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聚焦人才培养质量与社会服务贡献
江苏高校优势学科建设成果丰硕
发布日期:2020-01-16 17:01 来源:来源:中国社会科学网 浏览次数: 字体:[ ]

中国社会科学网讯(记者吴楠)走进南京林业大学的速生木材人造板结构示范房,记者看到一捆捆稻秸、麦秸、棉秆、高粱秆,这些都是江苏省速生木材与农作物秸秆材料工程技术研究中心制作秸秆人造板的原料。这座示范房从地板到家具,再到墙体隔音板都是秸秆人造板。这是依托江苏高校优势学科南京林业大学林业工程学科平台做出的成果。该学科经过江苏高校优势学科的培育,已于2017年被列入世界一流学科建设范围。

2010年,江苏省委省政府启动实施江苏高校优势学科建设工程。十年来,立项建设三期项目,累计31所高校的226个学科得到立项建设。其中,共有15所高校的43个学科被列入世界一流学科建设范围。在高校优势学科建设考核体系上,江苏反“五唯”,破“四唯”,不数“论文”,而重点考察学科标志性成果的质量、贡献和影响。12月19-20日,记者实地探访了江苏部分高校,揭秘这些优势学科产出了哪些高质量的研究成果。

“点草成金”“变废为宝”

利用学科优势攻关重大环保技术难题

江苏在推进高校优势学科建设的过程中,强调优势学科对经济社会发展的贡献。据介绍,江苏高校优势学科建设工程二期项目中,有72个学科与信息技术、生物技术、新材料、新能源、智能制造、现代农业等江苏战略性新兴产业密切相关,占比43.6%。其中,有很多优势学科关注生态环境保护,利用学科优势,攻重大环保技术难题,为可持续发展、绿色发展开辟了一条新的路径。

“江苏省速生木材与农作物秸秆材料工程技术研究中心自组建以来,依托该校林业工程一级学科,致力于秸秆综合利用研究,攻克了秸秆胶合的世界性难题,创制了零甲醛生态秸秆人造板工业化制造成套技术,‘点草成金’,实现了秸秆人造板的产业化。”南京林业大学材料科学与工程学院院长梅长彤告诉记者,我国是农业大国,每年产生秸秆总量大约7亿吨。长期以来,农作物秸秆主要用作肥料、燃料、饲料和造纸原料,但这些用途秸秆消耗量不大,尚有至少50%的秸秆未得到合理利用,导致每到收获季节,农民大面积焚烧秸秆,污染环境,影响交通,已成为严重的社会公害。而农作物秸秆人造板产业的形成,为农作物秸秆绿色高质化利用提供了新途径。

“目前,农作物秸秆人造板全国年产量200万立方米,用掉秸秆300万吨,可以节省30万亩森林的木材。”梅长彤说,全国有约3亿立方米的人造板年产量,如果未来秸秆人造板按照占比10%计算,年产量可达3000万立方米,可节约木材4500万立方米,相当于少砍伐300万亩森林面积。

此外,该中心还针对速生杨树木材的特点,创建了杨木深加工理论和技术体系,开发了10余种性能优异、附加值高的新产品,广泛运用于建筑、家具、装修、车船制造以及包装等行业,推动形成产值超千亿元的杨木加工产业。

南京林业大学材料科学与工程学院教授周晓燕说,杨树生产快,但木材容易变形,直接使用强度不够。中心通过各种改性手段,对杨木木材进行加工改性,赋予它阻燃,防腐等功能,增强它的强度,使其可以作为承重的材料。目前江苏省杨树栽培面积14南京工业大学化学工程与技术学科特种分离膜团队则围绕传统产业改造、水资源、能源等领域的重大需求和膜分离技术的重大科学问题,开展原创性基础研究、开发颠覆性技术和实施重大工程应用,完成了陶瓷膜、分子筛膜等从基础到产业化的研究。据介绍,该团队做过很多标志性工程,其中,较有代表性的案例是南通一家造纸公司制浆废水处理的项目。

该项目实施方、江苏久吾高科技股份有限公司技术研发部经理彭文博介绍,在这个项目中,该团队历时一年零4个月,提出以膜集成技术为核心,将废水中主要成分综合资源利用,从而开发膜法制浆造纸废水零排放技术工艺包,建成了全球首套4万吨/天制浆造纸废水零排放示范工程。该工程目前已稳定运行三年多,每年可减少化学耗氧量排放总量约1000吨,减少废水排放总量约1300万吨,回收工业盐产品数万吨,净化水1200多万吨。

