编者按
春华秋实，又是一个丰收的季节。11月30日，第十四届中国专利奖颁奖大会在京举行，20件发明、实用新型专利和5件外观设计专利从上百万件中国有效专利中脱颖而出，分别获得了中国专利金奖和中国外观设计金奖。
作为引领创新和促进产业升级、推进我国知识产权事业蓬勃发展的重要平台，本届中国专利奖可谓是群芳吐艳，亮点纷呈。25个项目，自实施日起至2011年底，新增销售额1655亿元，新增利润346亿元。
博观而约取，厚积而薄发。本报特别策划了第十四届中国金奖项目展示专题报道，对中国专利金奖和外观设计金奖进行集中展示，以飨读者。
电信技术解决全球互联网覆盖难题
由武汉邮电科学研究院发明的物理层与网络层侧设备间传输数据的数据传输装置和方法（专利号ZL00800297.5）是国际上电信网向互联网转型过程中的开创性工作，在国际上首次通过电信传输网解决了全球互联网的大面积覆盖和传送问题，同时也在国际上率先实现了电信传输网流量由话音传送向互联网传送的转型，其技术提案获得国际上认可，被国际电联批准为ITU-T X.85，是国际电联自1865年成立以来中国由中国人主导制定的第一个IP国际标准。从2002年开始到2011年自主研发的专利产品均取得规模应用，包括国内30个省市自治区和直辖市，同时还出口南亚、欧洲、南美、非洲等地。由该技术在产业链上下游上产生的拉动达750亿元，包括上游的元器件供应商、下游的网络运营商和互联网服务提供商等。由于该技术开创性的工作并成为国家标准和行业标准，拉动了全国每年10亿元至50亿元的设备市场规模。2005年至2011年为例，每年全国设备市场总量约25亿元至50亿元，累计超过200亿元，这其中绝大部分含有该专利技术。国际电联数据统计结果显示：从1997年到2010年全球互联网用户数增加了20倍，每百人固定宽带用户数增加了75倍。
由于该技术的先进性、实用性和新颖性，LAPS提案提交国际电联后经过180个国家和600多个工业组织经过多次会议和讨论，于2000年被批准为ITU-T X.85，2001年完成升级版本，2004年和2007年完成两次增补。X.85（LAPS）是国际电联1865年成立以来由中国人主导制定的第一个IP国际标准。
点评
该专利建立了LAPS技术体系、标准体系和系统集成体系，其重要贡献是：该专利在国际上率先为互联网业务通过电信传输网覆盖和传送到千家万户作出了开创性的贡献，在国际上率先实现了电信传输网SDH通过以太网向互联网转型的突破，通过平滑演进，保护了原电信传输网数千亿元的投资。
电力系统暂态稳定在线监视方法解决世界难题
71岁的薛禹胜是中国工程院院士，国网电力科学研究院名誉院长。他发明的电力系统暂态稳定在线监视和预防控制的方法（专利号ZL95110947.2），揭示了多机电力系统暂态失稳的本质及失稳模式随参数值而变的机理，解决了电力系统暂态稳定性定量分析这一世界难题，商品软件已在国内外得到广泛的工程应用，获第十四届中国专利金奖。
薛禹胜曾这样评价自己：“不善于同时做好几件事，但认准了一件事后一般都能做好。”于是他选择了电力系统暂态稳定分析的直接法作为自己的研究方向。我国电网的发展落后于电源，在稳定问题上不乏惨痛教训，因此稳定性的快速定量分析技术就显得格外重要。
为避免走不必要的弯路，薛禹胜在确定研究方案前对文献中的最新成果进行了大量的仿真验证。他发现有关方法仅仅在表面上将稳定性理论和数值积分法结合在一起，实际上并没有克服直接法的困难。关键在于如何才能从受扰的轨迹中识别出实际的主导模式、所有潜在的危险模式和最临界的模式，并用定量方法分析受扰轨迹的稳定裕度和参数稳定裕度。
