【建筑工程管理】工程十五期间建设标志性成果简介

1、华东理工大学“211” “十五”期间建设标志性成果简介标志性成果名称大型石油与煤化工过程技术及装备标志性成果获奖情况获奖时间2002获奖级别2002年度国家科技进步二等奖项目名称标志性成果简介先进化学工程与技术学科群石油和化学工业是国民经济的重要支柱产业，为国民经济各部门提供能源和基础原材料及配套产品，在经济建设、国防事业和人民生活中发挥着极其重要的作用。化工技术发展的主要目的是降低生产成本，而生产成本在技术发展到一定阶段后主要取决于生产规模，因而生产的规模在石油化工领域成为技术先进性的标志。我国目前经济处于高速发展 阶段，对石油化工品如精对苯二甲酸、乙二醇、苯乙烯等有巨大的现实和发展需求。止

2、匕外, 目前石油资源紧缺，而煤藏丰富，发展以煤为原料的能源与化学工业是我国的基本国策。煤作为我国现在和今后的主要能源，在能量转化过程中产生大量SO2, NOx,对这些副产物进行无害化或资源化处理是建设资源节约型、环境友好型社会必须面对和解决的技术问题。满足我国对石油化工品发展的需求，开发以煤为原料的能源和化工技术，对大气污染 物进行无害化与资源化处理，最终都依赖大型化工过程技术，而反应装置作为化工过程核心，其大型化是实现大规模生产、加工与治理的关键。我国绝大多数大型反应器与过程装 置的设计和优化技术都为引进技术，技术关键被垄断。由于国外技术的封锁，和国内消化吸收工作不力，长期以来一直未能掌握其

3、中的核心技术。在“十五”期间，针对我国经济发展的需求，在“211 ”学科建设的支技下，对多反应器模型化和优化开展了系统深入的研究，取得了重要的基础研究成果，在 AIChEJ,Chem. Eng. Sci.和Ind. Eng. Chem. Res. 三个著名化学工程期刊上发表论文 24篇。主持“ 973 ”项目1项，承担“973 a 863 ”课题项，在大型聚酯反应器、乙苯负压脱氢反应器、PX氧化反应器、多喷嘴对置式水煤浆气化装置、大型甲醇反应器等的工业化方面取得重要的应用成果，成功开发了聚酯成套技术（10-15万吨/年），苯乙烯成套技术（20万吨/年），PTA反应器技术（45万吨/年），多喷嘴

4、对置式水煤浆气化炉（日处理20003000吨煤），甲醇合成固定床反应器（单台 30万吨/年）。止匕外.开发了 CO2、环氧乙/丙烷和甲醇反应联产碳酸二甲酯和二元醇技术、完成了211工程” “十五”期间建设标志性成果简况表1“211工程” “十五”期间建设标志性成果简况表生物工程与制药工程学科标志性成果名称生物过程，程埋论与应用研究标志性成果获奖情况获奖时间2002、2004获奖级别国家科技进步二等奖项目名称标志性成果简介该项成果属于“生物化工”学科，“十五” “211 ”建设期间，已先后茯得国家科技进步二等奖2项，省部级科技进步（含自然科学奖）一等奖 4项和国际奖1项。研究成果在国际相关领域产

5、生重要影响，学术骨干担任国际主流学术期刊主编1人、编委12人次，发表SCI收录论文120篇，论文被SCI他人引用189次，应邀在国内外重要 学术会议上作大会报告或特邀报告 22次；在生物过程工程理论与应用研究方面，研究所涉及的生物体有微生物、动植物细胞; 生物过程有活细胞的代谢过程，也有细胞材料的催化反应过程。在推进生物技术产业化 应用研究中，重点研究过程优化与放大规律，形成技术、工程、装备一体化关键平台技 术，取得了重大社会和经济效益。在“以酶和整体细胞为催化剂的生物转化过程关键技术”研发中，我们着重对生 物催化过程进行了研究。以工业应用为最终目标，针对医药和化工中间体等物质的生物 制造过程

