2026年陕西省科学技术奖受理项目公示

学科专业评审组：	电子与通信技术组
项目名称：	深海高精度原位海洋生物化学传感器技术及应用
提名单位：	陕西省科学院
提名等级：	一等奖
提名单位意见：	该成果面向海洋强国战略和海洋生态环境安全重大需求，聚焦海洋生态环境监测与深远海观测能力提升中的关键技术瓶颈，构建了从传感信号获取、环境干扰补偿、长期漂移校正到系列装备研制和数据质量控制的完整技术体系。突破了痕量目标微弱信号高灵敏探测、基于智能特征学习的光谱解析及分类、基于干扰效应分解的干扰补偿、传感器长期漂移校正等关键技术，自主研制了溶解氧、叶绿素、PAHs、水中油、硝酸盐和pH等系列深海高精度原位生物化学传感器。该成果已服务于海底科学观测网、海南省海洋灾害综合防治、“智慧长江”生态环境监管等重大任务与业务化监测体系建设，近三年累计产生经济效益10.22亿元。项目累计授权发明专利82项，成果评价委员会认为该成果整体技术水平达到国际先进水平，部分技术居国际领先，打破了高端海洋生物化学原位传感装备长期依赖进口的局面，为提升我国深远海自主观测能力和海洋生态环境保障水平提供了重要技术支撑，具有显著的社会经济效益。本单位认真审阅了该项目的提名书及附件材料，对照陕西省科学技术进步奖授奖条件，相关栏目填写符合科技奖励要求，材料内容真实有效，公示无异议。
项目简介：
客观评价：
应用情况和效益：
主要知识产权和标准规范等目录：
主要完成人：	姓名：吴国俊排名：1 行政职务：研究室主任技术职称：研究员工作单位：中国科学院西安光学精密机械研究所对本项目技术创造性贡献：项目负责人，提出了项目总体思想，制定了项目总体实施方案，对项目的创新点1、2、3、4均做出了重要贡献。主导研究了海洋环境因素对荧光、吸收光谱的影响机制，提出了面向复杂海洋环境的干扰校正技术，提升了生物化学参数检测的抗干扰能力和测量准确度；主导构建了多组分光谱解析与传感器长期稳定运行技术体系；主导研制了叶绿素、多环芳烃（PAHs）、硝酸盐等系列海洋生物化学原位传感器，并推动成果在海洋科学研究和业务化观测中的应用示范。曾获国家科技奖励情况： 2024年，国家技术发明奖二等奖，排名第3，证书号2023-F-30901-2-02-R03；2022年，军事科学技术进步二等奖，排名第1，证书号2022163220080002-1；2025年，中国光学工程学会科技进步二等奖，排名第1，证书号CSOE202511J208；2022年，中国电子学会技术发明一等奖，排名第2，证书号KJ2022-F1-11-R02；2021年，陕西省中青年科技创新领军人才；2026年，陕西省三秦英才特殊支持计划科技创新领军人才。姓名：唐军武排名：2 行政职务：无技术职称：研究员工作单位：崂山国家实验室对本项目技术创造性贡献：项目的主要完成人之一，对项目的创新点1、3、4做出了重要贡献。建立了新型传感器标定与校准方法，针对传感器长期运行过程中的光源衰减、器件老化等问题，提出了基于双光路参考校正的漂移补偿方法，实现了复杂海洋环境传感器长期稳定运行；主导研制了硝酸盐传感器、多传感器集成Argo浮标与水下滑翔机移动观测观测平台，实现了多型传感器与移动平台、岸基数据系统的集成应用。曾获国家科技奖励情况： 2006年，国家海洋局海洋科技进步二等奖，排名第1，证书号200522601；2005年，国家海洋局海洋科技进步一等奖，排名第4，证书号200410104；2006年，国家海洋局海洋科技进步一等奖，排名第4，证书号200510404；2013年，国家海洋工程咨询协会特等奖，排名第5，证书号2012-00-01-G05；2013年，海洋科学技术一等奖，排名第5，证书号HKJ2012-G-1-A17-05。姓名：马剑排名：3 行政职务：副院长技术职称：教授工作单位：厦门大学对本项目技术创造性贡献：项目的主要完成人之一，对项目的创新点1、3、4做出了重要贡献。