jī)電制造業(yè)等行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

　　編輯點(diǎn)評(píng)

　　海油人對(duì)此或許記憶猶新：去年8月18日，中海油在南海陵水17—2測(cè)試獲得高產(chǎn)油氣流，創(chuàng)造了我國(guó)海油自營(yíng)氣井測(cè)試日產(chǎn)量最高紀(jì)錄。陵水17—2氣田平均作業(yè)水深達(dá)1500米，能在南海如此深的海域勘探氣田，我國(guó)首座超深水半潛式鉆井平臺(tái)可謂功不可沒(méi)。

　　海洋油氣資源非常豐富，約占全部油氣儲(chǔ)量的34％。近年來(lái)，全球獲得的重大勘探發(fā)現(xiàn)中，一半來(lái)自海洋，且主要在深水海域。業(yè)界普遍認(rèn)為，深海將成為全球油氣勘探開(kāi)發(fā)的重要接替區(qū)域。我國(guó)南海蘊(yùn)含著豐富的海洋油氣資源，但長(zhǎng)期以來(lái)，深水石油勘探開(kāi)采技術(shù)，僅為少數(shù)國(guó)家掌握。我們不能依賴別人的技術(shù)開(kāi)采自己的資源，該鉆井平臺(tái)的建成，將深海石油勘探的自主權(quán)掌握在我們自己手中。

　　平臺(tái)投入兩年來(lái)，鉆井17口、完井4口。在取得經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，一個(gè)更長(zhǎng)遠(yuǎn)的意義是提高了我國(guó)海洋工程裝備能力。裝備制造是進(jìn)軍海洋的重要支撐，相信這些在平臺(tái)建設(shè)中誕生的技術(shù)將在我國(guó)未來(lái)海洋工程裝備制造上大顯身手。

　　國(guó)家科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)“天河一號(hào)”站上世界超算之巔

　　冬日的陽(yáng)光下，在位于天津?yàn)I海新區(qū)的國(guó)家超級(jí)計(jì)算天津中心，由國(guó)防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院研制的我國(guó)首臺(tái)千萬(wàn)億次超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)——天河一號(hào)正在高速運(yùn)轉(zhuǎn)，指示燈頻頻閃爍，發(fā)出繁忙運(yùn)算的蜂鳴聲。

　　“天河一號(hào)應(yīng)用水平已經(jīng)進(jìn)入世界先進(jìn)行列?！敝行闹魅蝿⒐饷髡f(shuō)，天河一號(hào)目前有重點(diǎn)用戶600多家，每天有1000多個(gè)計(jì)算任務(wù)在天河一號(hào)上運(yùn)行，平均利用率達(dá)到82%。

　　2007年，這個(gè)項(xiàng)目才剛起步——國(guó)防科大計(jì)算機(jī)學(xué)院成功申報(bào)了“千萬(wàn)億次高效能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)研制”國(guó)家“863”計(jì)劃重大項(xiàng)目。經(jīng)科技部批復(fù)，國(guó)防科大與天津?yàn)I海新區(qū)達(dá)成科技合作協(xié)議，聯(lián)合建設(shè)以千萬(wàn)億次計(jì)算機(jī)為業(yè)務(wù)主機(jī)的國(guó)家超級(jí)計(jì)算天津中心。國(guó)防科大積極展開(kāi)千萬(wàn)億次級(jí)超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究與技術(shù)攻關(guān)，相繼突破了一系列核心關(guān)鍵技術(shù)。2009年10月，天河一號(hào)橫空出世，比預(yù)計(jì)時(shí)間提前了一年。它的研制成功，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)自主研制超級(jí)計(jì)算機(jī)能力從百萬(wàn)億次到千萬(wàn)億次的跨越，使我國(guó)成為繼美國(guó)之后世界上第二個(gè)能夠研制千萬(wàn)億次超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的國(guó)家。

