2019年度江苏省科学技术奖项目公示材料
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2019年度江苏省科学技术奖项目公示材料
9．林大杰，温州大学副教授，在鞠熀先教授课题组取得博士学位。开展 肿瘤标志物的分析化学研究，提出“纳米多重累积”信号放大的思路， 发展多种肿瘤标志物的电化学与电化学发光高灵敏分析新方法。是代表 作 7 的第一作者。
1. 发明专利: 一种乳腺癌诊疗一体化纳米粒子及其制备方法 授权号:
ZL 2013 1 0222239.9; 授权日期: 2018 年 12 月 21 日; 权利人: 南京
大学; 发明人: 鞠熀先、田蒋为、丁霖、于俊生、沈珍
2. 发明专利: 基于邻位触击效应的均相化学发光免疫分析方法 授权
号: ZL 2014 1 0190726.6; 授权日期: 2018 年 8 月 7 日; 权利人: 南
3. A robust probe for lighting up intracellular telomerase via primer extension to open a nicked molecular beacon. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 8205-8208. 钱若 灿、丁霖 (共同一作)、严利文、林曼菲、鞠熀先* 发表时间：2014 年 5 月 23 日
3．细胞功能分子的原位成像：针对重要生命分子原位精准检测方法 的缺乏，提出单通道和多通道的细胞表面糖基原位定量新原理，发展了 特定蛋白上聚糖原位检测的多种方法。设计带缺口的分子信标，建立了 细胞内端粒酶的原位成像与动态监测方法，创建了细胞中 caspase-3、 mRNA 与 microRNA、ATP 等功能分子的原位定量方法，实现了细胞内 caspase 家族演变过程的原位跟踪和生物标志物的质谱成像定量与癌细 胞的耐药性鉴定。
在 IF>5 刊物发表论文 136 篇，包括 Nature Commun.、JACS、Angew. Chem. 4 篇，Chem. Soc. Rev. 1 篇，Chem. Sci. 7 篇，Anal. Chem. 40 篇，专著 3 部，授权发明专利 5 件，1 人获国家优秀青年基金，1 人获江 苏省双创人才与特聘教授。8 篇代表论文被 SCI 他引 943 次，单篇最高 他引 276 次，得到广泛的正面评价和应用，表明该项目成果的特色、原 创性与影响力，并引领生物传感与细胞功能分子原位分析方法学及其肿 瘤诊疗应用的发展。
1. 发明专利: 一种乳腺癌诊疗一体化纳米粒子及其制备方法 授权号:
ZL 2013 1 0222239.9; 授权日期: 2018 年 12 月 21 日; 权利人: 南京
大学; 发明人: 鞠熀先、田蒋为、丁霖、于俊生、沈珍
2. 发明专利: 基于邻位触击效应的均相化学发光免疫分析方法 授权
号: ZL 2014 1 0190726.6; 授权日期: 2018 年 8 月 7 日; 权利人: 南
3. A robust probe for lighting up intracellular telomerase via primer extension to open a nicked molecular beacon. J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 8205-8208. 钱若 灿、丁霖 (共同一作)、严利文、林曼菲、鞠熀先* 发表时间：2014 年 5 月 23 日
3．细胞功能分子的原位成像：针对重要生命分子原位精准检测方法 的缺乏，提出单通道和多通道的细胞表面糖基原位定量新原理，发展了 特定蛋白上聚糖原位检测的多种方法。设计带缺口的分子信标，建立了 细胞内端粒酶的原位成像与动态监测方法，创建了细胞中 caspase-3、 mRNA 与 microRNA、ATP 等功能分子的原位定量方法，实现了细胞内 caspase 家族演变过程的原位跟踪和生物标志物的质谱成像定量与癌细 胞的耐药性鉴定。
在 IF>5 刊物发表论文 136 篇，包括 Nature Commun.、JACS、Angew. Chem. 4 篇，Chem. Soc. Rev. 1 篇，Chem. Sci. 7 篇，Anal. Chem. 40 篇，专著 3 部，授权发明专利 5 件，1 人获国家优秀青年基金，1 人获江 苏省双创人才与特聘教授。8 篇代表论文被 SCI 他引 943 次，单篇最高 他引 276 次，得到广泛的正面评价和应用，表明该项目成果的特色、原 创性与影响力，并引领生物传感与细胞功能分子原位分析方法学及其肿 瘤诊疗应用的发展。
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3、提出协同复合和离子输运调控的设计思想，开发多种钠离子嵌入材料和 离子筛隔膜，促进高性能钠离子电池和锂硫电池的实用化。
制备出 O3 型 Ni-Ti 复合氧化物和石墨烯复合氧化铁材料，获得首圈可逆和 稳定性优异的大容量钠离子电池材料；设计出基于 MOF 的离子筛隔膜，抑制多 硫离子穿梭效应，提升锂硫电池储能效率和寿命。相关论文发表于 Energy Environ. Sci.，Chem. Commn，Nat Energy 上（代表性论文 2、3、5），2 篇被 选为 ESI 高被引论文。
代表性论文 论著目录
1. Jian, Z. L.; Liu, P.; Li, F. J.; He, P.; Guo, X. W.; Chen, M. W.; Zhou, H. S.*, CoreShell-Structured CNT@RuO2 Composite as a High-Performance Cathode Catalyst for Rechargeable Li-O-2 Batteries. Angew Chem Int Edit 2014, 53 (2), 442-446.