针对深海环境下pH传感器温度、压力变化导致测量漂移的问题，提出了基于能斯特响应机理与参数解耦的温压补偿方法，建立了温压条件下离子响应与传感输出之间的定量关系，提升了深海pH测量准确性；主导研制了基于ISFET芯片的海洋pH原位传感器，实现了海洋酸化参数长期稳定观测。曾获国家科技奖励情况： 2024，广西科学技术奖（自然科学奖）三等奖，排名第3，证书号2023Z3-06-R03。姓名：赵宇梅排名：4 行政职务：副处长技术职称：正高级工程师工作单位：国家海洋技术中心对本项目技术创造性贡献：项目的主要完成人之一，对项目的创新点1、3、4做出了重要贡献。针对荧光光谱混叠问题，提出了基于响应可靠性与干扰抑制准则的自动寻优建模方法；针对温度压力对溶解氧传感器的影响问题，提出了基于响应曲面重构与与分区参数修正的温压补偿方法；主导研制了溶解氧原位传感器，提升了荧光型传感器原位测量准确性。曾获国家科技奖励情况：姓名：邢小罡排名：5 行政职务：副主任技术职称：研究员工作单位：自然资源部第二海洋研究所对本项目技术创造性贡献：项目的主要完成人之一，对项目的创新点2、3、4做出了重要贡献。针对环境光对荧光的影响，提出了基于光响应动力学解析的海洋环境光干扰校正方法；针对长期原位观测中传感器漂移和异常数据等问题，提出了基于漂移特征分析、异常识别和数据修正的数据质量控制方法，构建了自研海洋生物化学传感器数据质控流程，提高了长期观测数据可靠性和科学应用价值。曾获国家科技奖励情况：姓名：杨敏排名：6 行政职务：无技术职称：高级工程师工作单位：自然资源部北海海洋技术中心（自然资源部北海船舶飞机管理中心）对本项目技术创造性贡献：项目的主要完成人之一，对项目的创新点1、2、3做出了重要贡献。针对海洋复杂荧光背景下多组分信号难解析的问题，提出基于谱峰自适应聚焦的混合光谱解析方法，强化关键局部特征提取，实现了实现混合水体多种成分的同步分类；主导研制了水中油传感器，实现了海洋污染物在线监测应用。曾获国家科技奖励情况： 2025年，中国光学工程学会科技进步二等奖，排名第2，证书号CSOE202511J208。姓名：董晶排名：7 行政职务：无技术职称：助理研究员工作单位：中国科学院西安光学精密机械研究所对本项目技术创造性贡献：项目的主要完成人之一，对项目的创新点2、3做出了重要贡献。针对复杂海水背景下多组分吸收光谱信息重叠的问题，提出了基于基质效应等效表征的光谱解析与反演方法，实现有效光谱区间筛选和目标参数高精度反演，提高了硝酸盐等光谱类传感器复杂环境适应能力。曾获国家科技奖励情况： 2025年，中国光学工程学会科技进步二等奖，排名第4，证书号CSOE202511J208。姓名：王秀兰排名：8 行政职务：主任助理技术职称：无工作单位：中节能数字科技有限公司对本项目技术创造性贡献：项目的主要完成人之一，对项目的创新点1、4做出了重要贡献。针对荧光传感器长期运行过程中信号漂移的问题，构建了融合光学感知与自反馈控制的双光路监测结构，提出了基于多支路长短期记忆网络的荧光传感器漂移自校准方法，实现长期观测过程中的动态补偿。曾获国家科技奖励情况： 2026年，中国节能“十四五”科技创新奖优胜奖，排名第2，证书号CECEP-KJ-2026-014-D02。姓名：李中华排名：9 行政职务：副总经理/产品技术部总监技术职称：无工作单位：海南欧特海洋科技有限公司对本项目技术创造性贡献：项目的主要完成人之一，对项目的创新点1、4做出了重要贡献。围绕海洋生物化学传感器从实验样机向工程产品转化过程中工艺一致性和批量化制造能力不足的问题，提出了多应力协同老化工艺与环境因子耦合的标定工艺，构建了传感器标准化生产工艺流程体系，提升了传感器产品化制造能力，促进系列海洋生物化学原位传感装备产业化应用。曾获国家科技奖励情况：姓名：杨鹏排名：10 行政职务：无技术职称：高级工程师工作单位：崂山国家实验室对本项目技术创造性贡献：项目的主要完成人之一，对项目的创新点1、4做出了重要贡献。