關(guān)于發(fā)布破譯生命的糖質(zhì)密碼重大研究計劃2025年度項目指南的通告

國科金發(fā)計〔2025〕4號

　　國家自然科學(xué)基金委員會現(xiàn)發(fā)布破譯生命的糖質(zhì)密碼重大研究計劃2025年度項目指南，請申請人及依托單位按項目指南所述要求和注意事項申請。

國家自然科學(xué)基金委員會

2025年1月24日

破譯生命的糖質(zhì)密碼重大研究計劃2025年度項目指南

　　糖質(zhì)（glycan）是生物體系中糖類分子的通稱，是構(gòu)成生命的基本生物分子。糖質(zhì)既可單獨存在，又能與蛋白、脂質(zhì)等形成結(jié)構(gòu)豐富的糖綴合物，在生命過程中發(fā)揮重要作用，與人類健康和疾病密切相關(guān)。糖質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的高度復(fù)雜性賦予其巨大信息容量，目前無法通過遺傳密碼簡單推衍，因此糖質(zhì)研究成為后基因組時代的重要科學(xué)前沿。本重大研究計劃面向人民生命健康，以“糖質(zhì)密碼（glycocode）”新視角，解析糖質(zhì)序列結(jié)構(gòu)與生物功能的復(fù)雜映射關(guān)系，拓展生命信息調(diào)控的機制和基本規(guī)律，布局從技術(shù)開發(fā)、功能闡釋、精準(zhǔn)調(diào)控到臨床應(yīng)用的創(chuàng)新體系，為我國在糖質(zhì)相關(guān)的生物醫(yī)藥發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

一、科學(xué)目標(biāo)

針對糖質(zhì)密碼的信息讀取、功能解析、精準(zhǔn)編輯及臨床應(yīng)用等關(guān)鍵科學(xué)問題，發(fā)展糖質(zhì)科學(xué)新方法和新工具，闡明糖質(zhì)信息的編碼規(guī)律；解析糖質(zhì)介導(dǎo)生物功能的分子機制，破譯糖質(zhì)密碼的生物學(xué)內(nèi)涵；揭示若干重大疾病中糖質(zhì)異常的功能與機制，開發(fā)新型干預(yù)手段，為相關(guān)疾病的診療與防治提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)儲備。

二、核心科學(xué)問題

（一）發(fā)展破譯糖質(zhì)密碼的使能體系。

研究工具是糖質(zhì)解碼的基礎(chǔ)。針對糖質(zhì)研究手段缺乏的問題，開發(fā)糖質(zhì)的動態(tài)檢測、精準(zhǔn)測序、智能解析、原位編輯、高效合成等關(guān)鍵技術(shù)，建立和完善相關(guān)數(shù)據(jù)庫和研究平臺。

（二）解析糖質(zhì)生物功能、編碼規(guī)律及其調(diào)控機制。

闡明糖質(zhì)在生命信息傳遞過程中的功能和調(diào)控規(guī)律，研究糖質(zhì)介導(dǎo)的分子識別事件，解析糖質(zhì)相關(guān)蛋白的時空分布及動態(tài)變化，探索生物體內(nèi)糖質(zhì)結(jié)構(gòu)決定的核心機制；針對糖質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)復(fù)雜性高、信息維度豐富、冗余程度高等特點，構(gòu)建面向糖質(zhì)結(jié)構(gòu)解碼、糖鏈功能解析的數(shù)據(jù)模型。

（三）面向重大生命健康挑戰(zhàn)的糖質(zhì)精準(zhǔn)調(diào)控手段。

聚焦感染、腫瘤等重大疾病中糖質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的變化規(guī)律和分子機制，發(fā)現(xiàn)疾病相關(guān)糖質(zhì)標(biāo)志物和干預(yù)靶標(biāo)，發(fā)展新型糖質(zhì)藥物、糖質(zhì)密碼優(yōu)化疫苗、原位糖質(zhì)編輯等疾病干預(yù)策略。

三、2025年度資助研究方向

（一）培育項目。

圍繞上述科學(xué)問題，以總體科學(xué)目標(biāo)為牽引，擬以培育項目的方式資助探索性強、選題新穎的申請項目，優(yōu)先支持以下研究方向：

1. 糖質(zhì)的高效獲取和功能發(fā)現(xiàn)

針對重要生理過程或疾病相關(guān)糖質(zhì)，通過高效合成技術(shù)或分離手段，構(gòu)建結(jié)構(gòu)明確、性質(zhì)均一的糖質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)化樣品庫或糖質(zhì)芯片，發(fā)展高通量功能篩選策略，研究糖質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的對應(yīng)關(guān)系，發(fā)現(xiàn)調(diào)控重要生理或疾病進程的糖質(zhì)分子，解析功能蛋白對糖質(zhì)結(jié)構(gòu)的識別或糖質(zhì)序列的讀取機制。

2. 糖質(zhì)研究新策略及使能體系

開發(fā)精準(zhǔn)、快速、高效的原位標(biāo)記和示蹤方法，在細胞、組織和活體水平上表征糖質(zhì)的時空分布特征，揭示糖質(zhì)動態(tài)變化模式及規(guī)律。開發(fā)用于糖質(zhì)結(jié)構(gòu)模型搭建與結(jié)構(gòu)優(yōu)化的智能算法及模塊化程序，實現(xiàn)糖質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)構(gòu)建及動態(tài)模擬。針對生理病理過程中關(guān)鍵糖質(zhì)結(jié)構(gòu)，發(fā)展化學(xué)或生物學(xué)工具，實現(xiàn)精準(zhǔn)編輯及功能操控。

3. 糖質(zhì)信息獲取和數(shù)據(jù)解碼

開發(fā)精確高效的糖質(zhì)序列或結(jié)構(gòu)測量技術(shù)，實現(xiàn)對糖質(zhì)序列信息的快速讀取，形成重要生理或疾病過程相關(guān)的高精度、高深度、標(biāo)準(zhǔn)化糖質(zhì)數(shù)據(jù)資源，開發(fā)針對糖質(zhì)質(zhì)譜組學(xué)數(shù)據(jù)或測序數(shù)據(jù)的分析流程及定量軟件；利用先進算法和機器學(xué)習(xí)技術(shù)，結(jié)合時空多組學(xué)等手段，挖掘糖質(zhì)承載的生命信息和參與調(diào)控的信號網(wǎng)絡(luò)，探索糖質(zhì)信息編碼規(guī)律及調(diào)控機制。

4. 關(guān)鍵生命過程中糖質(zhì)功能與調(diào)控機制

聚焦復(fù)雜生命體中細胞間相互作用，探索糖質(zhì)相關(guān)性和重要性，運用糖質(zhì)解析方法和工具，闡明互作過程中表面蛋白、細胞因子等對糖質(zhì)信息的識別和響應(yīng)規(guī)律；揭示糖質(zhì)合成酶、修飾酶、糖苷酶等基因表達調(diào)控機制，發(fā)現(xiàn)參與重要生理與病理過程的關(guān)鍵糖質(zhì)特征及編碼規(guī)律，為發(fā)展靶向關(guān)鍵糖質(zhì)結(jié)構(gòu)的干預(yù)手段奠定基礎(chǔ)。

5. 基于糖質(zhì)密碼的疾病診斷和干預(yù)

面向疾病診療中的未解難題，發(fā)展高靈敏度高準(zhǔn)確度分析技術(shù)，鑒定特異性糖質(zhì)生物標(biāo)志物，服務(wù)于疾病診斷；闡明疾病相關(guān)異常糖質(zhì)的致病機制和相應(yīng)分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，確證相關(guān)藥物靶標(biāo)，驗證靶向藥物、基因編輯技術(shù)、酶替代療法等疾病干預(yù)方案。

6. 糖質(zhì)優(yōu)化的疫苗設(shè)計新策略

解析糖質(zhì)修飾抗原的結(jié)構(gòu)特征，繪制糖質(zhì)修飾抗原的免疫圖譜，闡釋糖質(zhì)及糖質(zhì)抗原的抗原性與免疫原性的分子基礎(chǔ)；研究糖質(zhì)對抗原遞呈、疫苗效價的影響與調(diào)控規(guī)律，探究糖質(zhì)的天然免疫與獲得性免疫的激活機制；采用創(chuàng)新方法與研究策略，設(shè)計開發(fā)糖質(zhì)修飾特異、結(jié)構(gòu)精準(zhǔn)、高效的新型疫苗。