6、，重点开展了生物催化剂的自主制备、反应介质的设计与优化等方面的系统研 究，获得了（R）-和（S）-酮基布洛芬酯酶等一批具有自主知识产权的生物催化剂，发明了 pH调控和添加剂法等优化强化生物催化剂立体选择性的新方法。学术带头人在国内外 生物催化与酶工程界享有较高的地位， 应邀编辑出版了国际核心学术期刊中国酶工程特 集；并在2005年成功举办了 “生物催化与生物加工国际研讨会。有关成果已获授权专 利3项，已有6项进入产业化应用。在“植物细胞和高等真菌培养过程工程”研究中：针对植物细胞和高等真菌培养， 研究了细胞培养新型细胞培养反应器的放大；次级代谢物分子多样性的调控等问题。发 表的研究成果受到美国

7、工程院院士等专家的高度评价，学术带头人在国际相关领域享有声誉，被国际知名出版社和著名同行专家邀请为Advances in Biochemical Engineering/ Biotechnology 丛书编著;获得国家发明专利 7项。211工程” “十五”期间建设标志性成果简况表 3项目名称先进过程机械与装备技术学科标志性成果名称重大过程装备的寿命预测与安全保障技术标志性成果获奖情况获奖时间2004、2005获奖级别国家科技进步二等奖（3项）标志性成果简介针对重大过程设备及装置的安全保障与维修，本项目在在国家科技攻关、国家杰 出青年、教育部重大科技项目等基金的支持下，以断裂力学理论、损伤理论、

8、可靠性 与风险工程理论、现代计算机网络技术、测试技术等为基础，发展了重大机械装备的 寿命预测和安全评估的技术基础，在工程应用中取得了重要成效。建立了含缺陷结构断裂参量计算与断裂评定新方法。定义了具有明确物理意义的裂纹张开能量释放率J积分，创建了简便的杆系构件裂纹断裂参量 K计算新方法；为 解决任意应力应变关系材料结构的弹塑性断裂参量计算，定义了全新的J积分估算表达式，提出等效原场应力法和扩大 EPRI法应用范围的塑性多段幕次法；解决了由压 力管道拉伸解和弯曲解直接叠加计算拉弯组合载荷作用下的J积分估算；提出当量应力应变关系概念，建立了强度不匹配焊缝结构均质化的断裂参量计算法。建立了压力管道安全

9、保障的技术体系。 针对压力管道危险源评价与失效原因诊断 技术，提出了确定压力管道系统危险源辨识评价与危险程度的分析技术和方法。针对 在役含缺陷压力管道安全评定关键技术， 以在役压力管道缺陷状况的数据采集分析为 先导，压力管道塑性极限载荷与内力、应力分析等通用基础算法研究为手段，应用先 进的塑性力学和断裂力学理论，建立了压力管道体型缺陷和面型缺陷安全评估技术与 方法。实现了重大承压设备的寿命预测与维修规划。针对高温高压设备的维修规划，致 力于将时间尺度相关的科学理论引入到过程设备维修领域。通过大量的高温强度实验和理论分析，发展了与时间相关的破坏理论，包括与时间相关的损伤理论、与时间相 关的断裂理

10、论、以及与时间相关的损伤可靠性理论，建立了高温构件损伤局部化的测 量与分析方法，形成了结构弱点识别技术，有效地解决了高温高压设备何处修与何时 修的问题。对腐蚀疲劳、应变疲劳、氢损伤等苛刻环境下的失效模式、失效机理、检 测方法、断裂规律及监控抑爆方法也进行了分析研究，提出了复杂环境下保障设备安 全的维修规划方法。研究成果成功用于对扬子石化、齐鲁石化、镇海石化等企业的数百台高温高压容器、百余台湿硫化氢环境下压力容器和大量压力管线等装备与设施的安全评估与寿命预测，已取得数十亿元的经济效益，同时也产生了重大的社会效益，并奠定了我国压力容器缺陷评定规范的科学基础。在本研究领域，已在国内外期刊发表相关论文

11、共280余篇，被同行引用300余次。许多论文得到包括英国皇家工程院院士在内的机械、材料、化工、力学、数学、核工程等领域科学家的广泛引用与肯定。十五期间获得国211工程” “十五”期间建设标志性成果简况表 4项目名称过程控制与智能系统学科标志性成果名称大型石油化工装置智能建模、控制与优化标志性成果获奖情况获奖时间2002、2005获奖级别国家科技进步二等奖标志性成果简介该项成果所属学科为“过程控制与智能系统”，先后获得 2002年、2005年国 家科技进步二等奖2项，省部级科技进步一等奖4项、二等奖4项，上海市专利发明 一等奖1项以及2006年中国专利优秀奖。在国际权威杂志Automatica

