中共中央、國務(wù)院1月8日上午在北京隆重舉行國家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)。黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人出席大會(huì)并為榮獲國家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)、國家自然科學(xué)獎(jiǎng)、國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)、國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)以及國際科學(xué)技術(shù)合作獎(jiǎng)的科研人員頒獎(jiǎng)。
其中，與LED相關(guān)的獎(jiǎng)項(xiàng)有兩項(xiàng)。楊其長(zhǎng)、魏靈玲等團(tuán)隊(duì)完成的項(xiàng)目——“高光效低能耗LED智能植物工廠關(guān)鍵技術(shù)及系統(tǒng)集成”榮獲國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。另有一項(xiàng)照明相關(guān)項(xiàng)目“聚集誘導(dǎo)發(fā)光”榮獲2017年度國家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)，由唐本忠院士牽頭完成。
高光效低能耗LED智能植物工廠關(guān)鍵技術(shù)及系統(tǒng)集成
主要完成人
楊其長(zhǎng) 魏靈玲 宋衛(wèi)堂 周增產(chǎn) 劉文科
郭文忠 張國義 程瑞鋒 李 琨 李成宇
主要完成單位
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所
中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
北京大學(xué)東莞光電研究院
北京農(nóng)業(yè)智能裝備技術(shù)研究中心
北京中環(huán)易達(dá)設(shè)施園藝科技有限公司
北京京鵬環(huán)球科技股份有限公司
四川新力光源股份有限公司
部分證書
該項(xiàng)目所突破的關(guān)鍵技術(shù)包括：
先提出植物“光配方”概念并闡明其理論依據(jù)，創(chuàng)制出基于光配方的LED節(jié)能光源及其光環(huán)境調(diào)控技術(shù)。基于植物光合對(duì)不同光譜的響應(yīng)特征，率先提出了植物“光配方”概念，構(gòu)建了典型作物不同生育期的光配方優(yōu)化參數(shù)。創(chuàng)制出基于光配方的紅光(660nm)與藍(lán)光(450nm)芯片組合式、藍(lán)光芯片與熒光粉激發(fā)式多光譜組合 (R/G/B/FR) LED節(jié)能光源;研發(fā)出基于植株發(fā)育特征的移動(dòng)式LED光源及其光環(huán)境調(diào)控技術(shù)，顯著降低光源能耗。與熒光燈相比，節(jié)能率達(dá)62%以上。
首次提出植物工廠光-溫耦合節(jié)能調(diào)溫方法，發(fā)明了基于室外冷源與空調(diào)協(xié)同調(diào)溫的節(jié)能調(diào)控技術(shù)?；谝雇硎彝饪諝夂欣湓?、光期空調(diào)降溫能耗高的現(xiàn)實(shí)，首次提出將光期置于夜晚、引進(jìn)室外自然冷源降溫的“光-溫耦合節(jié)能調(diào)溫”方法，發(fā)明了基于室外冷源與空調(diào)協(xié)同調(diào)溫的植物工廠節(jié)能環(huán)境調(diào)控技術(shù)裝備，顯著降低空調(diào)能耗。與傳統(tǒng)空調(diào)降溫相比，節(jié)能率達(dá)24.6-63.0%。