5. Guo, S. H.; Yu, H. J.*; Liu, P.; Ren, Y.; Zhang, T.; Chen, M. W.; Ishida, M.; Zhou, H. S.*, High-performance symmetric sodium-ion batteries using a new, bipolar O3type material, Na0.8Ni0.4Ti0.6O2. Energ Environ Sci 2015, 8 (4), 1237-1244.
3. Jian, Z. L.; Zhao, B.; Liu, P.; Li, F. J.; Zheng, M. B.*; Chen, M. W.; Shi, Y.; Zhou, H. S.*, Fe2O3 nanocrystals anchored onto graphene nanosheets as the anode material for low-cost sodium-ion batteries. Chem Commun 2014, 50 (10), 12151217.
制备出 O3 型 Ni-Ti 复合氧化物和石墨烯复合氧化铁材料，获得首圈可逆和 稳定性优异的大容量钠离子电池材料；设计出基于 MOF 的离子筛隔膜，抑制多 硫离子穿梭效应，提升锂硫电池储能效率和寿命。相关论文发表于 Energy Environ. Sci.，Chem. Commn，Nat Energy 上（代表性论文 2、3、5），2 篇被 选为 ESI 高被引论文。
代表性论文 论著目录
1. Jian, Z. L.; Liu, P.; Li, F. J.; He, P.; Guo, X. W.; Chen, M. W.; Zhou, H. S.*, CoreShell-Structured CNT@RuO2 Composite as a High-Performance Cathode Catalyst for Rechargeable Li-O-2 Batteries. Angew Chem Int Edit 2014, 53 (2), 442-446.
5. Guo, S. H.; Yu, H. J.*; Liu, P.; Ren, Y.; Zhang, T.; Chen, M. W.; Ishida, M.; Zhou, H. S.*, High-performance symmetric sodium-ion batteries using a new, bipolar O3type material, Na0.8Ni0.4Ti0.6O2. Energ Environ Sci 2015, 8 (4), 1237-1244.
3. Jian, Z. L.; Zhao, B.; Liu, P.; Li, F. J.; Zheng, M. B.*; Chen, M. W.; Shi, Y.; Zhou, H. S.*, Fe2O3 nanocrystals anchored onto graphene nanosheets as the anode material for low-cost sodium-ion batteries. Chem Commun 2014, 50 (10), 12151217.
