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一等奖背后的创新密码

2026-03-23大河网-河南日报

河南师范大学陈学年教授团队在实验室开展硼化学研究。 受访者供图

郑州大学程显教授团队研发的智慧真空灭弧型环保GIS设备已实现示范应用。图为设备模型。 本报全媒体记者 樊雪婧 摄

河南医药大学第一附属医院“自体组织工程软骨鼻整形”手术现场。 受访者供图

  □本报全媒体记者 尹江勇 樊雪婧 马愿

  28项一等奖成果中,96.4%有高校深度参与,92.86%符合产学研融合协作模式,郑州大学以8项参与成果领跑全省……在近日揭晓的2025年度河南省科学技术奖名单中,一组硬核数据不仅彰显出河南科技创新的强劲势头,更勾勒出我省教育科技人才一体化蓬勃发展的生动图景。

  这组数据背后,蕴藏着河南立足产业发展需求,以教育厚植人才沃土、以科技破解发展难题、以人才激活创新引擎的“创新密码”。今天的河南,正以高校为关键支点,打破创新壁垒、推动要素融通、凝聚多方合力,精心构建“教育筑基+科技赋能+人才驱动”的创新生态,让创新之花在中原沃土竞相绽放,为高质量发展注入源源不断的科技活水。

  高校蓄能

  96.4%参与率背后的教育筑基

  提起癌症治疗,化疗的煎熬、放疗的创伤,是很多人脑海中的固有印象。是否存在一种全新抗癌技术,既能精准清除癌细胞,又能最大程度保护患者的健康组织?

  被誉为“癌症靶向治疗明日之星”的硼中子俘获疗法(BNCT),给出了理想答案。“这项技术的核心原理,是先为患者注射含硼药物——也就是硼携带剂,这种药物如同自带导航,能特异性地只在癌细胞内聚集。”3月20日,河南师范大学教授陈学年向记者解读道,当用安全的热中子束照射病灶时,癌细胞内的硼-10同位素会发生核反应,释放出杀伤力强但射程仅一个细胞直径的射线,“精准爆破”癌细胞,却不会损伤周围正常组织,真正达成“杀敌于无形、治癌不伤身”的治疗愿景。

  然而,这项前沿疗法的普及之路,却长期被一道难题掣肘:作为治疗核心“弹药”的硼携带剂,目前仍然使用20世纪进入临床的第二代硼携带剂及其衍生化产品,导致硼携带剂在肿瘤细胞与正常组织的分布不理想,影响治疗效果,制约这一先进治疗方法的临床应用。

  面对这一困境,陈学年教授带领河南师范大学和郑州大学的科研团队迎难而上,历经数载潜心攻关,终于在高硼含量的多面体硼烷高选择性衍生化方法中实现了关键性突破。不仅凭借机理和方法创新,大幅提升多面体硼烷合成效率,更创新研发出类似“搭积木”的精准装配方法,为硼携带剂按需装配各类靶向基团与功能基团,开发更高效、更安全的下一代BNCT硼药筑牢关键技术支撑。河南师范大学“硼烷和有机硼酸化合物的创制与应用”项目也凭借突出的科研价值,荣获2025年度河南省自然科学奖一等奖。

  “我们在下一代硼药合成方面的研究,最终目标就是让顶尖抗癌技术走出实验室,让更多患者能享受到科技进步的红利。”陈学年介绍,项目团队积极参与构建“基础研究—技术突破—产业转化”的完整创新链,目前已经与河南心连心化学工业集团股份有限公司深度合作,发展新型硼烷放大合成工艺,显著提升了生产效率与产品质量,更大幅降低生产成本,让硼基化合物从“实验室里的珍品”,成功转变为“产业可用的优品”。

  此外,河南理工大学“煤岩体变形能量流动控制防灾技术及应用”项目精准直击行业痛点,为我国煤矿深部动力灾害精准防控提供全新解决方案;河南工业大学“复杂储粮环境下粮仓结构的性能提升关键理论与技术”项目破解粮食仓储安全难题,推动粮食仓储行业向“绿色优储”转型;郑州轻工业大学“低温肉制品绿色加工与安全防控关键技术创新及应用”项目突破产业发展瓶颈,推动肉制品加工向绿色化、智能制造方向升级……一个个获奖项目,皆是河南高校充分发挥教育筑基作用的生动缩影。

  28项一等奖中高达96.4%的参与率,充分彰显了高校在河南科技创新体系中的关键地位。从基础研究的突破者,到成果转化的推动者,我省高校参与的项目广泛涉及农业、工业、医疗、能源等10大领域,与河南建设农业强省、制造强省等战略需求高度契合,精准对接产业发展的痛点难点,让学科建设与产业发展同频共振、同轨并行,让科研成果真正转化为实实在在的产业竞争力。

  郑大标杆

  8项成果勾勒“全链条创新”图景

  开灯关灯,需要开关。电网发电、输电、配电,也离不开“开关”。

  “作为电网全环节中唯一能主动动作的设备,电力开关既管电能分配,又能在短路时切断超大电流,我们管它叫电力系统的‘咽喉要道’和能源供应的‘安全卫士’。”3月19日,郑州大学河南省输配电装备与电气绝缘工程技术研究中心里,多种高压电力开关及其核心零部件一字排开展示在橱窗中。郑州大学电气与信息工程学院教授程显告诉记者,相比家用简易开关,高压开关要应对数千至几十千安培的电流,灭弧和绝缘是核心技术难题。

  长期以来,六氟化硫因优异的灭弧和绝缘性能成为高压开关的主流介质,但其温室效应潜力值是二氧化碳的2.4万余倍,微量排放也会对全球气候产生长期影响。“欧盟计划2032年全面禁止六氟化硫开关设备使用,我国‘双碳’目标也在不断推进,这让高压开关的环保替代迫在眉睫。”程显说。