（二）重點支持項目。

圍繞核心科學(xué)問題，以總體科學(xué)目標(biāo)為牽引，立足研究范式創(chuàng)新，對于前期研究基礎(chǔ)積累較好，特別是與本重大研究計劃其它申請項目能夠形成學(xué)科交叉、優(yōu)勢互補且對總體科學(xué)目標(biāo)形成重要貢獻的申請項目，將以重點支持項目的方式予以資助，優(yōu)先支持以下研究方向：

1. 糖質(zhì)結(jié)構(gòu)及功能的決定機制

針對糖質(zhì)序列及結(jié)構(gòu)中蘊涵的生命信息，以糖質(zhì)重要生理病理功能為引導(dǎo)，研究其結(jié)構(gòu)與功能的映射關(guān)系，發(fā)掘其中模式識別方式及編碼規(guī)律；通過糖生物學(xué)方法鑒定關(guān)鍵調(diào)控基因和通路，結(jié)合糖組學(xué)、時空轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白組學(xué)等策略，闡明糖質(zhì)參與調(diào)控的信號網(wǎng)絡(luò)，發(fā)掘調(diào)控機制及關(guān)鍵節(jié)點。

2. 糖質(zhì)調(diào)控病原跨種傳播及與宿主互作機制

面向重大公共衛(wèi)生問題，以病原體表面糖質(zhì)或宿主細胞表面糖質(zhì)為研究對象，圍繞糖質(zhì)在病原體感染與跨種傳播過程中的復(fù)雜調(diào)控作用，鑒定基于糖質(zhì)的病原和宿主因子，發(fā)現(xiàn)糖質(zhì)調(diào)控病原體感染或宿主免疫應(yīng)答新機制，探索糖質(zhì)影響病原體宿主共進化的基本規(guī)律。

3. 糖質(zhì)調(diào)控腫瘤免疫的關(guān)鍵機制

聚焦中國人群高發(fā)惡性腫瘤，圍繞腫瘤微環(huán)境中糖質(zhì)在腫瘤發(fā)生發(fā)展過程中的復(fù)雜調(diào)控作用，融合跨模態(tài)多組學(xué)方法，鑒定微環(huán)境中特異性糖質(zhì)的結(jié)構(gòu)特征或編碼規(guī)律，挖掘糖質(zhì)在免疫識別、免疫耐受等免疫細胞-腫瘤細胞互作事件中的新機制，發(fā)現(xiàn)糖質(zhì)影響腫瘤免疫的關(guān)鍵分子，為腫瘤免疫治療提供新靶點和策略。

4. 糖質(zhì)功能語言的AI解析與應(yīng)用

針對特定生理或病理過程，發(fā)展糖質(zhì)功能解析的零樣本預(yù)測模型；利用視頻分析和圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，整合分子組學(xué)與表型組數(shù)據(jù)，在群體層面上定量解析糖質(zhì)合成酶、修飾酶、糖苷酶和糖蛋白的功能效應(yīng)；利用機器推理技術(shù)，實現(xiàn)糖質(zhì)分子網(wǎng)絡(luò)的可解釋性推斷，為基于糖質(zhì)的疾病干預(yù)提供新思路和策略。

四、2025年度資助計劃

2025年度擬資助培育項目20～30項，直接費用資助強度約為80萬元/項，資助期限為3年，培育項目申請書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日 - 2028年12月31日”；擬資助重點支持項目5～6項，直接費用資助強度約為300萬元/項，資助期限為4年，重點支持項目申請書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日- 2029年12月31日”。

五、申請要求及注意事項

（一）申請條件。

本重大研究計劃項目申請人應(yīng)當(dāng)具備以下條件：

1. 具有承擔(dān)基礎(chǔ)研究課題的經(jīng)歷；

2. 具有高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱）。

在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學(xué)位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請人進行申請。

（二）限項申請規(guī)定。

執(zhí)行《2025年度國家自然科學(xué)基金項目指南》“申請規(guī)定”中限項申請規(guī)定的相關(guān)要求。

（三）申請程序。

1. 申請人應(yīng)根據(jù)本重大研究計劃擬解決的核心科學(xué)問題和項目指南公布的擬資助研究方向，自行擬定項目名稱、科學(xué)目標(biāo)、研究內(nèi)容、技術(shù)路線和直接費用等。

2. 本重大研究計劃項目實行無紙化申請，申請人應(yīng)當(dāng)按照科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)中重大研究計劃項目的填報說明與撰寫提綱要求在線填寫和提交電子申請書及附件材料。申請書提交日期為2025年3月1日- 3月20日16時。

3. 申請書中的資助類別選擇“重大研究計劃”，亞類說明選擇“培育項目”或“重點支持項目”，附注說明選擇“破譯生命的糖質(zhì)密碼”，受理代碼選擇T03，根據(jù)申請的具體研究內(nèi)容選擇不超過5個申請代碼。

培育項目和重點支持項目的合作研究單位不得超過2個。

4. 申請人在“立項依據(jù)與研究內(nèi)容”部分，首先明確申請對應(yīng)本項目指南中的資助研究方向，以及對解決本重大研究計劃核心科學(xué)問題、實現(xiàn)本重大研究計劃科學(xué)目標(biāo)的貢獻。

如果申請人已經(jīng)承擔(dān)與本重大研究計劃相關(guān)的其他科技計劃項目，應(yīng)當(dāng)在申請書正文的“研究基礎(chǔ)與工作條件”部分論述申請項目與其他相關(guān)項目的區(qū)別與聯(lián)系。

（四）申請注意事項。

申請人和依托單位應(yīng)當(dāng)認真閱讀并執(zhí)行本項目指南、《2025年度國家自然科學(xué)基金項目指南》和《關(guān)于2025年度國家自然科學(xué)基金項目申請與結(jié)題等有關(guān)事項的通告》中相關(guān)要求。

1. 依托單位應(yīng)當(dāng)按照要求完成依托單位承諾、組織申請以及審核申請材料等工作。在2025年3月20日16時前通過信息系統(tǒng)逐項確認提交本單位電子申請書及附件材料，并于3月21日16時前在線提交本單位項目申請清單。

2. 為實現(xiàn)重大研究計劃總體科學(xué)目標(biāo)和多學(xué)科集成，獲得資助的項目負責(zé)人應(yīng)當(dāng)承諾遵守相關(guān)數(shù)據(jù)和資料管理與共享的規(guī)定，項目執(zhí)行過程中應(yīng)關(guān)注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關(guān)系。

3. 為加強項目的學(xué)術(shù)交流，促進項目群的形成和多學(xué)科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦一次資助項目的年度學(xué)術(shù)交流會，并將不定期地組織相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研討會。獲資助項目負責(zé)人須參加本重大研究計劃指導(dǎo)專家組和管理工作組所組織的上述學(xué)術(shù)交流活動。

（五）咨詢方式。

交叉科學(xué)部交叉科學(xué)三處

聯(lián)系電話：010-62327096

 

關(guān)于發(fā)布面向未來技術(shù)的表界面科學(xué)基礎(chǔ)重大研究計劃2025年度項目指南的通告

國科金發(fā)計〔2025〕8號

　　國家自然科學(xué)基金委員會現(xiàn)發(fā)布面向未來技術(shù)的表界面科學(xué)基礎(chǔ)重大研究計劃2025年度項目指南，請申請人及依托單位按項目指南所述要求和注意事項申請。

 

國家自然科學(xué)基金委員會

2025年1月24日

面向未來技術(shù)的表界面科學(xué)基礎(chǔ)重大研究計劃2025年度項目指南

　　表界面科學(xué)涉及物質(zhì)、能源和信息等眾多基礎(chǔ)學(xué)科，是催化、超導(dǎo)和芯片等國家重大戰(zhàn)略需求的共性科學(xué)基礎(chǔ)。本重大研究計劃針對表界面核心科學(xué)問題，開展表界面結(jié)構(gòu)、電子態(tài)和物性的精密探測、精確計算和精準(zhǔn)調(diào)控等研究，發(fā)展研究表界面的新方法、新工具和新理論，為若干未來關(guān)鍵技術(shù)的突破夯實科學(xué)基礎(chǔ)，為我國高新科技的發(fā)展做出貢獻。