针对明场环境下海洋痕量目标微弱信号探测问题，构建了时频双域自适应融合的大动态范围检测电路，提出了基于噪声谱驱动的双路正交锁相微弱信号检测方法，提升传感器动态范围并降低检出限。曾获国家科技奖励情况： 2025年，中国光学工程学会科技进步二等奖，排名第5，证书号CSOE202511J208。姓名：李瑞卓排名：11 行政职务：无技术职称：助理研究员工作单位：中国科学院西安光学精密机械研究所对本项目技术创造性贡献：项目的主要完成人之一，对项目的创新点2、3做出了重要贡献。针对浑浊颗粒物对荧光测量产生散射增强和吸收削弱耦合影响的问题，揭示了“散射增强”和“吸收削弱”两种逆向机制，提出了基于干扰效应分解的浊度校正方法，提高了复杂浑浊海水环境下荧光检测准确性。曾获国家科技奖励情况： 2025年，中国光学工程学会科技进步二等奖，排名第8，证书号CSOE202511J208。姓名：杭栋栋排名：12 行政职务：无技术职称：工程师工作单位：崂山国家实验室对本项目技术创造性贡献：项目的主要完成人之一，对项目的创新点1、4做出了重要贡献。针对海洋移动观测平台对传感器功耗的限制问题，突破了基于信噪比感知的稀疏化激励与轻量级检波节能技术，显著降低系统功耗；参与了系列传感器结构集成设计，提升了传感器与Argo浮标、水下滑翔机等平台的适配能力。曾获国家科技奖励情况：姓名：李亚辉排名：13 行政职务：无技术职称：工程师工作单位：崂山国家实验室对本项目技术创造性贡献：项目的主要完成人之一，对项目的创新点1、4做出了重要贡献。针对海洋移动平台空间和能源限制问题，提出了低功耗、小型化高集成封装设计方案，开展传感器结构优化、电路集成和系统封装研究，显著缩小传感器体积，提升了系列传感器工程应用能力。曾获国家科技奖励情况： 2025年，中国光学工程学会科技进步二等奖，排名第3，证书号CSOE202511J208。姓名：司惠民排名：14 行政职务：无技术职称：高级工程师工作单位：国家海洋技术中心对本项目技术创造性贡献：项目的主要完成人之一，对项目的创新点1、3做出了重要贡献。负责溶解氧传感器研制及性能优化，开展荧光猝灭机理分析、传感材料响应特性研究和系统集成设计，实现了溶解氧参数高灵敏、高稳定原位测量，推动荧光型生物化学传感装备应用。曾获国家科技奖励情况：姓名：陈钊英排名：15 行政职务：无技术职称：助理研究员工作单位：厦门大学对本项目技术创造性贡献：项目的主要完成人之一，对项目的创新点1、3做出了重要贡献。针对深海环境温度、压力变化对pH传感器响应稳定性的影响，开展ISFET器件环境响应规律研究及补偿模型验证，支撑了pH传感器在复杂海洋环境中的稳定应用。曾获国家科技奖励情况：
主要完成单位及创新推广贡献：	单位名称：中国科学院西安光学精密机械研究所单位贡献：中国科学院西安光学精密机械研究所长期从事海洋光学原位传感技术研究，在海洋生物化学参数检测及海洋观测装备研制方面具有深厚技术积累。作为本项目牵头单位，全面负责项目总体设计、组织实施与任务协调，承担深海高精度原位生物化学传感器技术体系构建、关键方法研发及系列装备研制工作，在项目总体创新和创新点1、2、3、4方面均做出了重要贡献。围绕复杂海洋环境下生物化学参数高精度、长期稳定原位观测需求，提出了多组分荧光/光谱信号解析与参数反演方法；开展了海洋环境因素影响机理分析与校正方法研究，提出了浊度、有机物等环境干扰补偿技术；研制形成叶绿素、多环芳烃（PAHs）、硝酸盐等系列原位传感器。在传感器研制基础上，牵头开展了多平台集成应用与海试验证，推动相关传感器搭载国产Argo浮标、水下滑翔机等观测平台开展长期观测，实现了深远海多参数剖面观测和连续运行验证。相关成果服务于海洋生态环境监测、海洋生物地球化学过程研究、污染排放监管及水产养殖等领域，提升了我国深远海自主观测装备水平。通过关键技术突破、装备研制和应用示范的协同推进，推动了深海高精度原位生物化学传感器国产化发展，为我国海洋生态安全保障和海洋强国建设提供了重要技术支撑。