  自2013年起,程显便带领团队聚焦这一难题,走出了一条“串联真空灭弧+环保气体绝缘”的创新之路。“真空灭弧单元串联并非简单连在一起,最大的难点就是均压问题。”程显解释,多个灭弧单元串联后,若不能均匀承担电压,一个单元击穿,其余的会接连失效,整个设备就无法工作,“我们首创了自均压真空灭弧室设计,通过优化电场分布,让灭弧室每个瓷壳组件及灭弧室单元间都能均匀分压,彻底打破了真空开关在高电压等级的应用限制。”

  不仅如此,团队持续突破技术瓶颈:攻关实现了设备的紧凑集成设计,适配现有变电站安装条件,大幅降低电网环保升级的成本;研发行业首创的高真空度在线监测和环保气体成分检测技术,实时监控设备运行状态,从根本上筑牢设备可靠性防线。

  这项获得河南省科学技术奖一等奖的“紧凑自均压真空灭弧型环保GIS关键技术及应用”成果,破解行业“卡脖子”难题,打破ABB、西门子等国际巨头技术垄断,实现多项关键指标跨越式提升——产品电压等级提升近一倍,通流能力提升27%,均压指标提升40%以上,实现真空度在线监测从无到有的突破,处于国际领先水平。

  如今,这一成果已经应用于平高、泰开、许继等行业龙头企业,列入国家发展改革委绿色技术推广目录和国家能源局首台套重大技术装备;产品覆盖全国10省60余个输变电工程,出口欧盟及沙特、柬埔寨等共建“一带一路”国家。

  这一成果,是郑州大学科技创新加速“跑”起来的一个缩影。

  记者注意到,在2025年度河南省科学技术奖成果中,郑州大学以第一完成单位荣获48项,其中一等奖8项,获奖项目涵盖物理学、先进材料、水利交通、电气工程、生物医药、环境科学等多个重要领域。牵头获奖总数再创新高,全省占比达15.5%,科技创新成果量质齐升。

  “获奖项目团队坚持‘四个面向’,在促进制造业转型升级、服务经济社会高质量发展、保障人民生命健康等方面作出了积极贡献。”郑州大学相关负责人表示,下一步,郑州大学将继续发挥自身优势,践行高校科技创新使命担当,坚持服务国家和区域经济社会发展战略需求,聚焦关键核心技术突破,加强有组织科研,加强科技创新和人才培养,以更多优秀科研成果赋能“双一流”建设,助力新质生产力发展。

  出彩答卷

  从实验室到“生产线”的人才驱动逻辑

  如果告诉你,未来某天,膝盖软骨磨没了不用换关节,而是让它自己重新长出来;外伤导致的大段骨缺损,可以用你自己的细胞“种”出一块“新骨头”,你会不会觉得,这听起来很科幻?

  其实,这已经照进现实。这项由河南医药大学党委书记任文杰教授团队牵头完成的“骨与软骨活体组织再生再造关键技术创建及临床转化应用”成果,刚刚荣获河南省科学技术进步奖一等奖。

  “骨软骨再生,是国际性科技难题。”任文杰坦言,这绝非单一学科可以攻克的难关,而是一片横跨生命科学、材料科学、生物力学、临床医学、工程制造的交叉“无人区”。

  要让组织真正“长出来”,必须闯过四重关卡:具备“种子”功能的干细胞,难以被精准调控其分裂与分化;利用人体自身修复能力时,如何精确掌控局部免疫环境,引导再生启动;在实验室里,很难构建出与人体真实结构一模一样的再生组织;即便样品成功,一旦进入规模化生产,又会面临质量失控的风险。

  这些问题,分属截然不同的学科。“这不只是医学问题,更是交叉学科的系统工程。”为此,2008年项目启动之初,任文杰便组建了一支“混编军”——联合上海交通大学医学院附属第九人民医院,河南医药大学第一、三附属医院及暨南大学、浙江大学等高校,并引入上海软馨生物科技有限公司等企业的研发力量。

  “临床医生提出需求,材料学家攻关难点,生物力学家解析机制,工程师落地制造。”河南医药大学组织工程与再生临床医学中心副主任王磊介绍,经过15年时间,团队打通了从临床发现问题、实验室研究机制、工科解决问题、车间规模化生产,再到回归临床验证疗效的完整闭环。不同背景的人才在同一条跑道上接力,催生出一系列“跨界”硕果。

  早在2022年,河南医药大学第三附属医院成功开展了一例双膝关节软骨缺损自体骨髓干细胞体外构建组织工程软骨、关节镜下移植手术。从患者骨髓中提取的间充质干细胞,在GMP车间中“培养”出大小、形态精确可控的自体组织工程软骨,最终在微创手术中回植体内。从医生提需求,到实验室出方案,再到车间生产、手术落地——每一个环节,都有人在前面稳稳接棒。

  截至目前,这项技术已累计完成200余例临床治疗,覆盖长段骨缺损修复、耳鼻再造、关节损伤修复等23项适应症,并通过25家医院向省内外广泛推广。依托中原再生医学实验室,未来5年将孵化5家至10家龙头企业及产业园区,推动5项至10项创新医疗技术走向临床。

  更可贵的是,这项研究成果让一群来自不同学科的人,用15年学会说同一种语言、走同一条路,把看似不可能的“再生梦”,从实验室一步步送进手术室,送到患者身边。

  如今,这一从临床需求出发、以多学科人才拼出完整技术链条的创新范式,正在被复制到更广阔的领域。在河南,这片承载着厚重医学积淀与创新基因的土地上,正孕育着中国再生医学从“跟跑”到“领跑”的新可能。

  本报科教卫全媒体中心出品

编辑:陈梦伊

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