日前，2020年度北京市科学技术奖在2021年中关村论坛上揭晓，北京大学作为第一完成单位荣获6个项目奖，其中一等奖3项，二等奖3项。此次的获奖项目，充分体现了北京大学在生物医学和信息科学方面的综合优势，在基础研究和关键技术研发方面全面取胜，特别是在医学信息、医学工程、人工智能技术等领域交叉融合、开花结果，为服务首都、服务人民健康作出了贡献。
北京市自然科学一等奖
获奖项目：肿瘤浸润T细胞的单细胞图谱
完成人：张泽民、任仙文、胡学达 等
第一完成单位：北京大学生物医学前沿创新中心
肿瘤浸润T细胞的单细胞图谱
肿瘤微环境是影响肿瘤生长、转移及各种临床特征的重要因素，对免疫治疗尤其起着决定性的作用。但肿瘤微环境的复杂性对传统研究手段构成极大挑战，限制了人类对肿瘤微环境的深入认识。张泽民教授带领的团队在单细胞水平上刻画了肝癌、肺癌和结直肠癌肿瘤微环境中T细胞的组成、状态与动态行为，取得了以下三方面的成就。1. 揭示了肿瘤浸润T细胞组成和表型与癌旁组织和外周血T细胞的显著差异及其联系，并阐明了它们在癌种之间的共性规律和个性差异；2. 发现了多组可以预测癌症患者转归及对肿瘤免疫治疗响应的细胞靶标和分子靶标。3. 开发了原创的单细胞大数据生物信息学分析工具STARTRAC和GEPIA。这些研究工作发表在Cell、Nature、Nature Medicine等国际学术期刊，被Science、Nature、Cell、Annual Reviews、Nature Reviews等杂志广泛引用和跟踪研究。
北京市技术发明一等奖
获奖项目：复杂口腔修复体的人工智能设计与精准仿生制造
完成人：孙玉春、王勇、周永胜 等
第一完成单位：北京大学口腔医院
复杂口腔修复体的人工智能设计与精准仿生制造
口腔数字化修复技术能显著提高口腔修复的效率与精度。研究团队依托口腔数字化医疗技术和材料国家工程实验室、国家卫生健康委口腔数字化医疗技术重点实验室等平台，自主创新研发的复杂修复体人工智能设计软件、口腔医用金属智能3D打印系统和仿生叠层氧化锆材料，有助于实现口腔修复过程的精准、智能、高效，与患者戴入修复体后的个性功能相匹配。在部分领域实现了中国自主高端口腔医疗技术装备在全球牙科市场的突破，项目研发了8种口腔数字化修复核心技术产品和2种临床诊疗方案，显著提升了复杂修复体设计效率、金属修复体制造精度和陶瓷材料仿生性能，填补了国内空白。与国际同类技术对比，仿生设计效率、制造精度提升1倍，诊疗难度和应用成本降低50%，关键技术指标达国际领先水平。该项目转化成果卓著，部分转化产品已应用于中国各省及五大洲120个国家，全球年应用量近千万颗牙齿修复体。
北京市科技进步一等奖
获奖项目：放射性粒子微创治疗肿瘤体系建立与临床应用
完成人：王俊杰、黄明伟、刘博等
第一完成单位：北京大学第三医院
放射性粒子微创治疗肿瘤体系建立与临床应用
复发难治性肿瘤缺少有效治疗方法，是亟待解决的临床难题。项目组历时20年开创性的对放射性粒子近距离治疗（Radioactive Seed Implantation Brachytherapy, RSI-BT）进行系统深入的研究，取得如下创新成果：1. 率先应用RSI-BT治疗难以行手术或放/化疗的复发难治性肿瘤，在不明显增加毒副反应的同时取得了良好疗效，多篇研究成果进入美国近距离治疗指南及国内放疗指南；2. 攻克放射性125I粒子制备技术，率先实现125I粒子国产化及批量生产（国药准字H20045969），揭示125I杀伤肿瘤细胞的机制及放射生物学效应，为其临床治疗奠定了理论基础；3. 研发出适用于全身的RSI-BT治疗计划系统（国械注准20173704662），解决了RSI-BT手术规划及剂量验证等问题，主编国家首部行业标准（YY/T 0887-2013）；4. 研发出3D打印个体化模板（京海械备20160001号）及RSI-BT辅助设备，解决了RSI-BT操作质量不易控制和复杂区域难以精确实施等难题，使该项技术标准化、易于普及。项目组建立了涵盖粒子制备、设备研发、临床规范的RSI-BT治疗肿瘤体系，使其原创于中国、领先于国际，已推广应用至1000多家各级医院，社会及经济效益显著。