12、等国内外学 术刊物上发表的学术论文中200余篇被SCI/EI/ISTP收录。本项目在国家自然科学基金、973计划、863计划、科技攻关以及产业化等国家 重大（点）科技计划专项的支持下，围绕复杂工业生产过程控制和优化中凝炼出的急 需解决的关键科学问题，以大型石油化工生产过程为背景，结合控制科学与工程的前 沿方向，开展了神经网络的工程应用理论与方法、复杂系统多模式智能建模、智能控 制与知识自动获取、智能优化以及系统综合集成等理论、方法与应用研究。在复杂工业过程智能建模与应用上， 将人工智能与化学工程中的“三传一反”融合一体，提出了建立化工生产过程本征与宏观智能反应动力学模型、智能传热与传质 模型，

13、以及工业生产过程智能工艺机理模型的理论和方法；有机集成神经网络工程应 用理论与方法、化工过程智能工艺机理模型、以及模型在线自校正方法等，提出了建 立复杂生产过程重要性能指标的软测量模型及其在线实时自校正的理论与方法。在复杂工业过程智能控制与应用上，从解决实际复杂工业过程的实时控制出发，提出了一类非线性智能预测控制技术，利用智能优化算法解决了非线性动态模型的结构确定、参数辨识以及控制器的设计；首次提出了伊藤型随机系统的滑模控制方法、 中立型时滞系统的滑模控制方法，给出了保证滑模动态全局随机渐近稳定的充分条 件。在复杂工业过程智能优化与应用上，针对并行、全局搜索算法的稳定性与收敛性 问题，提出了混

14、沌遗传算法、自适应变异算子设计、优选优生进化算法、智能随机搜 索算法等多种改进算法：针对多目标优化问题、提出了基于遗传算法和结合局部混沌211工程” “十五”期间建设标志性成果简况表 5项目名称先进化学工程与技术、高性能特殊材料标志性成果名称高分子材料的微相结构及其演化标志性成果获奖情况获奖时间2003获奖级别上海市科技进步（自然科学类）二等奖标志性成果简介本项工作获国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金重大和重点项目以及国家863计划项目等的资助。在 J. Chem. Phys.、Macromolecules 等国内外学术刊物上发表 SCI 收录论文150余篇，相关论文他引500余篇次，中请

15、发明专利19项，研究成果获上海 市科技进步二、三等奖各1次。胡英院士、刘洪来教授、林嘉平教授等在International Conference on Properties and Phase Equilibria for Product and Process Design等国内外学术会议上作特邀与大会报告 11次。共聚高分子是典型的具有多尺度结构的复杂系统，是目前高分子物理、凝聚态物理、 统计力学和分子热力学等交叉领域的研究热点之一。胡英院士和刘洪来教授等提出将统计 力学理论、分子模拟和实验测定三者结合的现代分子热力学研究方法。采用该方法，建立了基于自由空间中的柔性连接链模型的链状流体系统

16、的亥氏函数和状态方程、聚电解质和两性聚电解质溶液的分子热力学模型，以及格子模型上的混合亥氏函数模型，用泛函方法 建立了多分散高分子系统的稳定性理论，导出了旋节线和临界点判据。自主开发了MC、MD、DPD、CDS和DDFT等模拟和理论计算软件，可以从不同时间和空间尺度研究复 杂系统微相分离结构及其演化。利用原子力显微镜等多种手段对浇铸于固体表面和 Gemini表面活性剂溶液表面的三嵌段聚膜的微相分离形态进行了观察，发现可以用不同 结构的Gemini表面活性剂诱导形成不同形态的微相分离有序结构。在自由空间柔性链模 型的基础上，开发了模拟柔性链流体密度和构型分布的MC和MD模拟软件，建立了基于权重密