發(fā)明了UV-納米TiO2營(yíng)養(yǎng)液協(xié)同處理技術(shù)和采收前短期連續(xù)光照提升蔬菜品質(zhì)方法，研發(fā)了基于光-營(yíng)養(yǎng)協(xié)同調(diào)控的蔬菜品質(zhì)提升技術(shù)。發(fā)明了UV-納米TiO2協(xié)同處理營(yíng)養(yǎng)液自毒物質(zhì)的技術(shù)方法，首次提出采收前短期連續(xù)光照調(diào)控蔬菜品質(zhì)新技術(shù)，探明了提升蔬菜品質(zhì)的光環(huán)境優(yōu)化參數(shù)及調(diào)控策略，降低葉菜硝酸鹽含量達(dá)30%以上，并顯著提高了Vc和可溶性糖含量。
研發(fā)出植物工廠光效、能效與營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)提升的環(huán)境-營(yíng)養(yǎng)多因子協(xié)同技術(shù)，集成創(chuàng)制出3個(gè)系列的智能LED植物工廠成套產(chǎn)品。探明了基于光配方、光-溫耦合與營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)提升等多因子協(xié)同調(diào)控的邏輯控制策略及算法，研制出基于物聯(lián)網(wǎng)的植物工廠智能化管控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)植物工廠溫度、濕度、光照、CO2濃度以及營(yíng)養(yǎng)液EC、pH、DO等要素的在線檢測(cè)、遠(yuǎn)端訪問、程序更新及網(wǎng)絡(luò)化智能管控。集成創(chuàng)制出3個(gè)系列的智能LED植物工廠成套技術(shù)產(chǎn)品：規(guī)模量產(chǎn)型、可移動(dòng)型、家庭微型植物工廠。
聚集誘導(dǎo)發(fā)光
主要完成人
唐本忠 秦安軍 董宇平 李 振 孫景志
主要完成單位
香港科技大學(xué)
浙江大學(xué)
北京理工大學(xué)
唐本忠(圖片來源：大公網(wǎng))
聚集誘導(dǎo)發(fā)光(aggregation-induced emission， AIE)項(xiàng)目制備了系列AIE分子體系，完善和豐富了AIE的理論，開發(fā)了AIE分子的高新技術(shù)應(yīng)用。通過合理的分子設(shè)計(jì)，獲得了多個(gè)器件性能良好的藍(lán)光、深藍(lán)光的AIE分子，為高效藍(lán)光分子的設(shè)計(jì)提供了一條行之有效的途徑;實(shí)現(xiàn)了對(duì)CO2“點(diǎn)亮型”定量檢測(cè)以及鋁離子等金屬離子的痕量檢測(cè);實(shí)現(xiàn)了對(duì)葡萄糖特異性檢測(cè)以及對(duì)特定細(xì)胞系的生長(zhǎng)監(jiān)控。
聚集誘導(dǎo)發(fā)光的發(fā)現(xiàn)及機(jī)理
AIE材料最顯著的優(yōu)勢(shì)是其在聚集態(tài)下的高效發(fā)光。據(jù)唐本忠介紹，“聚集誘導(dǎo)發(fā)光”材料還從原理層面上扭轉(zhuǎn)了傳統(tǒng)有機(jī)發(fā)光材料發(fā)光猝滅(ACQ)，即材料從單個(gè)分子上看是發(fā)光的，但是聚合在一起后亮度減弱甚至不發(fā)光的問題，實(shí)現(xiàn)了單個(gè)分子不發(fā)光，但是聚合在一起后發(fā)光。
唐本忠表示，除了制成可折疊手機(jī)屏幕外，“聚集誘導(dǎo)發(fā)光”技術(shù)可以像X光，CT一樣在醫(yī)療基本診斷，以及治療癌癥等多個(gè)方面發(fā)揮作用，前景廣闊，大有可為。根據(jù)資料介紹，經(jīng)過16年的發(fā)展，AIE材料幾乎在眾多發(fā)光材料領(lǐng)域得到應(yīng)用，如作為對(duì)刺激(pH、溫度、溶劑、壓力等)特異性響應(yīng)與可逆性傳感的智能材料、可調(diào)諧折射率的液晶或偏振光材料、高效率的OLED顯示和照明材料、光波導(dǎo)材料、選擇性生化傳感材料、痕跡識(shí)別型材料以及在生物體系中的細(xì)胞器、病毒或細(xì)菌、血管成像材料等。其中，AIE熒光探針在細(xì)胞器特異成像和長(zhǎng)效追蹤等領(lǐng)域的應(yīng)用備受期待。
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