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院，赵德育，刘峰， 田曼，唐珩， 雷其洪，王全， 秦厚兵。
4.粉尘螨变应原 Der f4 基因编码的蛋白质及其应用，ZL 2014 1 0148757.5 ，2016-06-08 ，崔玉宝，周鹰 ，崔玉宝，周鹰。
1. ADRB2 polymorphisms in allergic asthma in Han Chinese
向治疗提供依据，对尘螨和蟑螂过敏原组分的免疫学特征分析
为重组过敏原代替过敏原抽提物用于支气管哮喘的诊断和治
疗打下基础，其研究成果为哮喘的早期干预和防治提供了重要
的理论与实践依据。同时，南京医科大学附属儿童医院 2006
年即建立了专人负责、标准化“过敏性疾病特异性免疫治疗中
心”，2010 年被任命为国际标准化脱敏中心，采用国际标准化
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项目名称
儿童支气管哮喘遗传、环境发病机制及干预治疗的研究
完成单位
南京医科大学附属儿童医院,无锡市人民医院,南京大学,江苏省 人民医院
支气管哮喘，简称哮喘，是儿童最常见的慢性气道炎症性
疾病之一。1990 年以来我国城市 14 岁以下儿童 3 次哮喘流调
显示：儿童哮喘患病率以每十年增加 50%以上的幅度上升，
主要知识产 2.一种在杆状病毒-昆虫表达系统中生产美洲大蠊过敏原蛋白
权目录
Per a 9 的 方法，ZL 2009 1 0031902.0 ，2011-06-08 ，江苏省人
民医院 ，魏继福，何韶衡。
3.TGF-R 反义序列及其在制备抗气道炎症反应药物中的应用，
ZL 2014 1 0214424.8 ，2016-03-05 ，南京医科大学附属儿童医
2010 年中国儿童哮喘的发病率为 3.02%，已成为儿童医疗卫生
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累计产生经济效益 467 万元。
10. 本项目研发的“X 波段移动天气雷达气象产品处理系统”在陕西兴
源御天气象科技股份有限公司进行应用和成果转化，提高了小型业
务雷达的应用水平，对于提高中小尺度天气系统的预警和预报起到
了重要的作用。
11. 本项目开发的“中尺度短期数值天气预报系统”在山东省临沂市气
象局进行了安装调试运行，系统运行稳定，数值预报效果满意。为
8. Impacts of Spectral Nudging on the Sensitivity of a Regional Climate Model to Convective Parameterization in East Asia, Acta Meteorologica Sinica, Shi Song, Jianping Tang, and Xing Chen, 2011 年 2 月 6 日
强对流天气的监测预警起到了重要作用。
推广应用情 况
4. 本项目开发的“基于新一代静止气象卫星的对流初生临近预报系 统”在江苏省气象科学研究所测试运行，为汛期强对流预报试验及 业务提供了有力的技术支持，正在集成至预报业务平台，并向其他
一线实时业务单位重点推广。
5. 本项目开发的“对流初生临近预报系统”在四川省气象台应用，该
3. A squall-line-like principal rainband in typhoon Hagupit (2008) observed by airborne Doppler radar, Journal of the Atmospheric Sciences, Xiaowen Tang, Wen-Chau Lee, and Michael Bell, 2014 年 7 月 20 日
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2014,(48): 649– 659.
5. Tang Xuguang, Hengpeng Li, Ankur R. Desai. How is water-use
efficiency of terrestrial ecosystems distributed and changing on Earth?
1. 杨桂山，中国科学院南京地理与湖泊研究所研究员，排名第 1，项
目成果整体设计和组织实施。
2. 朱青，中国科学院南京地理与湖泊研究所研究员，排名第 2，在该
项目中的投入时间为 70%。主持构建了高淳茶园、毛竹林以及锡山
典型菜地等覆被类型面源氮磷输移监测系统；解析了面源氮磷壤中
-地表一体化流失机制解析，明确了面源氮磷流失的关键路径、界面
2. Zhu, Q., Schmidt, J.P., Bryant, R.B. Hot moments and hot spots of nutrient losses from a mixed land use watershed. Journal of Hydrology, 2012.414-415, 393-404.