“纸浆废水被分离成了工业盐和中水,废水不仅没有排出去一滴,反而‘变废为宝’,成了许多企业竞相购买的生产原料,纸浆处理水甚至变成了纯净水,能直接饮用。”彭文博说。

目前,该团队仍在持续研发新型陶瓷膜及产品、中空纤维分子筛膜及产品、气体除尘膜及产品等。其研究成果广泛运用于食品、医药、化工、环保等各个领域。

人工智能助力智慧城市建设

这些优势学科无一例外都有一个共同点,即瞄准国家和区域经济社会发展的重大需求,开展重大技术攻关,产生许多重要技术成就和产业成果。

智慧城市是当下社会各界关注的热点。南京南邮信息产业技术研究院运用人机交互、智能监控摄像、面部识别、自主导航等多种先进技术,自主研发第二代服务机器人,并开发智慧路灯,助力智慧城市建设。

记者刚走进南京南邮信息产业技术研究院,一个机器人就上前问好。南京邮电大学信息与通信工程学院教授李晓飞介绍,研究院以智慧城市为主要方向,发展成为五大平台:一是技术研发创新平台,该平台以南京邮电大学优势学科信息与通信工程的核心技术为支撑,进行工程化的拓展,即把南邮有实力的科研团队的理论研究成果进行工程化;二是成果转移孵化平台,在这个平台上,研究院孵化了12家企业,并与其他10余家企业开展合作;三是项目投资管理平台,利用社会资本和南京市创投资金,设立基金,对有潜力的、有市场前景的企业进行投资孵化;四是产业公共服务平台,如建立人工智能产业链核心技术平台,即算法超市,服务于相关人工智能企业。五是创新人才培养平台,依据研究院这一平台,集聚高端人才,培养企业所需的人才。经过4年多时间,研究院建立两个省级创新研发中心,构建两大技术服务平台,成功申报一批项目,引进一批高层次人才。

在智慧城市的研究领域中,研究院将重点聚焦在城市安全上。研究院以南京邮电大学自有的物联网、大数据挖掘、地理信息引擎等核心技术,构建了城市综合安全治理中心。该中心可以从城市的能源、交通、治安、基础设施、消防、环境等多个维度去评价城市的综合安全状况,发现潜在的安全隐患。现在这个平台已经在江苏东海上线。

研究院还研发了一个与智慧城市相关的核心技术——智慧路灯及其管理平台。这个系统在澳门已有应用。“过去的路灯主要用于道路照明,最多可以控制开关时间。但现在的智慧路灯已经集照明、公共安全、智能交通、5G基站、环境感知、充电桩等功能为一体。通过智慧路灯管理平台,管理人员可以发现路灯的数量、路灯的状况、能耗的总数、运行的时间,以及路灯旁交通状况和环境质量等。”李晓飞说。

为重大基础设施问诊把脉

如何给桥梁或隧道等重大基础设施看病?尽早发现他们的“病灶”,并及时清除,从而保证人民的生命财产安全?东南大学土木工程学院副院长张建表示,要知晓这些大型建筑结构哪里出了问题,就要装很多传感器。东南大学教授吴智深团队开发的长标据光纤传感器具有一专多能的工作特性,避免了一座桥梁需要多套传感系统的弊端。只需要长标距光纤传感器的一套装置,就可以把桥梁的倾斜、沉降、裂缝、频率、频谱等40多种参数,用矩阵的形式同步解析出来。

张建向记者展示了这个长标距光纤传感器——一根长约20厘米的玻璃光纤,外面裹有一层密实的玄武岩纤维层,两端各自连着一个绿色的连接点。据介绍,它的最大寿命可达20年,长度可以灵活定制,最长达到1米,更有利于大型土木工程结构的“把脉问诊”。

除了传感器以外,每个安装光纤传感器的工程结构还必须装置光纤解调仪,用于及时收集各个监测点上传来的光纤信号,进行分析、整合后再将其传输至电脑终端。

在现场,工作人员将这个传感器布在一条钢块上,稍有触动,与传感器和解调仪相连的电脑屏幕上就显示出与心电图类似的信号图。凭借长标据光纤传感器和光纤解调仪的创新工作,吴智深团队的 “土木工程结构区域分布光纤传感与健康监测关键技术”荣获国家技术发明二等奖。

“不管是传感器还是解调仪都是从监测角度出发。还有更难的问题,类似于医生看病,有了信号之后,怎么把病看出来,怎么进一步计算,发现结构内部哪里有腐蚀、损伤。在这方面,团队做了大量的工作,建立了结构健康监测与结构群协同评估成套技术和理论。”张建说,在实际应用中,也存在一些创新。例如对于1000多米的大桥,由于成本原因不可能布1000个传感器。吴智深就提出了“重点区域分布式传感”的方法,即重点区域多布一些,其他地方少布一些。“现在,也在进一步研究传感器的无线传输。”张建说。