　　2010年11月17日，落戶國(guó)家超級(jí)計(jì)算天津中心的天河一號(hào)，以優(yōu)異的計(jì)算性能在第三十六屆國(guó)際超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)排行榜上位居世界第一，這是我國(guó)高性能計(jì)算機(jī)首次登上世界超算之巔，標(biāo)志著我國(guó)高性能計(jì)算機(jī)研制技術(shù)跨入了國(guó)際領(lǐng)先行列。

　　支撐這一“中國(guó)速度”的是中國(guó)創(chuàng)造。天河一號(hào)在國(guó)際上首創(chuàng)“CPU+GPU”相結(jié)合的異構(gòu)融合計(jì)算體系結(jié)構(gòu)，部分采用了該校自主研制的“飛騰—1000”芯片，在體系結(jié)構(gòu)、互連通信、并行操作系統(tǒng)和高性能微處理器等多個(gè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了一系列關(guān)鍵技術(shù)突破。

　　天河一號(hào)研制成功后，迅速在國(guó)家超級(jí)計(jì)算天津中心、長(zhǎng)沙中心和廣州中心投入運(yùn)行，廣泛應(yīng)用于大科學(xué)、大工程以及產(chǎn)業(yè)升級(jí)和信息化建設(shè)，在石油勘探、生命基因、腦科學(xué)、新材料、高端裝備制造、互聯(lián)網(wǎng)金融等20多個(gè)領(lǐng)域獲得成功應(yīng)用，取得顯著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。中石油東方物探公司在天河一號(hào)成功進(jìn)行了世界領(lǐng)先的高密度勘探數(shù)據(jù)處理，極大提升了我國(guó)石油勘探企業(yè)生產(chǎn)效率，提高了“找油找氣”能力；中科院上海藥物研究所在天河一號(hào)實(shí)現(xiàn)了微秒尺度的大規(guī)模分子動(dòng)力學(xué)模擬，有力支撐了我國(guó)藥物研究和醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)由仿制為主到創(chuàng)制為主的轉(zhuǎn)變；北京大學(xué)牽頭的研究團(tuán)隊(duì)運(yùn)用天河一號(hào)進(jìn)行高壓、低溫條件下的全量子化計(jì)算模擬，在國(guó)際上首次驗(yàn)證高壓低溫量子液態(tài)氫這一奇特物質(zhì)的存在。天津超算中心與有關(guān)部門合作，在天河一號(hào)上構(gòu)建的霧霾預(yù)警業(yè)務(wù)系統(tǒng)，已形成了72小時(shí)霧霾預(yù)警預(yù)報(bào)能力。

　　去年8月28日，我國(guó)首個(gè)以超級(jí)計(jì)算機(jī)為平臺(tái)，集建筑規(guī)劃、三維設(shè)計(jì)、造價(jià)精算、模擬分析、施工管理、運(yùn)行維護(hù)等于一體的建筑信息模型（BIM）產(chǎn)業(yè)園，在國(guó)家超級(jí)計(jì)算天津中心揭牌，天河建筑信息云平臺(tái)同時(shí)發(fā)布，此舉對(duì)提升建筑行業(yè)信息化水平、促進(jìn)智慧城市建設(shè)具有變革性的重要作用，標(biāo)志著天河超級(jí)計(jì)算機(jī)推廣應(yīng)用邁上一個(gè)新臺(tái)階。

　　編輯點(diǎn)評(píng)

　　“天河一號(hào)”創(chuàng)造的不僅僅是速度，還創(chuàng)造了超算領(lǐng)域的融合創(chuàng)新樣本。軍民融合式的發(fā)展創(chuàng)新模式促進(jìn)了研發(fā)與應(yīng)用的融合，該模式的成功也體現(xiàn)在天河二號(hào)的研制上。截至目前，天河二號(hào)已構(gòu)建了六大應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)，為國(guó)內(nèi)外220多家用戶提供了高性能計(jì)算和云計(jì)算服務(wù)。