一、科學(xué)目標(biāo)

本重大研究計劃立足于若干未來技術(shù)的共性表界面科學(xué)問題，聚焦于固體功能體系的界面構(gòu)筑、探測與模擬，實現(xiàn)表界面結(jié)構(gòu)與功能的精準(zhǔn)調(diào)控，助力能源催化、界面超導(dǎo)和芯片器件等重大領(lǐng)域的發(fā)展，提升我國在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的原始創(chuàng)新能力。

二、核心科學(xué)問題

本重大研究計劃圍繞功能體系中的界面態(tài)這一核心科學(xué)問題，集中開展以下三方面研究：

（一）界面態(tài)的探測與表征。

發(fā)展界面精準(zhǔn)表征新方法，建立微弱信號增強新原理，解決界面態(tài)探測難題，實現(xiàn)固體界面態(tài)的精密探測。

（二）界面態(tài)的理論與計算。

探究界面不同物相間的相互作用，在微觀層次闡明界面耦合機制，在時間、空間和能量等多維度對界面態(tài)進行理論描述與計算模擬。

（三）界面態(tài)的設(shè)計與調(diào)控。

揭示界面結(jié)構(gòu)可控構(gòu)筑的基本原理，在原子水平精準(zhǔn)構(gòu)筑界面結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)界面態(tài)與界面物性的定量描述和精確調(diào)控。

三、2025年度資助研究方向

（一）培育項目。

圍繞能源催化、界面超導(dǎo)和芯片器件等重大領(lǐng)域中與界面相關(guān)的上述共性科學(xué)問題，對于探索性強、選題新穎、前期研究基礎(chǔ)較好的申請項目，將以培育項目的方式予以資助，優(yōu)先支持以下研究方向：

1.?界面精密探測新技術(shù)。針對掩埋于固體深處的界面難以探測這一難題，發(fā)展界面探測的新原理和新技術(shù)，實現(xiàn)固體界面的直接表征。針對界面探測信號微弱且難以與體相探測信號區(qū)分的難題，開發(fā)微弱信號的抽取和放大方法，實現(xiàn)界面的精密探測。

2.?界面精確計算新理論。發(fā)展用于界面體系的高效算法，實現(xiàn)非周期、非連續(xù)和非同質(zhì)的界面體系模擬。針對界面結(jié)構(gòu)演化、電荷轉(zhuǎn)移和能量傳遞等過程，建立不同時空尺度上界面相關(guān)過程動態(tài)模擬新方法，實現(xiàn)復(fù)雜界面體系的精確計算。

3.?界面精準(zhǔn)構(gòu)筑新方法。發(fā)展界面體系的原子級構(gòu)筑方法與技術(shù)，實現(xiàn)界面結(jié)構(gòu)與成分的功能導(dǎo)向精準(zhǔn)構(gòu)筑。闡明界面的結(jié)構(gòu)、成分與外場對界面態(tài)的調(diào)控機制，建立界面物性精細調(diào)控的系統(tǒng)方法。

（二）重點支持項目。

依據(jù)核心科學(xué)問題和目標(biāo)，對于前期研究積累較好、對總體目標(biāo)有較大推動作用的申請項目，將以重點支持項目的方式予以資助，優(yōu)先支持以下研究方向：

1．表界面電荷輸運的寬時域四維成像掃描電子顯微鏡技術(shù)。發(fā)展跨越飛秒與亞毫秒時間尺度和微納空間分辨的四維成像技術(shù)，探索表界面電荷在時間與空間維度上的能量轉(zhuǎn)移及定向傳輸機制，為能源催化轉(zhuǎn)化研究提供技術(shù)手段。

2.表界面光電轉(zhuǎn)化微觀過程的時空分辨測量方法。發(fā)展表界面亞納米空間分辨的光電流探測與亞光學(xué)周期時間分辨的光電子探測技術(shù)，分析光激發(fā)載流子、激子和極化子的實空間或動量空間分布特征及其動力學(xué)演化規(guī)律，揭示共振激發(fā)與相干耦合在光電轉(zhuǎn)化中的驅(qū)動機制，為高效光能轉(zhuǎn)化與光電器件提供科學(xué)基礎(chǔ)。

3.界面結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)摻雜。構(gòu)筑基于有機半導(dǎo)體層-摻雜劑層的界面摻雜體系，突破高效有機摻雜劑及亞微米級區(qū)域可控的界面摻雜技術(shù)，建立原子分子尺度摻雜結(jié)構(gòu)與電學(xué)性質(zhì)的構(gòu)效關(guān)系，揭示電荷轉(zhuǎn)移與庫侖束縛在界面摻雜過程中的作用機制，實現(xiàn)有機半導(dǎo)體-摻雜劑界面結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)構(gòu)筑與性能調(diào)控，為提高有機半導(dǎo)體的遷移率和構(gòu)筑高性能功能器件奠定基礎(chǔ)。

4.界面電荷態(tài)的精準(zhǔn)調(diào)控。建立界面多電荷態(tài)和高價離子態(tài)調(diào)控方法，檢測離子的遷移和擴散動力學(xué)行為，研究界面電荷態(tài)及其誘導(dǎo)的準(zhǔn)粒子量子特性，發(fā)展描述電子關(guān)聯(lián)和電聲子耦合等多體相互作用的理論方法，為設(shè)計界面量子態(tài)和調(diào)控電子輸運等性能奠定基礎(chǔ)。

5.界面驅(qū)動的材料精準(zhǔn)生長。優(yōu)化設(shè)計材料外延生長中的生長源與襯底晶格，揭示界面微觀結(jié)構(gòu)在多元生長環(huán)境下對材料形態(tài)與性能的影響機制，實現(xiàn)界面驅(qū)動的材料精準(zhǔn)調(diào)控與高品質(zhì)制備，為新型高性能器件提供界面工程與技術(shù)基礎(chǔ)。

6.二維有機材料的拓撲超導(dǎo)物態(tài)。發(fā)展基于界面調(diào)控的精準(zhǔn)表面化學(xué)制備技術(shù)，在超導(dǎo)表面可控制備二維有機拓撲材料，探索超導(dǎo)、磁性與拓撲態(tài)之間的界面耦合機制，理解拓撲超導(dǎo)態(tài)中準(zhǔn)粒子的空間分布特征及其演化規(guī)律，為高效拓撲量子計算和超導(dǎo)電子器件奠定基礎(chǔ)。

7.碳籠多態(tài)多維信息電子器件。發(fā)展碳籠分子內(nèi)表面、分子-電極界面原子水平精準(zhǔn)構(gòu)筑與電學(xué)調(diào)控方法，研究界面結(jié)構(gòu)成分、耦合作用以及電荷轉(zhuǎn)移對器件多態(tài)形成及其性能調(diào)控的理論機制，實現(xiàn)碳籠晶體管的矩陣化信息電學(xué)存取功能，建立多維智能信息理論，用于高維信息電路。

8.有機集成電路界面工程。發(fā)展有機晶體管表界面時-空分辨表征技術(shù)，揭示各功能層表界面化學(xué)結(jié)構(gòu)、缺陷構(gòu)成、應(yīng)力分布、耦合作用和電子態(tài)與電荷輸運/注入效率和穩(wěn)定性之間的構(gòu)效關(guān)系，建立原子級精準(zhǔn)表界面調(diào)控方法，構(gòu)筑高性能高穩(wěn)定低功耗的有機晶體管及有機集成電路。

四、項目遴選的基本原則

（一）緊密圍繞核心科學(xué)問題，注重需求及應(yīng)用背景約束，鼓勵原創(chuàng)性、基礎(chǔ)性和交叉性的前沿探索。

（二）優(yōu)先資助能夠解決面向未來技術(shù)的表界面科學(xué)問題并具有應(yīng)用前景的研究項目。

（三）重點支持項目應(yīng)具有良好的研究基礎(chǔ)和前期積累，對總體科學(xué)目標(biāo)有直接貢獻與支撐作用。

五、2025年度資助計劃

擬資助培育項目20-25項，直接費用資助強度約為70萬元/項，資助期限為3年，培育項目申請書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日－2028年12月31日”；擬資助重點支持項目6-8項，直接費用資助強度約為300萬元/項，資助期限為4年，重點支持項目申請書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日－2029年12月31日”。