单位名称：崂山国家实验室单位贡献：崂山国家实验室长期从事海洋立体观测技术及应用研究。作为本项目参加单位，与牵头单位共同开展海洋生物化学传感器关键技术攻关及应用示范，在项目创新点1、3、4方面做出了重要贡献。针对海洋生物化学原位传感器高灵敏、低功耗、小型化需求，突破了痕量目标微弱信号探测、低功耗小型化高集成封装及工程化制造关键技术，实现了复杂海洋环境下生物化学参数的高灵敏、高可靠原位探测；针对长期观测过程中传感器响应漂移等问题，开展光谱特征提取、定量解析模型构建及漂移校正方法研究，提升了传感器测量准确性和长期运行可靠性；负责多参数传感器与Argo浮标、水下滑翔机等自主观测平台的系统集成、接口适配、联调测试及海上应用验证，实现了多型生物化学传感器在深远海剖面观测和长期连续运行测试中的应用验证。相关成果已应用于多次南海深远海观测任务，推动了海洋生物化学传感装备与自主移动观测平台的深度融合，提升了我国深远海综合观测装备自主化水平和长期连续观测能力。单位名称：厦门大学单位贡献：厦门大学长期从事海洋化学传感、电化学检测及深海环境监测技术研究，在离子敏感器件开发、环境参数补偿模型和原位传感装备研制方面具有良好技术基础。作为本项目参加单位，承担pH原位传感器研制任务，在项目创新点1、3、4方面做出了重要贡献。针对深海环境中温度、压力变化导致电化学传感器响应漂移、测量准确性下降的问题，开展了ISFET型pH传感器响应机理分析与环境适应性研究，揭示了温压变化对离子响应特性的影响规律，提出了基于响应参数解耦的温压补偿方法，实现复杂环境条件下pH测量信号的动态修正。完成高稳定性pH原位传感器研制，突破了深海宽温压条件下长期可靠运行关键技术，并开展实验室测试与环境适应性验证。相关成果已在海底科学观测网、珊瑚礁立体观测、海斗一号关键作业技术能力提升及科学应用等项目中应用，提升了我国海洋酸化监测和海洋生态环境评估装备自主化水平。单位名称：国家海洋技术中心单位贡献：国家海洋技术中心长期从事海洋荧光探测与光学传感技术研究，在荧光检测机理、微弱光信号探测、多参数荧光传感装备研制等方面具有较强技术积累。作为本项目参加单位，承担荧光类生物化学传感关键技术攻关及溶解氧传感器研制任务，在项目创新点1、2、3方面做出了重要贡献。围绕复杂海洋环境下荧光信号受背景干扰、多组分响应重叠及长期运行稳定性不足等问题，开展了荧光光谱解析、微弱信号增强和长期稳定检测方法研究，提出了基于响应可靠性与干扰抑制准则的自动寻优建模方法；提升复杂背景条件下目标参数识别与定量反演能力；提出了基于响应曲面重构与与分区参数修正的温压补偿方法；提高生物化学参数检测准确性。负责溶解氧原位传感器研制及性能优化，形成了适用于长期海洋观测应用的高稳定荧光传感装备。相关成果已应用于海洋立体观测、海洋生态环境监测及海洋牧场水环境监测等领域，为海洋生态系统健康评价、养殖环境调控和海洋生物地球化学研究提供了数据基础。单位名称：自然资源部第二海洋研究所单位贡献：自然资源部第二海洋研究所长期从事海洋观测技术、数据处理与应用示范研究，在海洋观测数据质量控制、多源观测数据融合及海上应用验证方面具有丰富经验。作为本项目参加单位，承担海洋生物化学传感器数据质量控制技术研究、海试验证和应用示范任务，在项目创新点1、3、4方面做出了重要贡献。针对海洋自然光昼夜变化引起的荧光淬灭问题，提出了基于光照时变响应与水体垂向结构联合判别的环境光校正方法，有效提升复杂光环境下的测量准确性；围绕长期无人值守观测过程中传感器漂移、异常响应和数据可靠性下降等问题，开展了传感器状态监测、数据异常识别和质量评价方法研究，提出了多源数据拟合的数据校正方法，建立覆盖数据筛查、质量评价和校准修正的数据质量控制流程体系，提高长期观测数据的可靠性和可用性。负责多型传感器应用示范方案设计，组织开展海上测试与观测验证，支撑自研传感器在实际海洋环境中的性能评价。相关成果应用于海洋生态环境监测和长期观测任务，为海洋生物化学观测数据质量保障提供了重要技术支撑。