17、度近似的密度泛函理论；在格子模型上，用 MC模拟方法和Fleer-Scheutjens 模型对均聚高分子和嵌段共聚高分子在固液界面的不同吸附形态及其分布进行了广泛的 模拟和理论分析研究。林嘉平教授等建立了聚肽液晶分子理论模型，提出了关于聚肽左旋、 右旋链构象转变的统计理论和聚肽在液晶态分子链构象转变的机理。研制了聚肽/磷酸钙有机无机生物复合材料，发现聚肽对磷酸钙骨水泥有很好的增韧作用。发现可通过共腕结211工程” “十五”期间建设标志性成果简况表 6项目名称高性能特殊材料学科、先进化学工程与技术学科群标志性成果名称若干纳米功能材料的设计、制备与工程化标志性成果获奖情况获奖时间2003获奖级别国

18、家科技进步二等奖标志性成果简介在国家杰出青年基金、十五“ 863 ”计划、国家自然科学基金重点项目、国家基础研究重大项目前期研究专项等项目的支持下，围绕纳米功能材料的设计及其组成、形 态、结构的控制理论、功能强化及制备过程关键技术的工程化放大等关键科学及技术问 题，从分子设计与生物仿生设计的角度构建新型纳米功能材料，系统研究了纳米功能材 料制备和应用过程中的多尺度效应，提出了一系列控制纳米功能材料形态、微结构和表 面特性的新方法、新技术和新理论，基本形成了纳米功能材料可控合成、结构控制的理 论框架。以功能强化为目标，针对纳米功能材料具有的独特效应，经关键技术突破，实 现了对新型有机光电材料、生

19、物材料、导电材料、功能性助剂材料以及有机无机复合材 料等系列纳米功能材料的创新合成。并进一步将纳米功能材料制备过程的特殊性与传统 化学工程的基本原理相结合，创新地建立了纳米功能材料制备过程中化工基础问题的研 究方法，实现了结构可控纳米功能材料工程放大规律和工程化技术的突破。近年来，发 表SCI收录的论文250余篇，其中影响因子介于610之间的10余篇。被SCI期刊他 引1500余次。申请公开国家发明专利 40项，其中授权15项。在对纳米功能材料制备和应用工程技术系统研究基础上，建成上海市纳米功能材料 公用中试技术平台和工业化服务平台， 推动了几种纳米功能材料产业化。自固化磷酸钙 人工骨建成了符

20、合GMP的产业化生产线，在全国二十个省市五百多家医院使用 50000 余例，无论在骨创伤修复、脊柱外科还是在牙根管填充等领域均取得满意效果，获国家级重点新产品。在纳米无机功能粉体材料方面，在山西晋城建成1.5万吨/年纳米碳酸钙生产线；在江西建成3.5万吨/年的生产线。建立了 200吨/年规模的纳米片状黑底导 电石墨涂料生产线，用于上海永新和陕西咸阳彩虹显像管厂的日立、 索尼和东芝生产线。 2004年在国产彩管中已有1/8采用了该产品。成功试生产的新型 DVD-R光盘专用染 料填补了国内空白，使我国成为少数有能力生产该类有机材料的国家之一。以上研究工作有力推进了我国在纳米功能材料可控合成及结构控

21、制领域的科技进步，并在国际相关研究领域产生了一定的影响。有关纳米功能材料的科研成果，先后获得国家科技进步二等奖1项、上海市科技进步一等奖1项、上海市科技进步二等奖1项、教育部提名国家科学技术奖自然科学奖二 等奖1项、国家火炬计划项目1项、国际INPEX医药类创新优秀奖银奖1项、上海市 发明创造专利二等奖和上海市优秀产学研工程项目二等奖各1项。211工程” “十五”期间建设标志性成果简况表 7项目名称生物工程与制药工程标志性成果名称药物相关的化学生物技术及绿色农药创制标志性成果获奖情况获奖时间2002 年获奖级别教育部提名国家科学技术奖自然科学一等奖标志性成果简介通过“十五”211目的实施，结合

22、本校在生物化学方面的传统优势，注重化学生物技术基础研究，从而提高新药发现和创制的效率及成功率，形成了自主创新药物研发 的技术体系和人才梯队，学科研究力量得到显著增强。其间，以国家“ 家“ 863 ”计划、国家自然科学基金重点项目、多项自然科学基金面上项目及省部级项 目为契机，围绕着项目的实施分别在绿色农药创制及药物相关的化学生物技术方面取得 了重要的进展。研究人员担任188次香山科学会议执行主席之一、国家 973绿色化学 农药 项目首席科学家。在 J. Am. Chem. Soc., Kidney Intl., Chem. Commun., Org.Lett.等发表SCI论文一百二十余篇。国际