薛禹胜努力在不同的思维方式之中寻找互补，力求不仅满足工程应用的要求，而且兼蓄数学推导的严格性和物理概念的真实性。既重视物理概念的启发，又依靠逻辑思维的判断，将数学分析与计算机技术完美结合起来，创造性地提出电力系统暂态稳定分析全新计算方法。
电力系统在线暂态稳定监视和预防控制的方法最大的特点在于：既不回避电力系统的非自治性，也不限制系统模型和故障场景的复杂性，清晰地给出多刚体系统稳定的充要条件和失稳机理；既实现了严格定量分析这个更高的目标，又从整体上加快了稳定分析的速度，从而获得巨大的成功。这就是正确的思维方式带来的巨大差别。
据了解，该专利为大电网控制领域的重大自主创新成果，填补了国内外该领域的技术空白。
据统计，立足该专利研制成功的具有完全自主知识产权的广域监测分析保护控制系统WARMAP可有效地减少输电投资，保护生态环境。以江苏示范工程应用为例，提高北电南送输送能力115万千瓦，相当于少建一回500kV过江通道，按江苏过江通道平均造价378万元/kM计算，一次性节约投资2.3亿元；苏南提高供电能力100万千瓦，相当于少建一个500kV变电站，按267.3元/kVA造价，一次性节约投资2.6亿元。
点评
与现有技术相比，该专利利用集成化扩展等面积准则（IEEAC）为能量管理功能系统提供在线暂态稳定分析和预防控制决策，使电力系统的预防控制能力从静态安全水平提高到动态安全水平。立足该专利研制成功的具有自主知识产权的广域监测分析保护控制系统WARMAP，在大电网安全稳定控制领域取得了重大突破，为防御大停电事故提供了核心技术装备，大幅度提升了我国电网的安全运行控制能力，对国际大电网解决类似问题具有重要的示范作用和借鉴意义。
新型固态发酵反应器引领产业发展
中国科学院过程工程研究所发明人陈洪章、李佐虎针对固态发酵中存在的以切向剪切力为动力源的化工过程对活细胞不适应性和不动点恒定控制不适宜活细胞代谢周期规律等问题，逐步明确了以法向作用力为动力源的强化生物反应及细胞内外传递过程新思路，开创性地提出“外界周期刺激强化生物反应及细胞内外传递过程”的生物反应器设计新原理，重新构思固态发酵反应器的结构，从而诞生了本发明技术的“气相双动态固态发酵技术及其装置”（专利号：ZL02100176.6）。
依托该专利所提出的气相双动态固态发酵及其配套技术，成功实现纤维素酶、生物农药等大规模固态生产，与传统固态发酵相比，产率平均可提高2倍；能耗平均可降低87.5%。该专利发明人作为工程技术总负责人，设计、指导安装了真菌杀虫剂生产线、纤维素酶固态发酵生产线，并一次性试产成功，其中2005年在江西天人生态集团建成了年产1000吨高孢粉的微生物农药固态发酵生产线，2006年以来总产值达到了12亿元，利税近5亿元。
2006年，中国科学院过程工程研究所与山东泽生生物技术有限公司合作，建成3000吨/年秸秆酶解发酵燃料乙醇示范项目，该项目将气相双动态固态发酵成功应用于纤维素酶的规模化生产，不仅将纤维素酶的发酵效率提高了近两倍，而且成本只有液体发酵法的1/3，显著降低了纤维素酶的使用成本，使秸秆乙醇的综合成本达到与粮食乙醇相近。在国内外引起重大反响，提升了我国在生物质领域的学术地位和工程水平，引领了生物质新型产业的发展。该技术得到了国家和相关部门的高度重视。
点评