如今,吴智深团队的成果在苏通大桥、长江隧道、江苏大剧院及美国、日本的重大工程监测中得到应用,解决了大量实际工程难题,直接经济效益超4亿元。

此外,江苏省还有其他高校优势学科也取得很多丰硕成果。南京农业大学优势学科“现代园艺科学”的菊花种质资源搜集、保存和新品种选育及菊花标准化生产技术拉动起乡村振兴的链条。苏州大学优势学科“光学工程”围绕光电显示、绿色能源、航天遥感、激光技术等方面进行重点研究,多项科研成果和专利成功应用在国家级证卡安全和光电显示等重要领域。中国药科大学依托药学学科建设,通过整合资源、创新机制、转移成果、自主创新,厚基培本,打造出完整的新药研发产业链和全方位人才培养体系,用一个又一个实绩默默守护着国人的健康。

南京大学社会学学科发挥“高校+传媒”优势,以高质量智库成果推动社会治理发展。南京师范大学教育学学科以高水平研究服务国家教育战略需求。南京财经大学粮食安全与工程学科开展粮食节能干燥新技术、绿色生态储粮技术、粮食产后溯源关键技术及相关装备的研发,在江苏等地实现了产业化。

建设优势学科把人才培养放在首位

“大学的主要任务是立德树人,学科建设的主要任务是培养人才。”江苏省教育厅副厅长洪流表示,只有培养出一流人才的大学才是世界一流大学。

江苏省教育厅研究生教育处处长杨树兵提出,江苏省优势学科建设,首先要在理念上加以引导,学科建设不是发发论文、写写文章、出出书,而是必须把人才培养放在首位,并且要注重学科对于社会的贡献。

据介绍,江苏省高校优势学科建设将重点考察标志性成果的质量、贡献和影响。如以限额提供校生代表性成果、高水平代表性科研论文等指标来考量人才培养“质量”;以专利等知识产权创造运用、通过技术创新解决重大发展难题、服务国家重大战略及江苏高质量走在前列的案例等指标来考量“贡献”。教师在重要国际组织任职、举办重要国际会议、学校在行业产业发展中发挥引领示范推动作用的典型案例等指标来考量“影响”。

江苏高校优势学科在追求为经济社会发展服务,保护碧海蓝天的过程中,也进一步推动了跨学科交叉研究,培养了一大批创新人才。“秸秆人造板乃至速生杨木深加工技术都是南京林业大学林业工程学科在发展过程中取得的,也离不开江苏对学科的培育和支持。”梅长彤说,率先攻克秸秆人造板技术的南京林业大学教授周定国团队就有10余位老师、20余位研究生。2018年,这个名为“科技鲁班”教师团队被教育部授予“全国高校黄大年式教师团队”荣誉称号。

几十年来,周定国一如既往地要求团队:“科研人员要接地气,要为地方经济发展服务、为企业需求服务、为老百姓服务。”在周定国的引领下,团队成员也都甘于奉献、俯身服务,平均每年下企业、到基层100天以上,为海关、商检、司法、考古等部门提供材种鉴定500余人次,为企业培训人才300多名。

南京工业大学膜科学技术研究所也重视队伍建设和人才培养,研发场所面积13800平方米,仪器设备总值6100余万元,建有膜材料微观结构和宏观性能测试平台、中试放大平台、工程化实验平台。研究所现拥有院士、杰青、973首席科学家等高层次人才研究队伍,入选国家基金委创新群体、科技部创新团队、教育部长江学者创新团队等,也是江苏省优秀学科梯队、青蓝工程创新团队、333工程优秀团队。

南京工业大学孵化的江苏久吾高科技股份有限公司建有研究生工作站、江苏省博士后创新实践基地,院士工作站。该企业在与学校联合攻关技术难题的同时,还会联合培养研究生,为他们提供参与实践项目的机会。

中国药科大学药学院教授尤启冬表示,在药学领域,高校擅长发现,企业擅长转化。在中国药科大学新药研发协同创新中心中,二者可以很好地开展合作,加快新药开发进度,培养更能适应社会需要、符合企业需求的创新人才。

南京南邮信息产业技术研究院与南京邮电大学也有着紧密的合作。李晓飞告诉记者,在研究方面,研究院在社会中遇到的难题可以求助于学校研发团队,由他们进行算法研究,而研究院人员则负责工程技术研究。这样也使得学校学科的研发不是纯理论,而是有应用需求的研究。在人才培养方面,研究院前期主要通过在学校发现高层次研发团队,并在社会吸引人才;后期则计划利用人工智能云平台,开展人工智能算法的培训班,培养人工智能高水平人才。

“目前,南京邮电大学宽带无线通信技术教育部工程研究中心有40多个研究生。该中心与研究院有密切合作,研究院会将项目中部分工作交给研究生做,丰富他们的实践经验。”李晓飞说。



     

秸秆人造板 本网记者吴楠/摄

用秸秆人造板制成的家具(南京林业大学提供)

南通造纸公司制浆废水处理项目模型 本网记者吴楠/摄


智慧路灯及其管理平台 本网记者吴楠/摄

东南大学土木工程学院副院长张建介绍长标据光纤传感器 本网记者吴楠/

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