六、申請要求及注意事項

（一）申請條件。

本重大研究計劃項目申請人應(yīng)當(dāng)具備以下條件：

1. 具有承擔(dān)基礎(chǔ)研究課題的經(jīng)歷；

2. 具有高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱）。

在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學(xué)位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請人進行申請。

（二）限項申請規(guī)定。

執(zhí)行《2025年度國家自然科學(xué)基金項目指南》“申請規(guī)定”中限項申請規(guī)定的相關(guān)要求。

（三）申請注意事項。

申請人和依托單位應(yīng)當(dāng)認真閱讀并執(zhí)行本項目指南、《2025年度國家自然科學(xué)基金項目指南》和《關(guān)于2025年度國家自然科學(xué)基金項目申請與結(jié)題等有關(guān)事項的通告》中相關(guān)要求。

1. 本重大研究計劃項目實行無紙化申請。申請書提交日期為2025年3月1日－2025年3月20日16時。

（1）申請人應(yīng)當(dāng)按照科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)中重大研究計劃項目的填報說明與撰寫提綱要求在線填寫和提交電子申請書及附件材料。

（2）本重大研究計劃旨在緊密圍繞核心科學(xué)問題，對多學(xué)科相關(guān)研究進行戰(zhàn)略性的方向引導(dǎo)和優(yōu)勢整合，成為一個項目集群。申請人應(yīng)根據(jù)本重大研究計劃擬解決的核心科學(xué)問題和項目指南公布的擬資助研究方向，自行擬定項目名稱、科學(xué)目標(biāo)、研究內(nèi)容、技術(shù)路線和相應(yīng)的研究經(jīng)費等。

（3）申請書中的資助類別選擇“重大研究計劃”，亞類說明選擇“培育項目”或“重點支持項目”，附注說明選擇“面向未來技術(shù)的表界面科學(xué)基礎(chǔ)”，受理代碼選擇T01，根據(jù)申請的具體研究內(nèi)容選擇不超過5個申請代碼。培育項目和重點支持項目的合作研究單位不得超過2個。

（4）申請人在申請書起始部分應(yīng)明確說明申請符合本項目指南中的資助研究方向，以及對解決本重大研究計劃核心科學(xué)問題、實現(xiàn)本重大研究計劃科學(xué)目標(biāo)的貢獻。

如果申請人已經(jīng)承擔(dān)與本重大研究計劃相關(guān)的其他科技計劃項目，應(yīng)當(dāng)在申請書正文的“研究基礎(chǔ)與工作條件”部分論述申請項目與其他相關(guān)項目的區(qū)別與聯(lián)系。

2. 依托單位應(yīng)當(dāng)按照要求完成依托單位承諾、組織申請以及審核申請材料等工作。在2025年3月20日16時前通過信息系統(tǒng)逐項確認提交本單位電子申請書及附件材料，并于3月21日16時前在線提交本單位項目申請清單。

3. 其他注意事項。

（1）為實現(xiàn)重大研究計劃總體科學(xué)目標(biāo)和多學(xué)科集成，獲得資助的項目負責(zé)人應(yīng)當(dāng)承諾遵守相關(guān)數(shù)據(jù)和資料管理與共享的規(guī)定，項目執(zhí)行過程中應(yīng)關(guān)注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關(guān)系。

（2）為加強項目的學(xué)術(shù)交流，促進項目群的形成和多學(xué)科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦1次資助項目的年度學(xué)術(shù)交流會，并將不定期地組織相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研討會。獲資助項目負責(zé)人有義務(wù)參加本重大研究計劃指導(dǎo)專家組和管理工作組所組織的上述學(xué)術(shù)交流活動。

（四）咨詢方式。

交叉科學(xué)部交叉科學(xué)一處

聯(lián)系電話：010-62328382

 

關(guān)于發(fā)布免疫力數(shù)字解碼重大研究計劃2025年度項目指南的通告

國科金發(fā)計〔2025〕5號

　　國家自然科學(xué)基金委員會現(xiàn)發(fā)布免疫力數(shù)字解碼重大研究計劃2025年度項目指南，請申請人及依托單位按項目指南所述要求和注意事項申請。

 

國家自然科學(xué)基金委員會

2025年1月24日

免疫力數(shù)字解碼重大研究計劃2025年度項目指南

　　免疫力是人體抵御病原入侵，清除抗原性異物，監(jiān)控及維系機體健康穩(wěn)態(tài)的綜合能力。免疫系統(tǒng)巨大多樣性和復(fù)雜性是免疫力的關(guān)鍵基礎(chǔ)，而傳統(tǒng)研究模式未能系統(tǒng)揭示免疫力生成和演變規(guī)律。本重大研究計劃鼓勵科學(xué)問題驅(qū)動與數(shù)據(jù)驅(qū)動相結(jié)合的科研范式變革，資助可產(chǎn)生質(zhì)量高、擴展性強、集成性好的免疫力數(shù)據(jù)的項目，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)匯交管理機制和平臺，標(biāo)準(zhǔn)化獲取人體免疫力大數(shù)據(jù)。通過免疫力大數(shù)據(jù)的數(shù)字呈現(xiàn)與深度解碼，全景式認知健康及疾病狀況下人體免疫系統(tǒng)的運行機制，多角度闡明免疫力的科學(xué)內(nèi)涵，促進精準(zhǔn)診療，服務(wù)于“健康中國”戰(zhàn)略。

一、科學(xué)目標(biāo)

基于高質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)化的免疫力大數(shù)據(jù)，開展人體免疫力整體性和系統(tǒng)性數(shù)字化解析與重構(gòu)研究，揭示免疫力構(gòu)成的生物基礎(chǔ)、免疫力維持的關(guān)鍵特征和免疫力調(diào)控的普適規(guī)律，進而闡明免疫力的科學(xué)內(nèi)涵；對免疫力進行定量化表征和數(shù)字化呈現(xiàn)，建立人群免疫力特征圖譜，分析免疫力與衰老、疾病等重大生命健康事件的關(guān)系并闡釋其內(nèi)在機制和規(guī)律；開發(fā)基于免疫力數(shù)據(jù)的疾病風(fēng)險預(yù)警、免疫力可視化和免疫力年齡測定等關(guān)鍵技術(shù)，建立個體和群體的免疫力檔案，開展基于免疫力干預(yù)的健康維護及疾病防治新策略，形成未病先防、疾病早診、預(yù)后評估、個性化醫(yī)療和健康管理新模式。

二、核心科學(xué)問題

（一）免疫力復(fù)雜系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)和動態(tài)規(guī)律。

針對免疫力復(fù)雜系統(tǒng)的高度多樣性、時空動態(tài)性、多維交互性、自主適應(yīng)性和模式記憶性等特點，采用動態(tài)化、跨尺度、多層次的全景研究新范式，以模型驅(qū)動和數(shù)據(jù)驅(qū)動相結(jié)合的研究方法，明確免疫力復(fù)雜系統(tǒng)的時空動態(tài)特征，闡明免疫力的組成要素、內(nèi)在聯(lián)系與變化規(guī)律等生物學(xué)內(nèi)涵，揭示免疫力本質(zhì)規(guī)律和深層運行機制。

（二）多模態(tài)免疫力定量表征及數(shù)字呈現(xiàn)。

建立不同免疫力表征狀態(tài)的人群隊列，獲取并分析免疫分子和細胞的多樣性信息，系統(tǒng)解析在分子、細胞、細胞間關(guān)聯(lián)、器官、人群等不同尺度的免疫力數(shù)據(jù)，形成標(biāo)準(zhǔn)化的多維免疫大數(shù)據(jù)群，對多源、高維、跨尺度的免疫力數(shù)據(jù)進行耦合、重構(gòu)與全景化表征，實現(xiàn)免疫力數(shù)字化呈現(xiàn)和量化評估，精準(zhǔn)刻畫免疫力肖像。