该专利促进了发酵基质深层空气的有效置换，强制对流代替分子扩散，从而强化供O2与排出CO2、热量、弱化了料层的温度梯度；空气脉冲快速泻压均匀松动作用，使微生物可以有效地利用更多的生长空间；外界周期因素对生物反应产生周期刺激，加速代谢生长。
气相法乙苯清洁技术打破国外垄断
中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院（以下简称上海石化院）发明的“苯和乙烯制乙苯的烷基化方法”专利（专利号：ZL97106448.2），提出了一种新的苯和乙烯制乙苯的烷基化方法，该方法采用改性高硅纳米ZSM-5分子筛为烷基化催化剂，在反应温度370℃至450℃、反应压力为常压～2.0MPa及苯/乙烯摩尔比为1～25条件下反应制备乙苯，使苯和乙烯反应的乙苯收率和产品质量得到大幅度的提高。
这件专利发明了高硅纳米ZSM-5分子筛合成和改性的方法，解决了常规ZSM-5分子筛催化剂活性低、选择性差及使用寿命短等关键技术问题，最终发明了高活性、高选择性、高稳定性和长寿命的苯和乙烯制乙苯的烷基化催化剂。同时，以该催化剂为基础，系统研究了苯和乙烯烷基化反应的规律及反应工艺，发明了反应温度低、反应压力缓和、苯/乙烯比低、反应负荷高的工艺技术，形成了具有自主知识产权的乙苯绿色清洁生产技术。
上海石化院以该发明专利为核心，集成了催化剂生产、烷基化反应工艺及大型反应器等关键技术，成功开发了“气相烷基化制乙苯清洁生产成套技术”，该技术与美国ExxonMobil公司的同类技术相比，催化剂负荷提高8%、使用寿命提高50%、乙苯产品纯度高达99.8%、物耗降低11kg/t乙苯、能耗降低216MJ/t乙苯，综合技术指标达到国际领先水平。该技术的成功开发，不仅首次实现了气相法乙苯清洁技术的国产化，而且打破了美国ExxonMobil公司的独家垄断，使中国石化成为世界上第二个拥有气相法乙苯清洁生产技术的公司，对于提升我国石油化工行业的竞争力、实现可持续发展及建设资源节约型社会等均具有重要的意义。
这件专利已成功应用于辽宁华锦石化公司、江苏丹化集团、广州石化公司、常州东昊化工公司、南京催化剂公司等十多家企业。2010年至2011年累计为企业新增销售额94.0亿元，新增利润10.8亿元，新增出口额4608万元，经济效益和社会效益显著。
点评
该专利在国内首次实现了气相法乙苯清洁技术的国产化，打破了美国企业的独家垄断，使中石化成为世界上第二个拥有气相法乙苯清洁生产技术的企业，有力地推动了我国石油化工行业的技术进步。该专利的实施对于实现我国乙苯生产技术的清洁化，提升我国石油化工行业的竞争力和实现可持续发展具有重要的意义，使我国成为世界上第二个拥有该技术的国家。
戊型肝炎疫苗造福全人类
我国是肝炎大国，近年来随着甲、乙型肝炎逐渐得到控制，戊肝渐成为重要公共卫生问题。据报告，自2003年以来我国戊肝发病呈上升趋势。在许多地区戊肝发病在成人急性病毒性肝炎中已居首位，所占比例自2003年的8.85%上升为2009年的31.62%。针对日益上升的戊肝发病率，由厦门大学和北京万泰生物药业股份有限公司自主研发的一种“戊型肝炎病毒单克隆抗体及其用途”发明专利（专利号：ZL02822218.0）为此做出了突出贡献。