和时点；提出了土壤水力性质预测函数优化方法并改进了面源氮磷
流失模型；在此基础上将研究成果运用于农村土地综合整治中，获
得了江苏省国土资源科技创新二等奖。本人在该方向共发表第一/
通讯作者论文 22 篇。
3. 高俊峰，中国科学院南京地理与湖泊研究所研究员，排名第 3，在
主要完成人及 其贡献
该项目中的投入时间为 60%。系统构建了湖泊型流域水生态功能分 区及其保护目标确定技术体系，提出了太湖流域水生态功能四级分 区方案和面向水质目标管理的污染控制单元划分方案。构建了江苏
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项目名称
重负载大数据支撑平台及产业化应用
完成单位
南京中兴软件有限责任公司、南京工业职业技术学院、南京大学
项目简介
推广应用 情况
“重负载大数据支撑平台及产业化应用”项目成果是产学研 结合，掌握和具有自主知识产权的核心技术，已申请 PCT 专利 2 项，国家发明专利 40 余项，获得国家授权发明专利 18 项，软件 著作权 2 项，发表论文 7 篇，相关产品已在电信、银行、智慧城 市等 160 多个组织和机构的多个行业和领域中全面、深度应用， 为其提供基础的大数据存储、计算处理、大数据运维管理、数据 分析挖掘以及大数据安全与治理，支撑这些组织和机构的业务去 IOE 转型，提升了这些组织和机构的数据处理能力和效率，在国 际、国内拓展了一批重要大数据应用项目，取得了显著的经济和 社会效益。迄今为止，项目获得了国内权威机构的认证与评测， 并获得较多国内外重要大奖。
PCT/CN2015/084840，2015-07-22，中兴通讯，彭建华 2. 数据的收集方法及装，PCT/CN2017/079881，2017-04-10，中兴
通讯，彭建华
主要知识 产权目录
中国发明专利 1. 一种服务端多线程并行数据处理方法及负载均衡方法，ZL
2014 1 0444654.3，2017-03-29，南京工业职业技术学院，周惠、 胡光永、谈璐、高红民、彭建华 2. 指标动态权重的确定方法及装置，ZL201210182092.0，201802-27，中兴通讯，吴文峰、吕燕、郭海生、杨扬、申山宏、王 德政 3. 一种获取告警信息的方法及系统，ZL201110110467.8，2017-03-
源，保证项目进度和质量，按
时交付产品和文档
项目名称
重负载大数据支撑平台及产业化应用
完成单位
南京中兴软件有限责任公司、南京工业职业技术学院、南京大学
项目简介
推广应用 情况
“重负载大数据支撑平台及产业化应用”项目成果是产学研 结合，掌握和具有自主知识产权的核心技术，已申请 PCT 专利 2 项，国家发明专利 40 余项，获得国家授权发明专利 18 项，软件 著作权 2 项，发表论文 7 篇，相关产品已在电信、银行、智慧城 市等 160 多个组织和机构的多个行业和领域中全面、深度应用， 为其提供基础的大数据存储、计算处理、大数据运维管理、数据 分析挖掘以及大数据安全与治理，支撑这些组织和机构的业务去 IOE 转型，提升了这些组织和机构的数据处理能力和效率，在国 际、国内拓展了一批重要大数据应用项目，取得了显著的经济和 社会效益。迄今为止，项目获得了国内权威机构的认证与评测， 并获得较多国内外重要大奖。
PCT/CN2015/084840，2015-07-22，中兴通讯，彭建华 2. 数据的收集方法及装，PCT/CN2017/079881，2017-04-10，中兴
通讯，彭建华
主要知识 产权目录
中国发明专利 1. 一种服务端多线程并行数据处理方法及负载均衡方法，ZL
2014 1 0444654.3，2017-03-29，南京工业职业技术学院，周惠、 胡光永、谈璐、高红民、彭建华 2. 指标动态权重的确定方法及装置，ZL201210182092.0，201802-27，中兴通讯，吴文峰、吕燕、郭海生、杨扬、申山宏、王 德政 3. 一种获取告警信息的方法及系统，ZL201110110467.8，2017-03-
源，保证项目进度和质量，按
时交付产品和文档
2019年度江苏省科学技术奖拟提名申报项目公示内容