（三）基于免疫力解碼的疾病診療與健康評估。

闡明重大生命健康事件的免疫力特征及其演變規(guī)律，獲取重大疾病在器質(zhì)性病變前的免疫力信號，設(shè)立基于免疫力解碼的疾病分子分型、精準(zhǔn)診療與預(yù)后評估標(biāo)準(zhǔn)，并整合傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)證候辨識和“治未病”等理念與方法，構(gòu)建疾病預(yù)警系統(tǒng)，及時評估健康狀態(tài)并發(fā)現(xiàn)疾病早期隱患，為關(guān)鍵生命過程的免疫力干預(yù)提供理論依據(jù)。

三、2025年度資助研究方向

本重大研究計劃擬以我國正常人群的免疫特征為基礎(chǔ)，聚焦我國高發(fā)病/高死亡率惡性腫瘤、自身免疫性疾病等重大疾病，優(yōu)先資助本計劃尚未立項的人群和疾病類型，針對不同免疫狀態(tài)，以獲取高質(zhì)量、多維度、時空動態(tài)的人體免疫力大數(shù)據(jù)為前提，鼓勵依托具有完善基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和隨訪方案的隊列資源，建立關(guān)鍵技術(shù)群，旨在闡明免疫復(fù)雜系統(tǒng)動態(tài)協(xié)同模式和時空交互規(guī)律。本計劃擬設(shè)置培育項目、重點支持項目及集成項目：

（一）培育項目。

圍繞上述科學(xué)問題，以總體科學(xué)目標(biāo)為牽引，立足研究范式創(chuàng)新，對于探索性強、選題新穎、前期研究基礎(chǔ)較好的申請項目，將以培育項目的方式予以資助，具體研究方向如下：

1.?健康狀態(tài)免疫力特征與變化規(guī)律

圍繞不同年齡階段（如嬰幼兒、青春期、成年、老年等），不同健康狀態(tài)（如長壽、中醫(yī)偏頗體質(zhì)等），不同遺傳背景或特殊生活環(huán)境的人群，鼓勵采用高通量多組學(xué)技術(shù)，采集生理狀態(tài)下免疫細胞發(fā)育與新型細胞亞群、免疫識別與活化、免疫記憶與耗竭、免疫代謝與表觀遺傳等免疫力數(shù)據(jù)，豐富免疫系統(tǒng)可測量參數(shù)，延展免疫力大數(shù)據(jù)的覆蓋維度，解碼免疫行為并揭示深層規(guī)律，建立健康個體的免疫力檔案。從免疫力維度表征機體的健康狀態(tài)，實現(xiàn)人體免疫年齡及健康狀態(tài)的數(shù)字判讀。

2.?自身免疫性疾病與惡性腫瘤的免疫力時空演變規(guī)律和機制

從分子、細胞、組織、器官、證候等不同尺度，分析疾病發(fā)生發(fā)展等關(guān)鍵環(huán)節(jié)的免疫特征信息，如免疫微環(huán)境、免疫調(diào)節(jié)與耐受、移植免疫排斥、免疫細胞及其亞群、TCR/BCR和疾病相關(guān)抗原等，揭示免疫力時空變化與疾病演進過程之間的相關(guān)性和因果性，建立微觀免疫力數(shù)值與宏觀疾病表征之間的定量映射關(guān)系，闡明免疫力在重大疾病時空演變過程中的動態(tài)規(guī)律和機制。

3.?免疫力量化表征與AI建模新理論新方法

建立面向多源、高維、跨尺度的免疫力數(shù)據(jù)進行耦合重構(gòu)的新方法；在復(fù)雜系統(tǒng)視角下，發(fā)展諸如可解釋機器學(xué)習(xí)、因果學(xué)習(xí)、大模型等技術(shù)，提取可定量表征免疫力的有效關(guān)鍵信息，如免疫力組成元件、關(guān)系集合、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等；融合控制論、系統(tǒng)論等方法，定量研究免疫力的層次性、動態(tài)穩(wěn)定性、自主適應(yīng)性等復(fù)雜系統(tǒng)特點，實現(xiàn)免疫力的數(shù)字化與全景化呈現(xiàn)，探究免疫復(fù)雜系統(tǒng)運行的主要特征、普適規(guī)律及深層機制，探索免疫力的科學(xué)內(nèi)涵和生物基礎(chǔ)。

4.?基于免疫力數(shù)字解碼的重大疾病預(yù)警

關(guān)注惡性腫瘤、自身免疫性疾病等重大疾病的“未病”狀態(tài)，比對病變前后及健康人群的免疫力大數(shù)據(jù)，通過免疫檢測新技術(shù)（如新組學(xué)技術(shù)、流式技術(shù)及其他可視化技術(shù)等）和免疫數(shù)據(jù)智能化分析新方法，挖掘疾病演進的特異免疫應(yīng)答模式，鑒定可以表征疾病演進的免疫力信號，構(gòu)建免疫力維度的疾病預(yù)警模型并驗證其敏感性和特異性，從免疫力視角發(fā)現(xiàn)重大疾病的早期關(guān)鍵特征，實現(xiàn)重大疾病的早期精準(zhǔn)診斷。

（二）重點支持項目。

圍繞核心科學(xué)問題，以總體科學(xué)目標(biāo)為牽引，立足研究范式創(chuàng)新，對于前期研究基礎(chǔ)較好，特別是與本重大研究計劃其它項目能夠形成學(xué)科交叉、優(yōu)勢互補且共同對總體科學(xué)目標(biāo)形成重要貢獻的申請項目，將以重點支持項目的方式予以資助，具體研究方向如下：

1.?免疫力大數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化獲取與深度挖掘

建立健康群體、自身免疫性疾?。ㄈ缦到y(tǒng)性紅斑狼瘡、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎）、惡性腫瘤（如肺癌、肝癌、結(jié)腸癌、胰腺癌）等不同免疫狀態(tài)的中國人群大樣本隊列，獲取并匯交疾病不同階段（如發(fā)生、發(fā)展、治療前后等）的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，研發(fā)多尺度免疫力數(shù)據(jù)融合與分析的新方法，發(fā)掘健康與疾病狀態(tài)的免疫力特征。

2.?免疫力數(shù)字化呈現(xiàn)

建立TCR、BCR和MHC等免疫多樣性大數(shù)據(jù)捕獲新方法（如重輕鏈全長獲取和功能性配對等），發(fā)展免疫組庫大數(shù)據(jù)的編碼規(guī)律深度挖掘、疾病關(guān)鍵特征提取、高維特征信息數(shù)據(jù)降維和多樣性分子功能聚類等關(guān)鍵核心技術(shù)，基于多樣性免疫特征量化表征人體免疫力水平，解碼免疫力多樣性特征與疾病和健康的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，刻畫群體和個體免疫力數(shù)字肖像和時空圖譜，揭示人體免疫力多樣性的動態(tài)變化規(guī)律。

3.?跨尺度免疫力大數(shù)據(jù)耦合與群體免疫力特征解析

系統(tǒng)整合多中心多來源的數(shù)據(jù)，開展多尺度免疫力大數(shù)據(jù)耦合、分析等新方法輔助臨床樣本隊列分析研究，為多中心多來源的數(shù)據(jù)提供生信分析與驗證等支撐?；隈詈系亩嘀行臄?shù)據(jù)，研究不同年齡、性別、體質(zhì)和遺傳背景的人群免疫力特征，創(chuàng)建人群免疫力圖譜，開展基于免疫力干預(yù)的主動健康管理及疾病防治新策略及新技術(shù)研究。

（三）集成項目。

1.?免疫治療背景下腫瘤免疫特征解析及智能化診療

建立一種高致死性惡性腫瘤免疫治療的全國多中心隊列，嚴(yán)格按照數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)（詳見附件1）采集并匯交腫瘤及外周血相匹配的免疫力大數(shù)據(jù)，揭示腫瘤治療過程中免疫力改變的關(guān)鍵特征，探索治療響應(yīng)相關(guān)免疫力重塑的內(nèi)在科學(xué)規(guī)律與生物學(xué)基礎(chǔ)；建立準(zhǔn)確度高、泛化能力強的腫瘤免疫治療響應(yīng)預(yù)測人工智能模型并驗證其效能，實現(xiàn)基于外周血的腫瘤免疫治療療效預(yù)測；揭示患者免疫治療原發(fā)性和繼發(fā)性耐藥形成的異質(zhì)性機制，為建立或優(yōu)化免疫聯(lián)合治療策略提供全新理論依據(jù)。

具體要求如下：

（1）臨床中心數(shù)目不少于5個;