据了解，厦门大学利用该件发明专利自主研发了目前世界上唯一获准上市的戊型肝炎疫苗，以及用于戊肝病毒IgG、IgM和总抗体检测的诊断试剂盒。其中，戊型肝炎疫苗也是迄今唯一使用大肠杆菌表达系统的病毒类疫苗。据了解，戊肝诊断试剂盒自2003年投产以来，截至目前累计销售2100多万人份，其中销往国外50多万人份，取得了巨大的的社会经济效益。这是中国疫苗领域原始创新的一个里程碑，也是中国科学家为全球肝炎预防控制所做出的重大贡献。
中国的戊肝疫苗研制进展一直受到国际医药领域科学界和产业界的关注，由厦门大学夏宁邵教授领衔的戊肝疫苗项目课题组先后在国际知名学术刊物发表26篇学术论文，其临床试验结果2010年8月发表于国际著名医学刊物《柳叶刀》，迅速得到中外同行的广泛认可和赞誉。目前，该研究团队一方面将尽快使戊肝疫苗应用于中国高危人群的预防，另一方面正积极与世界卫生组织及其他国际公益组织合作，争取使该疫苗尽快造福于其他戊肝高流行国家与地区的民众。
点评
该专利及其在诊断上的应用成果获2010年度国家技术发明二等奖，该发明的预防性疫苗在2011年获得国家一类新药证书和注册批件，成为全世界第一个获准上市的戊型肝炎疫苗，对技术进步的促进作用明显。此外，该专利较好地解决了戊型肝炎防控领域中的诊断准确性问题。
己内酰胺加氢精制方法提高加氢效率
中国石化石油化工科学研究院开发成功非晶态镍合金加氢催化剂，替代进口雷尼镍催化剂，在连续搅拌釜反应器中对己内酰胺加氢精制，成功实现了工业化应用。考虑到非晶态镍合金催化剂具有磁性，满足磁稳定床对催化剂的要求，而且磁稳定床可以防止细颗粒催化剂带出，可以实现高空速操作，于是提出采用非晶态镍合金催化剂在磁稳定床反应器中对己内酰胺加氢精制的构思。经过磁稳定床流体力学试验发现，液固两相磁稳定床的床层非常稳定，而在气液固三相磁稳定床中，由于气泡上升速度快，气泡尾涡容易夹带催化剂。考虑到己内酰胺加氢精制是对少量不饱和杂质的加氢饱和，所需的氢量较少，可能己内酰胺水溶液中溶解的氢就能满足反应要求。经过试验证实后，提出先将氢气溶解己内酰胺水溶液中，然后含有溶解氢的己内酰胺水溶液在液固两相磁稳定床反应器中进行加氢精制的新构思，也就是一种己内酰胺加氢精制方法（专利号：ZL001009588.9）
在专利转化方面，该专利经过小试、中试和工业试验，将磁稳定床反应器与磁性催化剂集成用于己内酰胺加氢精制，解决了一系列技术难题，在国际上首次实现了磁稳定床反应器的工业应用。目前已建成5套工业装置，在建2套工业装置，在国内己内酰胺行业的市场占有率达到80%。2003年在中国石化石家庄化纤有限责任公司建成65kt/a工业装置，2005年在中国石化巴陵分公司建成70kt/a工业装置，2009年在中国石化石家庄化纤有限责任公司建成100kt/a工业装置，2012年在浙江巴陵恒逸己内酰胺有限责任公司建成2套100kt/a工业装置。目前，在中国石化石家庄化纤有限责任公司建设新一套100kt/a工业装置，在中国石化巴陵分公司建设新一套100kt/a工业装置。该专利自实施以来，截至2011年12月，因产品质量提高而产生的新增销售额合计2.275亿元，节支合计3497.5万元，新增利润合计为2.62475亿元。
点评
该专利提供一种加氢效率更高，除杂质能力更强的新型己内酰胺加氢精制方法，催化剂在磁场作用下能在液相中很好地分散，磁场的存在能有效地促进催化剂、氢气和己内酰胺水溶液之间的相互作用，加氢效率大大提高，杂质含量远低于现有方法，催化剂消耗低，不需分离，流程连续简单，操作方便。磁性催化剂与磁稳定床反应器的创新与集成，提高了现有催化反应过程的技术水平，推动了石油化学工业的技术进步。（记者 柳鹏 王璐 整理）
（编辑：朱杉杉）