二、脊柱融合创新体系的建立及应用推广：1、椎弓根螺钉设计及固定技术创新：研发了系列新型可灌注螺钉系统，并建立了预防松动关键技术，其 中经骶骨岬固定技术被美国脊柱知识发展基金会引用并推广。2、椎管减压技术创新：提出了椎弓根截骨延长，椎管间接减压理念，并设计了椎弓根截骨 装置及螺钉固定系统，授权发明专利 2 项。3、融合术式选择策略创新：提出了基于矢状面平衡理论选择融合术式，提高了临床疗效，降低了内固定失败
Cage migration in spondylolisthesis treated with posterior lumbar interbody 2 fusion using BAK cages/Spine/Chen L, Yang
一、揭示了腰骶椎退变新机制，建立了基于干细胞的生物学修复新策略：1、阐明了不同应激因素作用下，p38、ERK、NF-κB 等信号通路的活化规律， 及对诱导髓核细胞凋亡及基质代谢失衡的机制。Cell 肯定了项目组关于雌激素在髓核退变中作用的研究。2、发现了间充质干细胞通过 TGF-β-NF-κB 抑 制炎症反应，并利用其营养和分化效应，结合 TGF-β1/纤维蛋白凝胶载体修复退变椎间盘，获得 Nat Rev Rheumatol 认可。3、揭示了正常纤维环应力变 化规律，并利用取向结构支架复合种子细胞和因子构建组织工程纤维环，发表于 Bone Res，获得 Prog Mater Sci（IF 31.14）盛赞。
2012-01-18
2082210
杨惠林，王志 杨 惠 林 ， 王
灌注椎弓根
荣，王根林 志 荣 ， 王 根
螺钉
林
7
实用新型
用 于 可 灌 注 中国
CN201346238Y
2009-11-18
Cage migration in spondylolisthesis treated with posterior lumbar interbody 2 fusion using BAK cages/Spine/Chen L, Yang
一、揭示了腰骶椎退变新机制，建立了基于干细胞的生物学修复新策略：1、阐明了不同应激因素作用下，p38、ERK、NF-κB 等信号通路的活化规律， 及对诱导髓核细胞凋亡及基质代谢失衡的机制。Cell 肯定了项目组关于雌激素在髓核退变中作用的研究。2、发现了间充质干细胞通过 TGF-β-NF-κB 抑 制炎症反应，并利用其营养和分化效应，结合 TGF-β1/纤维蛋白凝胶载体修复退变椎间盘，获得 Nat Rev Rheumatol 认可。3、揭示了正常纤维环应力变 化规律，并利用取向结构支架复合种子细胞和因子构建组织工程纤维环，发表于 Bone Res，获得 Prog Mater Sci（IF 31.14）盛赞。
2012-01-18
2082210
杨惠林，王志 杨 惠 林 ， 王
灌注椎弓根
荣，王根林 志 荣 ， 王 根
螺钉
林
7
实用新型
用 于 可 灌 注 中国
CN201346238Y
2009-11-18
2019年度江苏省科学技术奖项目公示材料
主要知识产 权目录
1.一种制备高纯度硅颗粒的方法，ZL 2015 1 0632181.4，2018 年 11 月 23 日，南京大学，朱嘉、宗麟奇； 2. 一种太阳能蒸馏装置，ZL 2017 2 0351178.X，2018 年 3 月 13 日，南京大学，付延年、张坤妍、徐炜超、朱嘉。
代表性论文 论著目录
2. Self-assembly of highly efficient, broadband plasmonic absorbers for solar steam generation/ Science Advances/ Zhou, L; Tan, YL; Ji, DX; Zhu, B; Zhang, P; Xu, J; Gan, QQ; Yu, ZF; Zhu, J/ 2016.04;