（2）疾病隊列人數(shù)不少于1000例，其中新輔助免疫治療隊列人數(shù)不少于500例;

（3）鼓勵獲取新輔助免疫治療前后不同響應(yīng)情況的配對樣本數(shù)據(jù)；

（4）鼓勵多時點采樣并跟蹤患者經(jīng)免疫治療后的復(fù)發(fā)和預(yù)后信息。

2.?跨尺度免疫力大數(shù)據(jù)分析與質(zhì)控匯交

針對免疫力大數(shù)據(jù)跨尺度與多源的特點，規(guī)范數(shù)據(jù)處理流程，建立數(shù)據(jù)質(zhì)控與匯交技術(shù)體系，實現(xiàn)多中心、多來源、多模態(tài)免疫力數(shù)據(jù)的系統(tǒng)整合，確保免疫力數(shù)字解碼計劃數(shù)據(jù)資源的高質(zhì)量匯集。開發(fā)適用于免疫力大數(shù)據(jù)的分析工具與算法，整合多模態(tài)免疫力大數(shù)據(jù)，為臨床免疫研究提供支撐。

四、2025年度資助計劃

2025年度擬資助培育項目10-15項，直接費用資助強度約為80萬元/項，資助期限為3年，培育項目申請書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日- 2028年12月31日”；擬資助重點支持項目4-5項，直接費用資助強度約為300萬元/項，資助期限為4年，重點支持項目申請書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日- 2029年12月31日”；擬資助集成項目2項，集成項目1直接費用資助強度約1300萬元/項，資助期限為3年，集成項目2直接費用資助強度約300萬元/項，資助期限為3年，集成支持項目申請書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日- 2028年12月31日”。

五、申請要求及注意事項

（一）申請條件。

本重大研究計劃項目申請人應(yīng)當(dāng)具備以下條件：

1. 具有承擔(dān)基礎(chǔ)研究課題的經(jīng)歷；

2. 具有高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱）。

在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學(xué)位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請人進行申請。

（二）限項申請規(guī)定。

執(zhí)行《2025年度國家自然科學(xué)基金項目指南》“申請規(guī)定”中限項申請規(guī)定的相關(guān)要求。

（三）申請程序。

1. 申請人應(yīng)根據(jù)本重大研究計劃擬解決的核心科學(xué)問題和項目指南公布的擬資助研究方向，自行擬定項目名稱、科學(xué)目標(biāo)、研究內(nèi)容、技術(shù)路線和直接費用等。

2. 本重大研究計劃項目實行無紙化申請，申請人應(yīng)當(dāng)按照科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)中重大研究計劃項目的填報說明與撰寫提綱要求在線填寫和提交電子申請書及附件材料。申請書提交日期為2025年3月1日-3月20日16時。

3. 申請書中的資助類別選擇“重大研究計劃”，亞類說明選擇“培育項目”、“重點支持項目”或“集成項目”，附注說明選擇“免疫力數(shù)字解碼”，受理代碼選擇T03，根據(jù)申請的具體研究內(nèi)容選擇不超過5個申請代碼。

培育項目和重點支持項目的合作研究單位不得超過2個。集成項目的合作研究單位不得超過4個。集成項目主要參與者必須是項目的實際貢獻者，合計人數(shù)不超過9人。

4. 申請人在“立項依據(jù)與研究內(nèi)容”部分，首先明確申請對應(yīng)本項目指南中的資助研究方向，以及對解決本重大研究計劃核心科學(xué)問題、實現(xiàn)本重大研究計劃科學(xué)目標(biāo)的貢獻。

如果申請人已經(jīng)承擔(dān)與本重大研究計劃相關(guān)的其他科技計劃項目，應(yīng)當(dāng)在申請書正文的“研究基礎(chǔ)與工作條件”部分論述申請項目與其他相關(guān)項目的區(qū)別與聯(lián)系。

（四）申請注意事項。

申請人和依托單位應(yīng)當(dāng)認真閱讀并執(zhí)行本項目指南、《2025年度國家自然科學(xué)基金項目指南》和《關(guān)于2025年度國家自然科學(xué)基金項目申請與結(jié)題等有關(guān)事項的通告》中相關(guān)要求。

1. 依托單位應(yīng)當(dāng)按照要求完成依托單位承諾、組織申請以及審核申請材料等工作。在2025年3月20日16時前通過信息系統(tǒng)逐項確認提交本單位電子申請書及附件材料，并于3月21日16時前在線提交本單位項目申請清單。

2. 為實現(xiàn)重大研究計劃總體科學(xué)目標(biāo)和多學(xué)科集成，獲得資助的項目負責(zé)人應(yīng)當(dāng)承諾遵守相關(guān)數(shù)據(jù)和資料管理與共享的規(guī)定（詳見附件1和附件2），項目執(zhí)行過程中應(yīng)關(guān)注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關(guān)系。

3.?為強化頂層設(shè)計，突出本重大研究計劃創(chuàng)新研究范式和管理模式，申請人須按照指南要求將數(shù)據(jù)采集和匯交（每半年）的目標(biāo)、計劃和承諾作為附件上傳，并附本人簽字和依托單位蓋章，否則不予受理。參考模板可見本重大研究計劃數(shù)據(jù)平臺https://ngdc.cncb.ac.cn/idp/。

4. 為加強項目的學(xué)術(shù)交流，促進項目群的形成和多學(xué)科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦一次資助項目的年度學(xué)術(shù)交流會，并將不定期地組織相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研討會。獲資助項目負責(zé)人須參加本重大研究計劃指導(dǎo)專家組和管理工作組所組織的上述學(xué)術(shù)交流活動。

（五）咨詢方式。

交叉科學(xué)部交叉科學(xué)三處

聯(lián)系電話：010-62327096

 

附件1.數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

2.數(shù)據(jù)安全管理要求

 

附件1

數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

　　所有項目產(chǎn)生的數(shù)據(jù)須有完備的患者臨床信息及匹配的高通量組學(xué)數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)類型見下文)?；颊吲R床信息包括個體健康體檢信息和疾病診斷、治療、預(yù)后等隨訪信息。項目負責(zé)人必須依照指南要求標(biāo)準(zhǔn)提供數(shù)據(jù)。項目申請書須描述樣本數(shù)量及年度數(shù)據(jù)產(chǎn)生計劃，數(shù)據(jù)的樣本數(shù)量與數(shù)據(jù)規(guī)范將被納入評審和考核標(biāo)準(zhǔn)。

一、樣本收集要求

腫瘤樣本須有腫瘤組織和血液樣本。樣本須有準(zhǔn)確的臨床病理信息，包括診斷、治療、預(yù)后等隨訪信息，須配備病理切片H&E染色結(jié)果。若有剩余樣本，可冷凍保存以供后期實驗驗證。其他疾病如自身免疫性疾病等疾病樣本根據(jù)疾病特點和檢測手段取樣，具體要求可參考腫瘤樣本。要求如下：

1.?樣本采集標(biāo)準(zhǔn)

1.1 組織標(biāo)本：組織標(biāo)本應(yīng)盡量去除壞死組織、血漬污物等可能影響檢測結(jié)果的成分，根據(jù)不同的研究目的進行OCT包埋、福爾馬林固定、液氮速凍、組織解離等初步處理，以上步驟應(yīng)在標(biāo)本離體60分鐘內(nèi)完成。腫瘤標(biāo)本應(yīng)包括無壞死的腫瘤組織，其他類型組織標(biāo)本如淋巴結(jié)須選取有代表性的病變組織區(qū)域，組織標(biāo)本的質(zhì)量須至少滿足基礎(chǔ)型數(shù)據(jù)的實驗需求；

1.2 外周血樣本：按照不同的實驗要求收集相應(yīng)量的外周靜脈血標(biāo)本，采集量須滿足基礎(chǔ)型數(shù)據(jù)實驗需求。依據(jù)實驗需要對樣本進行分離、凍存等處理，血漿或血清的提取須在30分鐘內(nèi)完成，-80℃保存。其他相應(yīng)操作如免疫細胞分選等應(yīng)在采樣后12小時內(nèi)完成。