单位名称：自然资源部北海海洋技术中心（自然资源部北海船舶飞机管理中心）单位贡献：自然资源部北海海洋技术中心（自然资源部北海船舶飞机管理中心）主要从事海洋环境污染监测与光学传感装备研究，在油类污染物检测、水环境在线监测及工程化装备研制方面具有技术优势。作为本项目参加单位，承担水中油原位传感器研制任务，在项目创新点1、2、3方面做出了重要贡献。针对海洋水中油类污染物荧光响应复杂、背景组分干扰强以及现场连续监测困难等问题，开展了油类污染物光谱响应特征分析、检测方法优化和传感器系统研制，突破了复杂海水背景下水中油快速识别与定量检测关键技术。完成了水中油原位传感器的光学检测系统设计、样机研制及性能测试，提高了传感器对复杂环境的适应能力，实现污染物监测从实验室分析向现场快速、连续原位观测转变。相关成果已应用于海上石油平台生产水含油量在线监测、中海油油气开发污染排放控制等应用场景，为海洋污染监管、海上油气开发绿色生产和生态环境保护提供了关键技术装备，也为项目成果在海洋环境污染监测领域的推广应用提供了支撑。单位名称：中节能数字科技有限公司单位贡献：中节能数字科技有限公司在海洋环境智能感知、传感器工程化应用及长期运行保障等方面具有良好的技术积累。作为本项目参加单位，围绕复杂海洋环境下荧光传感器长期稳定观测需求，在项目创新点1、4方面做出了重要贡献。针对荧光传感器长期原位运行过程中光源衰减、器件老化等引起的信号漂移问题，开展了传感器长期稳定性提升与漂移校正关键技术研究，构建融合光学感知与自反馈控制的双光路监测结构，实现传感器工作状态的实时感知与动态调节；进一步结合长期运行过程中的漂移特征，提出基于多支路长短期记忆网络的传感器漂移自校准方法，挖掘多源历史观测数据中的漂移演化规律，实现传感器测量信号的动态补偿与长期稳定校正，提高了海洋生物化学传感器长期连续观测的数据准确性和可靠性。同时，结合海洋生态环境长期监测应用需求，参与相关传感器的工程化验证与应用测试，为项目成果在实际海洋观测场景中的长期稳定运行和推广应用提供了技术支撑。单位名称：海南欧特海洋科技有限公司单位贡献：海南欧特海洋科技有限公司聚焦海洋装备工程化研制和智能仪器产品开发，在传感装备生产制造、工艺优化及产业化应用方面具有较强技术基础。作为本项目参加单位，围绕海洋生物化学传感装备工程化应用需求，在创新点1、4方面做出了重要贡献。针对海洋生物化学传感器由样机向工程装备转化过程中存在的工艺一致性不足、装配流程不完善等问题，开展了传感器生产工艺流程、装配规范和质量控制方法研究。提出了多应力协同老化工艺与环境因子耦合的标定工艺，建立了覆盖器件装配、调试测试、环境适应性评价等环节的工程化制造流程体系，提高了系列传感器批量化研制能力和产品可靠性。同时，结合企业应用场景开展市场需求分析和用户技术对接，推进项目成果在海洋环境监测、海洋工程应用等领域落地应用，加快国产海洋生物化学传感装备产业化发展。单位名称：青岛海洋科技中心单位贡献：青岛海洋科技中心聚焦海洋观测平台研发与海洋传感装备集成应用，作为本项目参加单位，围绕海洋生物化学传感器与自主移动观测平台融合应用需求，在创新点1、4方面做出了重要贡献。针对Argo浮标、水下滑翔机等海洋移动观测平台能源有限、多传感器协同运行困难等问题，开展了低功耗传感与平台集成关键技术研究。突破了基于信噪比感知的稀疏化激励与轻量级检波节能技术，有效降低了传感器系统功耗；同时参与系列传感器结构集成与平台适配设计，开展了传感器结构安装、电气接口、数据通信及控制系统集成，提高了传感器与移动观测平台之间的适配性和协同运行能力。参与开展了深远海海试应用与长期运行测试，验证了系列传感器在Argo浮标、水下滑翔机等移动观测平台上的应用性能，为海洋生物化学传感装备在自主移动观测平台上的长期稳定运行及规模化应用提供了技术支撑。
完成人合作关系说明：	完成人合作关系说明：1

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