4. Direct Conversion of Perovskite Thin Films into Nanowires with Kinetic Control for Flexible Optoelectronic Devices/ Nano Letters/ Zhu, PC; Gu, S; Shen, XP; Xu, N; Tan, YL; Zhuang, SD; Deng, Y; Lu, ZD; Wang, ZL; Zhu, J/ 2016.01;
5. Scalable Production of Si Nanoparticles Directly from Low Grade Sources for Lithium-Ion Battery Anode/ Nano Letters/ Zhu, B; Jin, Y; Tan, YL; Zong, LQ; Hu, Y; Chen, L; Chen, YB; Zhang, Q; Zhu, J/ 2015.04;
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浅层地热能资源禀赋精细识别技术与装备、评估系统与软件，不仅 应用于全国各地工程，推动多个因地制宜高效开发示范项目；还支撑了 多个城市及省域浅层地热能调查规划，大型试验与观测系统，成为国家 与省市调查推广计划示范基地。
在国家与省市调查和国际合作计划支持下，建立了浅层地热能开发 诱发冷热堆积等典型效应的试验观测基地，主持编制了首部浅层地热能 开发利用地质环境监测规范，研发了预测模拟系统和关键调控技术，为 浅层地热能稳定、可持续开发奠定了技术基础。
（1）创新理论、装备与评估方法，推动资源禀赋精细识别与因地 制宜高效开发：突破目前多孔介质热物性模型假设，揭示了土体成因与 内在结构对其宏观热物性影响机理；提出了关键换热地层与换热器理想 埋深概念，研发了分层热物性与换热能力计算方法并测试系统；开发了 首套浅层地热能资源评估系统。应用于国家、地方多个城市调查计划及 重大工程，识别出不同区域优势资源禀赋与理想地层，为因地制宜高效 开发提供了理论技术支撑。
主要知识产 权目录
主要完成人 及其贡献
1.发明专利：地源热泵的地层原位热物性及地埋管换热量测试仪， ZL201010542651.5，2012.07.25，南京大学、江苏南华地下空间研究所 有限公司，李晓昭、车平、马娟。
浅层地热能建造运维一体规模化开发模式与关键技术推广应用效 果显著。示范园区 25 年使用期投资运行成本可节省 23.3%，荣获建筑 节能示范区称号和全国绿色建筑创新奖。
与瑞士联邦理工大学合作开展了关键技术及中瑞典型城市开发条 件与方式的对比研究。作为浅层地热能开发技术发源地，瑞士科技主管 部门对合作研究深化与推广给予关注和支持。
经国内国外院士专家鉴定：总体达国际先进水平、核心理论技术国 际领先。本研究获专利 32 项（发明 10 项）、软件著作权 7 项，主\参编 工法 2 项、标准 4 部，发表论文 40 篇。为多城市及省域浅层地热能调 查规划、能源地下结构与大型开/闭式水源热泵系统的开创性应用、冷 热堆积及其它环境效应预测监控、建造运维一体化高效开发等提供了技 术支撑。成果已成功用于 40 余项大型工程，直接经济效益超过 6 亿元， 节能减排效益巨大。应邀在新加坡国际地热研讨会、中科院前沿论坛等
能源地下结构理论技术，成功应用于多个建筑密集区大型能源地下 结构项目；考虑复杂地层结构与约束条件的大型物理、原位试验观测， 揭示了能源地下结构与围岩相互作用机制、荷载传递规律及其长期效 应，为国际同行高度关注。
大型开\闭式水源热泵系统开创性技术探索，支撑了多项示范工程 和重大项目：大型闭式水源热泵系统模块化设计方法与施工技术的成功 应用，实现了有限水域规模化冷热提取，成为住建部示范项目。机组改 进+智能泵送与温差控制+蓄能系统等系列技术，开创了大规模江水源供 冷热，并成功实现了低温（仅 6℃）、100%无辅热的大规模取热。继 240MW 节能示范项目成功实现后，总投资超过 20 亿元、可供冷热建筑 面积 1500 万 m2 的能源站，对国家级新区创新绿色发展起到关键作用。
特邀报告 30 余次，科普宣传 9000 余人次，组织国际重要学术会议 4 次， 为政府管理、院所科研、产业发展、公众认知提供了支撑，示范引领了 浅层地热能资源精细识别与高效可持续开发，促进了国内外研究与行业 技术进步。