23、PCT专利3项。分别获2002年教育部提名 国家科学技术奖自然科学一等奖，2003年教育部科技进步一等奖。药物相关的化学生物技术：在生物催化技术药物制备及产业化方面，构建了生物催 化获取医药产品的平台技术，主要包括新酶源的获得、新反应体系开拓和新反应过程工 程等关键技术，米格列醇已经取得国家三类新药的临床批文，实现了技术转让，进而完 成了临床试验。另外，利福昔明、托莫西汀已经取得国家三类新药的临床证书。在蔡系 荧光探针方面：1）创造了蔡杂环单线态氧荧光探针；2）创制月青基蔡、月青基稠环并祭荧光团 及其衍生探针；3）利用迫位效应及强化推拉电子作用显著提高乙二胺受体类正离子探针 灵敏度并获得单个活

24、体细胞应用结果；4）获得水性高选择性汞离子荧光识别探针，显示并获得了单个活细胞体内汞离子分布荧光影像；5）设计、合成了双受体铜、银离子及锌离子高选择性荧光探针；6）设计制备了基因测序用标记染料。在蔡系人工核酸酶方面 1）首次发现硫杂原子的独特 DNA嵌入及光损伤等作用；2）发现蔡系Pschorr环构异构 化及自由基诱导芳香氢转移的普遍性；3）合成、设计了十数类含硫杂环并恭酰亚胺 DNA 嵌入及光敏切断剂；4）设计、合成、生物应用评价了能降解核酸且对蛋白质活性无影响 的蔡酰亚胺类DNA光敏切断剂；5）获得了具有GC序列选择性的DNA水解切断剂。绿色农药创制：在昆虫行为调控剂的创制及QSAR等应用

25、基础方面进行了较系统的研究；利用多粘类芽抱杆菌成功地开发出具有自主知识产权的生物农药康地蕾得，可有效防治素有植物“癌症”之称的植物青枯病和枯萎病。尤为突出的是在新烟碱杀虫剂创制中，设计合成了系列具有顺式构型的新杀虫剂先导结构，而且杀虫活性及杀虫谱在一 定程度上超越了著名的商品化品种叱虫咻，已经申请了国家发明专利和国际PCT专禾I,有可能成为我国第一个具有独立知识产权的新烟碱杀虫剂。鉴于该化合物广阔的市场前景，尤其是对哺乳动物的低毒性及对抗性害虫高活性，江苏克胜集团和华东理工大学签211工程” “十五”期间建设标志性成果简况表 8项目名称高性能特殊材料标志性成果名称军用特种聚合物及复合材料标志性

26、成果获奖情况获奖时间2003获奖级别教育部提名国家科技进步二等奖标志性成果简介在国防973计划和国家863计划以及国防科工委的支持下，针对先进树脂基复合材 料成型温度高和低温固化环氧树脂基复合材料耐热性不高的问题，针对树脂基复合材料耐 烧蚀性不理想、机械性能差和耐热性欠缺问题，针对透波树脂基复合材料的耐热性不高等 问题，我们根据多年积累的研究经验，考虑聚合物的加工性和耐热性，分别进行分子结构 设计，或进行理论计算，或进行模拟，最后制备了一类新型的低温固化高温使用的聚三晚 树脂及其复合材料体系、新颖的耐高温含硅芳快树脂及其复合材料体系和磷酸盐基复合材 料体系，解决了树脂合成、树脂固化成型、材料表

27、界面、材料复合等理论和技术的关键问 题，研制的材料显示出优异的性能，在国家科技部、总装部、教育部主持专家的（预）验 收或鉴定会上，获得了各方专家的好评。所研制的树脂现均已提供给军工部门，进行材料 的应用评价。目前所研制的磷酸盐基复合材料已用在军工部门的型号试制上。聚芳基乙快树脂是全碳氢结构的聚合物，具有优异的介电特性。“聚芳基乙快材料 研究”作为国防科工委“十五”军工新材料重点项目，开展一系列研究。通过对耐烧蚀聚 芳基乙快（PAA）材料关键技术即芳基乙快的合成与聚合过程的研究，解决了合成和聚合 过程中的诸多关键技术问题，研制出了系列PAA树脂，在850 c下的热解成碳率高达80% 以上，可以在