2.?樣本的質(zhì)量控制

2.1 腫瘤組織：腫瘤組織質(zhì)量不低于0.5克，腫瘤樣品純度不低于60%，腫瘤組織壞死率小于20%。腫瘤組織須有病理切片以準(zhǔn)確判斷腫瘤組織類型和組織學(xué)特征。其他組織要求參考腫瘤組織的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)；

2.2 血液樣本：無凝血和溶血等情況，如進行免疫細胞分選，每例分離出的PBMC數(shù)量應(yīng)大于8×10⁶，T細胞數(shù)量大于3×10⁶，B細胞數(shù)量大于1×10⁶，細胞存活率大于95%。

3.?樣本的運輸：使用專用保存液、干冰或者液氮進行組織樣本及外周血標(biāo)本的運輸。

4.?樣品的保存：凍存于-80℃冰箱或者液氮中，須分裝保存，避免反復(fù)凍融。

5.?樣本必須提供詳細的臨床病理信息，具體要求如下：

5.1樣本采集對象的可追溯唯一ID（如住院號等）；

5.2 樣本采集對象的病理類型、病理分期（如TNM分期）、病理切片編號、診斷時間、實驗室檢查結(jié)果、影像學(xué)報告等；

5.3 樣本采集時間、地點、采集方式（活檢/手術(shù)切除等）、樣本運輸保存方式（冷凍組織、冰凍切片、石蠟切片等）、樣本量（克、毫升）、樣本純度、組織壞死率；

5.4組織樣本及血液樣本所作檢測名稱、檢測技術(shù)路徑、檢測數(shù)據(jù)報告。

二、臨床信息數(shù)據(jù)類型

可追溯唯一識別ID、性別、年齡、民族、地區(qū)、血型、身高、體重、過敏史、惡性腫瘤家族史、免疫疾病家族史、感染史、吸煙史、飲酒史等；實驗室檢查（樣本采集時）、影像學(xué)檢查、病理檢查報告、治療情況和預(yù)后情況等，特別是隨訪信息和治療響應(yīng)情況。

三、高通量組學(xué)數(shù)據(jù)類型

1.?外周血

TCR-Seq、BCR-Seq、單細胞多組學(xué)檢測技術(shù)（scRNA-seq、scATAC-seq、scTCR-seq、scBCR-seq），鼓勵獲取TCRαβ鏈配對數(shù)據(jù)、BCR輕重鏈配對數(shù)據(jù)、以及對應(yīng)抗原的匹配數(shù)據(jù)，鼓勵通過CyTOF等方法獲得淋巴細胞精細分群數(shù)據(jù)。

2.?組織樣本

TCR-Seq、BCR-Seq、WES（包括組織樣本和對應(yīng)個體外周血）、RNA-Seq、單細胞多組學(xué)檢測技術(shù)（scRNA-seq、scATAC-seq、scTCR-seq、scBCR-seq），鼓勵獲取TCRαβ鏈配對數(shù)據(jù)、BCR輕重鏈配對數(shù)據(jù)、以及對應(yīng)抗原的匹配數(shù)據(jù)，鼓勵通過CyTOF等方法獲得淋巴細胞精細分群數(shù)據(jù)。

四、數(shù)據(jù)質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)

1. bulk TCR/BCR測序數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)：外周血單樣本clonotypes平均值不低于100,000種，組織樣本clonotypes平均值不低于10,000種，重鏈和輕鏈各不少于1,000,000讀數(shù)，單樣本測序量不低于2Gbp （其中有效clonotype的定義為：能夠組裝出全長氨基酸序列且不包含終止密碼子，具有明確的胚系V和J基因信息，同時CDR3區(qū)域含有典型的保守序列）。

2. bulk RNA-Seq測序標(biāo)準(zhǔn)：DV200不低于50%，檢測覆蓋不低于50M reads。

3. WES測序標(biāo)準(zhǔn)：單堿基覆蓋率不低于100X，檢測盒覆蓋不低于32MB。

4.?單細胞檢測技術(shù)指標(biāo)：

4.1 scRNA-seq：測序指標(biāo)（有效barcodes不低于75%，有效UMIs不低于75%，RNA read Q30不低于75%）；細胞指標(biāo)（單個樣本細胞數(shù)不少于5000個，平均每個細胞的測序read pairs數(shù)大于20000，單個細胞基因中位數(shù)大于1000）；

4.2 scTCR-seq/scBCR-seq：平均每個細胞所測得的VDJ文庫read pairs數(shù)不低于5000，RNA read Q30 不低于75%，有效barcodes不低于75%；細胞指標(biāo)（3000-80000個細胞/芯片）；

4.3 scATAC-seq: 測序指標(biāo)（測序read pairs不小于25000，有效barcodes不低于75% ，barcode Q30大于65%，read1/2 Q30大于65%，樣本指數(shù)的Q30大于90%）；細胞指標(biāo)（單個樣本細胞數(shù)不少于5000個，高質(zhì)量測序片段大于40%）。

五、其他要求

1. 申請人須嚴(yán)格遵守《中華人民共和國生物安全法》《中華人民共和國人類遺傳資源管理條例》等有關(guān)規(guī)定，并嚴(yán)格遵守醫(yī)學(xué)倫理和患者知情同意等規(guī)范要求。涉及人類遺傳資源研究的項目申請書中應(yīng)提供所在單位或上級主管單位倫理委員會的審核證明（電子申請書應(yīng)附掃描件），否則將不予受理。

2. 獲資助的項目須按要求進行相關(guān)科學(xué)數(shù)據(jù)采集，并將原始數(shù)據(jù)每半年上傳至本計劃指定的數(shù)據(jù)平臺（https://ngdc.cncb.ac.cn/idp/）。

 

附件2

數(shù)據(jù)安全管理要求

　　為加強和規(guī)范科學(xué)數(shù)據(jù)管理，凡獲資助的項目負責(zé)人須承諾遵循如下數(shù)據(jù)安全管理要求，明確責(zé)任主體，保障科學(xué)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一匯交、開放共享及安全利用。

一、責(zé)任主體和職責(zé)

1.項目負責(zé)人是數(shù)據(jù)匯交的責(zé)任主體，任何利用我國人類遺傳資源開展科學(xué)研究（含國際合作研究）的項目，須遵守《中華人民共和國人類遺傳資源管理條例》等國家法律法規(guī)和相關(guān)要求，包括但不限于上述管理條例、醫(yī)學(xué)倫理、患者知情同意等。

2.本重大研究計劃設(shè)立的指導(dǎo)專家組（以下簡稱專家組），同時為本重大研究計劃的數(shù)據(jù)管理委員會（Data Access Committee，DAC），負責(zé)其資助項目所產(chǎn)生數(shù)據(jù)的統(tǒng)籌管理，總體協(xié)調(diào)各項目的數(shù)據(jù)規(guī)范管理和共享共用，推進實現(xiàn)本重大研究計劃的總體目標(biāo)。

3. 本重大研究計劃指定的免疫力數(shù)據(jù)管理平臺（以下簡稱數(shù)據(jù)管理平臺），作為科學(xué)數(shù)據(jù)管理方負責(zé)數(shù)據(jù)的存儲歸檔和安全管理，在專家組指導(dǎo)下，定期公布本重大研究計劃所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)情況，推動本重大研究計劃的數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯交管理和安全共享利用。

二、數(shù)據(jù)匯交

1. 凡產(chǎn)生數(shù)據(jù)的資助項目，項目負責(zé)人須明確擬產(chǎn)出數(shù)據(jù)的類型、數(shù)據(jù)量、匯交時間、訪問權(quán)限等，并在提交基金委任務(wù)書時同步在IDP數(shù)據(jù)管理平臺（https://ngdc.cncb.ac.cn/idp/），填報并提交數(shù)據(jù)匯交計劃，且須按照年度工作計劃向數(shù)據(jù)管理平臺匯交數(shù)據(jù)，所有數(shù)據(jù)的匯交不晚于項目結(jié)題時間，數(shù)據(jù)共享訪問權(quán)限由項目負責(zé)人設(shè)定。

2. 項目負責(zé)人須提供樣本采集信息、個體臨床信息及匹配的高通量組學(xué)數(shù)據(jù)等，準(zhǔn)確且詳細的描述相關(guān)元數(shù)據(jù)，完成基礎(chǔ)型數(shù)據(jù)及其他拓展性數(shù)據(jù)的原始數(shù)據(jù)和元數(shù)據(jù)（包括采樣和臨床）匯交。匯交數(shù)據(jù)的質(zhì)量和體量是年度考核的重要依據(jù)。