北京市自然科学二等奖
获奖项目：低功耗小型化硅基光电子器件机理与关键技术
完成人：周治平、王兴军、胡飞飞 等
第一完成单位：北京大学信息科学技术学院
低功耗小型化硅基光电子器件机理与关键技术
硅基光电子学是探讨微纳米量级光子、电子、及光电子器件在不同材料体系中的新颖工作原理，并使用与硅基集成电路工艺兼容的技术和方法，将它们异质集成在同一硅衬底上，形成一个完整的具有综合功能的新型大规模光电集成芯片的一门前沿科学。获奖团队是国内最早开展硅基光电子芯片研究的团队之一，针对低功耗小型化硅基光电子器件机理与关键技术展开了深入系统的研究，在硅基发光、硅基调制器、硅基探测器、滤波器、功分器、波导模式转换器、光栅耦合器、偏振分束/合束器、偏振旋转器、硅基表面等离子激元器件，以及 100G 高速硅基光电子收发集成芯片等关键功能器件和集成芯片的研究中取得了多项成果，其中包括揭示了制约硅基片上激光器发展的关键因素；突破衍射极限构建超小型化硅基光电子器件；提出了低功耗热稳定片上光互连系统；填补了国内空白的 100Gb/s 硅基光调制和光相干接收光子集成芯片，为我国在硅基光电子技术方面的进一步研究和产业发展奠定了广泛深厚的基础。
北京市技术发明二等奖
获奖项目：智能化软件开发关键技术-需求知识建模与代码自动推荐研究与应用
完成人：李戈、金芝、张霞 等
第一完成单位：北京大学信息科学技术学院
智能化软件开发关键技术-需求知识建模与代码自动推荐研究与应用
软件产业日益成为社会经济发展的战略性基础产业，是经济转型和产业升级的重要支柱。面对快速增长的软件开发需求，传统软件开发方法存在的自动化程度相对较低、开发周期相对较长、开发成本相对较高的问题，成为制约我国软件行业深入发展的重要瓶颈。本成果将人工智能技术与软件开发相结合，对传统的软件开发方法与工具进行智能化升级和改造，以达到提高软件开发效率、降低软件开发成本、改善软件易维护性的目的。该项目围绕融合领域需求知识建模、代码表示学习与智能推荐、基于知件的软件框架，建立了计算机软件知识产权保护体系，自主研制了“aiXcoder智能编程系统”，研制了面向领域的“SaCa DeepCogni知识服务平台”，应用于百度公司、北京控制工程研究所、东软集团等近30家企业和单位，支持了“嫦娥四号”探测器等国家重大工程；为企业创造了可观的经济效益；aiXcoder个人版全球累计用户超过30万人。该项目的成果对于提高我国软件行业的整体智能化水平、提升软件产业的生产力、突破软件产业的发展瓶颈具有重要意义。
北京市科技进步二等奖
获奖项目：大规模跨语言代码安全检测技术及应用
完成人：张世琨、马森、高庆等
第一完成单位：北京大学软件工程国家工程研究中心
大规模跨语言代码安全检测技术及应用
软件代码安全检测技术是保障软件安全的重要手段，但是软件代码安全检测工具被国外厂商垄断乃至禁运。项目组自2012年起，聚焦软件代码安全检测技术，持续开展深入研究并开发出具有国际先进水平的系列工具，主要技术创新点包括：1. 提出了基于程序复杂度的自适应分析方法，实现了检测精度和效率的有机平衡；2. 提出了跨语言代码统一表示模型，实现了千万行大规模跨语言代码检测能力；3. 提出了基于代码大数据的不完整代码智能补全和解析方法，解决了现有代码安全检测工具对代码可编译性的强依赖问题。4. 设计了基于动静结合的缺陷自动验证机制，构建了基于跨模态多粒度代码语义表示的缺陷自动分类模型，在基本不影响缺陷召回率的情况下减少50%以上的误报。项目研制的库博软件代码安全检测系列工具，整体检测能力达到了国际先进水平，覆盖航空、航天、电信、核能、电力、轨道交通、互联网、金融、政府等多个安全关键领域。项目解决了软件代码安全检测的卡脖子关键技术，为构建我国自主可控的安全检测生态系统提供了有力保障。
延伸阅读：
2020年度北京市科学技术奖授奖14位科学家、150项成果。其中，自然科学奖35项，包括一等奖8项，二等奖27项；技术发明奖11项，包括一等奖5项，二等奖6项；科学技术进步奖104项，包括一等奖35项，二等奖69项。
信息来源： 科学研究部
编辑：麦洛 | 责编：安宁、山石