28、500600 C短时间使用。碳纤维增强聚芳基乙快树脂复合材料的线烧蚀速 率仅为酚醛树脂的5060%,应用RTM成型工艺制备的玻璃纤维增强高纯改性PAA树脂复合材料具有优良的介电性能。目前，用聚芳基乙快材料试制的导弹天线雷达罩已通过 联合打靶试验，已在型号上获得应用。通过聚芳快树脂与酚醛树脂的结合，开发的 RTM 成型用耐烧蚀酚醛树脂，已通过型号研究的各项试验，也在型号上得到应用。国防科工委立项批准的投资1000万元和220万元的二条生产线建设已经完成，建 设在上海市松江开发区的二条生产线分别用于生产特种树脂一一烯丙基双酚A树脂和高碳酚醛树脂，生产的树脂用作高性能结构材料已用于二十多种航天、航空

29、（飞机）定型军 用产品，作为耐烧蚀防热材料已用于航天型号的定型产品如耐烧蚀防热结构件等的制造。近5年来，在高分子合成化学、高分子反应即树脂固化、树脂基复合材料方面展开了系歹U基础性研究， 在 Macromolecules , Polymer , J.Appl.Polym.Sci. , ThermochimicaActa ,高分子学报，高等学校化学学报等国内外学术刊物上发表论文 156篇，并应邀参加 国内、国际学术会议多次，多次作特邀报告；出版专著或教材 8部；申请发明专利20多 项；鉴定成果6项，获省部级奖3项。211工程” “十五”期间建设标志性成果简况表 9项目名称先进化学工程与技术标志性

30、成果名称若干催化材料的功能化和工程化标志性成果获奖情况获奖时间2002获奖级别上海巾科技进步二等奖标志性成果简介该标志性成果所属学科为“先进化学工程与技术”学科群，分别于 2002年和 2004年获上海市科技进步二等奖（基础理论类），2005年获第七届上海国际工业博 览会创新奖。该标志性成果主要是开展先进催化材料的设计、制备、应用和催化化学研究，重点是先进催化材料的功能化和工程化研究，开拓其在环境保护、石油化工、能源 化工、精细化工和生物医药等行业中的应用，实现绿色化学过程，在机动车尾气净 化与环境保护催化剂、烯姓聚合催化剂、无机催化功能膜的制备与应用、新型生物 酶固定化载体和纳米碳纤维催化剂

31、等方面的研究中，获得了一批在国际上有一定学 术影响的应用基础研究成果和有重要应用价值的具有自主知识产权的核心技术，“十五”期间发表被SCI、EI收录的学术论文近160篇，中国发明专利公开36件, 美国发明专利公开1件，中国发明专利授权12件，研究成果被国内外同行广泛引用， 被国际化学界著名杂志Chemical Reviews （影响因子21.244 ）多次大篇幅引用， 也受邀为Chemical Reviews撰写有关茂金属的总结性文章（2003, 103 : 2633 ）。 作为主持单位，承担了国家973计划项目“高丰度稀土元素在环境保护领域中高效、 高质利用的基础研究”、“十五”国家重大攻关

32、项目课题“纳米结构固定化酶的组 装技术开发”、国家自然科学基金重点基金“复杂物系多尺度结构调控及相关材料 性能-结构-制备关系”、国家自然科学基金委员会与香港研究资助局联合基金”钛 硅分子筛-纳米碳纤维复合催化剂的制备”等多项国家和省部级的重大以及重点科 研项目。该标志性成果中代表性成果有：“汽车尾气三效净化催化剂”、“新型高 效、“高选择性茂钛族金属催化剂的分子设计、合成及催化行为研究”和“无机催 化功能膜的制备与应用的基础研究”。“汽车尾气三效净化催化剂”已在无锡威孚 力达催化净化器有限责任公司成功投产，显著增加了产品的竞争力，已成为国内最211工程” “十五”期间建设标志性成果简况表10项目名称公共服务体系建设标志性成果名称国家技术转移中心及相关平台建设标志性成果获奖情况获奖时间2005获奖级别全国技术市场工作先进集体标志性成果简介“十五”期间，华东理工