推广应用情 况
本研究成果已推广应用到全国 13 个省市，成功应用于多个城市浅 层地热能资源调查评估及 40 余项大型开发项目，直接经济效益超过了 6 亿元，节能、减排效益显著。
（3）研发关键技术与开发模式，实现浅层地热能资源规模化、高 效可持续开发：针对大量系统性能逐年恶化、环境效应不断涌现的严峻 问题，识别出九种典型浅层地热能开发诱发的环境效应影响模式，建立 了近似动态地埋管冷热堆积预测计算方法，开发了地源热泵优化设计软 件系统，主编了首部《浅层地热能开发利用地质环境监测规范》；通过 热湿解耦末端处理技术实现了高能效开发与高品质供给；形成开式系统 尾水处理与闭式系统水域抛管技术，通过机组改进、智能泵送与温差控 制、热泵与蓄能结合实现了无需补热的低温取热和大规模输运能损降 低，开创大型江水源热泵系统应用；探索建造运维一体的规模化开发模 式与技术，降低成本并大大提高运行效率与资源利用率。
2019 年度江苏省科学技术奖项目公示材料
项目名称 完成单位
项目简介
浅层地热能高效可持续开发关键技术及应用
南京大学，中国地质科学院，山东亚特尔集团股份有限公司，南京 丰盛新能源科技股份有限公司，苏交科集团股份有限公司，南京吉坦工 程技术有限公司，江苏省有色金属华东地质勘查局，山东大学
本项目属新能源与节能领域。浅层地热能作为可再生能源，蕴藏量、 市场潜力巨大，其大力开发利用对解决城市雾霾、实现节能减排至关重 要。然而，目前该资源禀赋识别不清、开发规模小、能效低、系统性能 逐年恶化、环境效应与资源浪费问题突出。2004 年以来，在国家自然 基金、相关调查规划、科技攻关、国际合作等项目持续资助下，历经 10 余年研究探索，主要创新性成果：
（2）解决能源地下结构理论难题，突破中国城市建筑密集的浅地 热开发制约：中国城市建筑密度高，传统地埋管技术没有足够场地打孔。 利用地下结构提取地热能，可不打或少打孔，但其诱发地下结构承载力 变化是国际挑战性难位试验揭示了其荷载传递、结构与围岩相互作用机理，提出 了能源地下结构热力耦合内力计算方法，改进了能源地下结构换热效率 与施工技术，拓展了建筑密集区浅层地热能开发潜力。
应邀在新加坡国际地热研讨会、中科院前沿论坛、自然资源部中国 地调局高级研讨班等特邀报告 30 余次，科普宣传 9000 余人次，组织国 际重要学术会议 4 次，为政府管理、院所科研、产业发展、公众认知提 供了支撑，示范引领了浅层地热能资源精细识别与高效可持续开发（中 矿联地热专委会等行业学会、协会、政府部门、科研院所和设计院等给 予了高度肯定），促进了国内外研究与行业技术进步。
在国家与省市调查和国际合作计划支持下，建立了浅层地热能开发 诱发冷热堆积等典型效应的试验观测基地，主持编制了首部浅层地热能 开发利用地质环境监测规范，研发了预测模拟系统和关键调控技术，为 浅层地热能稳定、可持续开发奠定了技术基础。
（1）创新理论、装备与评估方法，推动资源禀赋精细识别与因地 制宜高效开发：突破目前多孔介质热物性模型假设，揭示了土体成因与 内在结构对其宏观热物性影响机理；提出了关键换热地层与换热器理想 埋深概念，研发了分层热物性与换热能力计算方法并测试系统；开发了 首套浅层地热能资源评估系统。应用于国家、地方多个城市调查计划及 重大工程，识别出不同区域优势资源禀赋与理想地层，为因地制宜高效 开发提供了理论技术支撑。
主要知识产 权目录
主要完成人 及其贡献
1.发明专利：地源热泵的地层原位热物性及地埋管换热量测试仪， ZL201010542651.5，2012.07.25，南京大学、江苏南华地下空间研究所 有限公司，李晓昭、车平、马娟。
浅层地热能建造运维一体规模化开发模式与关键技术推广应用效 果显著。示范园区 25 年使用期投资运行成本可节省 23.3%，荣获建筑 节能示范区称号和全国绿色建筑创新奖。
与瑞士联邦理工大学合作开展了关键技术及中瑞典型城市开发条 件与方式的对比研究。作为浅层地热能开发技术发源地，瑞士科技主管 部门对合作研究深化与推广给予关注和支持。