　　計(jì)算速度并不是超級(jí)計(jì)算機(jī)的唯一追求。雖然融合創(chuàng)新模式推動(dòng)了天河一號(hào)的實(shí)際應(yīng)用，但是與世界最先進(jìn)超級(jí)計(jì)算機(jī)相比，真正的差距在于缺少應(yīng)用需求。畢竟，超級(jí)計(jì)算機(jī)在中國(guó)的發(fā)展歷程不長(zhǎng)，國(guó)內(nèi)科學(xué)界和工業(yè)界尚未具備成熟運(yùn)用超級(jí)計(jì)算機(jī)的能力。過(guò)去20年，中國(guó)高性能計(jì)算實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有、從有到優(yōu)的巨大跨越，以這樣的發(fā)展速度，人們有理由相信：隨著應(yīng)用需求的日漸龐大和細(xì)分，未來(lái)20年我國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)將能解開(kāi)更多應(yīng)用的實(shí)際命題。

　　國(guó)家技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)“甲醇制烯烴”煤炭高效利用探新途

　　“為實(shí)現(xiàn)DMTO的技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化，大連化物所的四代人整整干了30多年，黑發(fā)人干成了白發(fā)人。”面對(duì)記者，中科院大連化學(xué)物理研究所研究員劉中民忍不住感慨。

　　DMTO是大連化物所自主研發(fā)的甲醇制烯烴技術(shù)，是煤制烯烴的核心步驟。烯烴是化學(xué)工業(yè)中最重要的基礎(chǔ)原料，之前一直從石油中提煉。上世紀(jì)70年代石油危機(jī)爆發(fā)后，發(fā)達(dá)國(guó)家相繼啟動(dòng)了煤代油攻關(guān)計(jì)劃，先用煤制甲醇，然后用甲醇制取烯烴。

　　1981年，甲醇制取低碳烯烴被列為中國(guó)科學(xué)院的重點(diǎn)課題，大連化物所臨危受命，成立了以陳國(guó)權(quán)、梁娟為正副組長(zhǎng)的研究小組。經(jīng)過(guò)幾年努力，該小組在國(guó)內(nèi)首先合成了ZSM—5型沸石分子篩，并對(duì)其合成規(guī)律、反應(yīng)性能調(diào)變、改性及表征等進(jìn)行了系統(tǒng)研究，為我國(guó)實(shí)現(xiàn)以煤代油的戰(zhàn)略目標(biāo)邁出了第一步。

　　之后，大連化物所的研究人員乘勝前進(jìn)，先后完成了3噸/年規(guī)模沸石放大合成、4—5噸/年規(guī)模的催化劑放大設(shè)備，以及日處理量1噸甲醇規(guī)模的MTO（甲醇制烯烴）固定床反應(yīng)系統(tǒng)和全部外圍設(shè)備，并在1991年4月完成了中試。

　進(jìn)入20世紀(jì)90年代，以蔡光宇研究員為組長(zhǎng)的團(tuán)隊(duì)繼續(xù)創(chuàng)新，提出了采用新型分子篩的甲醇制烯烴流化床工藝。新一代學(xué)術(shù)帶頭人劉中民帶領(lǐng)研究組，對(duì)甲醇制取低碳烯烴開(kāi)展更加深入的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的整套技術(shù)。1995年，他們完成了流化床MTO過(guò)程的中試運(yùn)轉(zhuǎn)，被業(yè)內(nèi)專家評(píng)為國(guó)際先進(jìn)水平。1996年，這一成果獲得了中科院的科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)。

　　“那年我們申請(qǐng)的是一等獎(jiǎng)，中科院卻給我們頒發(fā)了特等獎(jiǎng)。這在以往的科技評(píng)獎(jiǎng)中是不多見(jiàn)的，足見(jiàn)評(píng)委們對(duì)我們成果的高度認(rèn)可?！眲⒅忻窀嬖V記者，“我27歲擔(dān)任研究組副組長(zhǎng)，成為研究組長(zhǎng)時(shí)31歲，獲獎(jiǎng)時(shí)也只有32歲?！?/font>