经国内国外院士专家鉴定：总体达国际先进水平、核心理论技术国 际领先。本研究获专利 32 项（发明 10 项）、软件著作权 7 项，主\参编 工法 2 项、标准 4 部，发表论文 40 篇。为多城市及省域浅层地热能调 查规划、能源地下结构与大型开/闭式水源热泵系统的开创性应用、冷 热堆积及其它环境效应预测监控、建造运维一体化高效开发等提供了技 术支撑。成果已成功用于 40 余项大型工程，直接经济效益超过 6 亿元， 节能减排效益巨大。应邀在新加坡国际地热研讨会、中科院前沿论坛等
能源地下结构理论技术，成功应用于多个建筑密集区大型能源地下 结构项目；考虑复杂地层结构与约束条件的大型物理、原位试验观测， 揭示了能源地下结构与围岩相互作用机制、荷载传递规律及其长期效 应，为国际同行高度关注。
大型开\闭式水源热泵系统开创性技术探索，支撑了多项示范工程 和重大项目：大型闭式水源热泵系统模块化设计方法与施工技术的成功 应用，实现了有限水域规模化冷热提取，成为住建部示范项目。机组改 进+智能泵送与温差控制+蓄能系统等系列技术，开创了大规模江水源供 冷热，并成功实现了低温（仅 6℃）、100%无辅热的大规模取热。继 240MW 节能示范项目成功实现后，总投资超过 20 亿元、可供冷热建筑 面积 1500 万 m2 的能源站，对国家级新区创新绿色发展起到关键作用。
特邀报告 30 余次，科普宣传 9000 余人次，组织国际重要学术会议 4 次， 为政府管理、院所科研、产业发展、公众认知提供了支撑，示范引领了 浅层地热能资源精细识别与高效可持续开发，促进了国内外研究与行业 技术进步。
推广应用情 况
本研究成果已推广应用到全国 13 个省市，成功应用于多个城市浅 层地热能资源调查评估及 40 余项大型开发项目，直接经济效益超过了 6 亿元，节能、减排效益显著。
（3）研发关键技术与开发模式，实现浅层地热能资源规模化、高 效可持续开发：针对大量系统性能逐年恶化、环境效应不断涌现的严峻 问题，识别出九种典型浅层地热能开发诱发的环境效应影响模式，建立 了近似动态地埋管冷热堆积预测计算方法，开发了地源热泵优化设计软 件系统，主编了首部《浅层地热能开发利用地质环境监测规范》；通过 热湿解耦末端处理技术实现了高能效开发与高品质供给；形成开式系统 尾水处理与闭式系统水域抛管技术，通过机组改进、智能泵送与温差控 制、热泵与蓄能结合实现了无需补热的低温取热和大规模输运能损降 低，开创大型江水源热泵系统应用；探索建造运维一体的规模化开发模 式与技术，降低成本并大大提高运行效率与资源利用率。
2019 年度江苏省科学技术奖项目公示材料
项目名称 完成单位
项目简介
浅层地热能高效可持续开发关键技术及应用
南京大学，中国地质科学院，山东亚特尔集团股份有限公司，南京 丰盛新能源科技股份有限公司，苏交科集团股份有限公司，南京吉坦工 程技术有限公司，江苏省有色金属华东地质勘查局，山东大学
本项目属新能源与节能领域。浅层地热能作为可再生能源，蕴藏量、 市场潜力巨大，其大力开发利用对解决城市雾霾、实现节能减排至关重 要。然而，目前该资源禀赋识别不清、开发规模小、能效低、系统性能 逐年恶化、环境效应与资源浪费问题突出。2004 年以来，在国家自然 基金、相关调查规划、科技攻关、国际合作等项目持续资助下，历经 10 余年研究探索，主要创新性成果：
（2）解决能源地下结构理论难题，突破中国城市建筑密集的浅地 热开发制约：中国城市建筑密度高，传统地埋管技术没有足够场地打孔。 利用地下结构提取地热能，可不打或少打孔，但其诱发地下结构承载力 变化是国际挑战性难位试验揭示了其荷载传递、结构与围岩相互作用机理，提出 了能源地下结构热力耦合内力计算方法，改进了能源地下结构换热效率 与施工技术，拓展了建筑密集区浅层地热能开发潜力。
应邀在新加坡国际地热研讨会、中科院前沿论坛、自然资源部中国 地调局高级研讨班等特邀报告 30 余次，科普宣传 9000 余人次，组织国 际重要学术会议 4 次，为政府管理、院所科研、产业发展、公众认知提 供了支撑，示范引领了浅层地热能资源精细识别与高效可持续开发（中 矿联地热专委会等行业学会、协会、政府部门、科研院所和设计院等给 予了高度肯定），促进了国内外研究与行业技术进步。