3. 匯交共享數(shù)據(jù)如涉及人類遺傳資源數(shù)據(jù)，項目負責(zé)人在提交數(shù)據(jù)前，應(yīng)對個人信息采取去標(biāo)識化處理，以確保隱私保護和安全利用。在數(shù)據(jù)提交時，應(yīng)明確說明數(shù)據(jù)目標(biāo)使用者（即僅限國內(nèi)用戶或國內(nèi)外用戶均可）及數(shù)據(jù)使用范圍等相關(guān)信息。

三、數(shù)據(jù)共享

1. 數(shù)據(jù)共享遵循“開放為常態(tài)，不開放為例外”原則，數(shù)據(jù)管理平臺為本重大研究計劃各項目提供數(shù)據(jù)統(tǒng)一匯交和安全共享服務(wù)。

2. 數(shù)據(jù)在開放共享前，項目負責(zé)人應(yīng)遵循《人類遺傳資源管理條例實施細則》的相關(guān)規(guī)定，完成人類遺傳資源信息的備案備份和事先報告。

3. 本重大研究計劃的數(shù)據(jù)管理平臺提供兩種共享方式：公開訪問和受控訪問。公開訪問，即無需訪問權(quán)限或申請程序，用戶可自由獲取和使用已公開發(fā)布的數(shù)據(jù)及對應(yīng)的元數(shù)據(jù)信息；受控訪問，即采用“申請-審核”制獲取數(shù)據(jù)訪問權(quán)限，數(shù)據(jù)使用者在數(shù)據(jù)管理平臺向數(shù)據(jù)對應(yīng)的項目負責(zé)人提出使用申請，項目負責(zé)人審核申請并反饋審核意見。

4. 為加強本重大研究計劃各項目之間的數(shù)據(jù)共享利用及其相互支撐，申請使用數(shù)據(jù)的項目負責(zé)人須在數(shù)據(jù)管理平臺中提出數(shù)據(jù)使用申請并明確數(shù)據(jù)用途，數(shù)據(jù)匯交的項目負責(zé)人對申請進行審核。專家組統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各方在數(shù)據(jù)共享、整合利用、專利論文發(fā)表等方面的權(quán)責(zé)、義務(wù)等事項。

 

關(guān)于發(fā)布可解釋、可通用的下一代人工智能方法重大研究計劃2025年度項目指南的通告

國科金發(fā)計〔2025〕12號

　　國家自然科學(xué)基金委員會現(xiàn)發(fā)布可解釋、可通用的下一代人工智能方法重大研究計劃2025年度項目指南，請申請人及依托單位按項目指南所述要求和注意事項申請。

 

國家自然科學(xué)基金委員會

2025年1月24日

 

可解釋、可通用的下一代人工智能方法重大研究計劃2025年度項目指南

　　可解釋、可通用的下一代人工智能方法重大研究計劃面向人工智能發(fā)展國家重大戰(zhàn)略需求，以人工智能的基礎(chǔ)科學(xué)問題為核心，發(fā)展人工智能新方法體系，促進我國人工智能基礎(chǔ)研究和人才培養(yǎng)，支撐我國在新一輪國際科技競爭中的主導(dǎo)地位。

一、科學(xué)目標(biāo)

本重大研究計劃面向以深度學(xué)習(xí)為代表的人工智能方法魯棒性差、可解釋性差、對數(shù)據(jù)的依賴性強等基礎(chǔ)科學(xué)問題，挖掘機器學(xué)習(xí)的基本原理，發(fā)展可解釋、可通用的下一代人工智能方法，并推動人工智能方法在科學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新應(yīng)用。

二、核心科學(xué)問題

本重大研究計劃針對可解釋、可通用的下一代人工智能方法的基礎(chǔ)科學(xué)問題，圍繞以下三個核心科學(xué)問題開展研究。

（一）深度學(xué)習(xí)的基本原理。

深入挖掘深度學(xué)習(xí)模型對超參數(shù)的依賴關(guān)系，理解深度學(xué)習(xí)背后的工作原理，建立深度學(xué)習(xí)方法的逼近理論、泛化誤差分析理論和優(yōu)化算法的收斂性理論。

（二）可解釋、可通用的下一代人工智能方法。

通過規(guī)則與學(xué)習(xí)結(jié)合的方式，建立高精度、可解釋、可通用且不依賴大量標(biāo)注數(shù)據(jù)的人工智能新方法。開發(fā)下一代人工智能方法需要的數(shù)據(jù)庫和模型訓(xùn)練平臺，完善下一代人工智能方法驅(qū)動的基礎(chǔ)設(shè)施。

（三）面向科學(xué)領(lǐng)域的下一代人工智能方法的應(yīng)用。

發(fā)展新物理模型和算法，建設(shè)開源科學(xué)數(shù)據(jù)庫、知識庫、物理模型庫和算法庫，推動人工智能新方法在解決科學(xué)領(lǐng)域復(fù)雜問題上的示范性應(yīng)用。

三、2025年度資助研究方向

（一）培育項目。

圍繞核心科學(xué)問題，以總體科學(xué)目標(biāo)為牽引，擬以培育項目的方式資助探索性強、選題新穎、前期研究基礎(chǔ)較好的申請項目，研究方向如下：

1. 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的新架構(gòu)和新的預(yù)訓(xùn)練或自監(jiān)督學(xué)習(xí)方法。

針對圖像、視頻、圖、流場等數(shù)據(jù)，發(fā)展更高效的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)新架構(gòu)、預(yù)訓(xùn)練或自監(jiān)督學(xué)習(xí)方法，并在真實數(shù)據(jù)集上進行驗證。

2. 深度學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)理論。

研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的函數(shù)空間理論及誤差分析。研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非線性訓(xùn)練過程中的重要現(xiàn)象，包括頓悟（grokking）、穩(wěn)定性邊緣（edge of stability）、損失尖峰（loss spike）和凝聚現(xiàn)象（condensation），分析損失景觀的嵌入結(jié)構(gòu)、訓(xùn)練超參數(shù)、凝聚、正則化技術(shù)等對Transformer、Mamba等架構(gòu)的樣本效率、分布外檢測、泛化能力、推理性能的影響。

3. 大模型的基礎(chǔ)問題。

研究多任務(wù)、多數(shù)據(jù)、大模型的基礎(chǔ)問題，包括但不限于大模型的表示理論、泛化理論、樣本效率、大模型訓(xùn)練的穩(wěn)定性、標(biāo)度率（scaling law）、涌現(xiàn)等現(xiàn)象；研究大模型的記憶災(zāi)難（curse of memory）問題；研究大模型的思維鏈（Chain of Thoughts）、多步推理、上下文學(xué)習(xí)（In-Context learning）、推理外推能力（如length generalization）等的機制。

4. 以數(shù)據(jù)為中心的機器學(xué)習(xí)。

針對大模型數(shù)據(jù)側(cè)的獲取成本和效率問題，剖析數(shù)據(jù)生成模型的優(yōu)化與泛化過程，加速生成模型的訓(xùn)練和推理；針對訓(xùn)練數(shù)據(jù)的質(zhì)量和數(shù)量問題，設(shè)計多樣化和高質(zhì)量的數(shù)據(jù)生成方法，提出高效的數(shù)據(jù)選擇和配比策略，探索數(shù)據(jù)與模型協(xié)同迭代優(yōu)化的方式，加速通用大模型的訓(xùn)練。

5. 科學(xué)領(lǐng)域的人工智能方法與理論。

針對典型的科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用場景，如核聚變、藥物研發(fā)、材料設(shè)計、電子多體等問題，發(fā)展人工智能與物理、化學(xué)、生物等基礎(chǔ)理論和模型融合的方法，建立可通用的跨尺度人工智能輔助計算理論和方法，解決典型復(fù)雜正反問題。

（二）重點支持項目。

圍繞核心科學(xué)問題，以總體科學(xué)目標(biāo)為牽引，擬以重點支持項目的方式資助前期研究成果積累較好、對總體科學(xué)目標(biāo)在理論和關(guān)鍵技術(shù)上能發(fā)揮推動作用、具備產(chǎn)學(xué)研用基礎(chǔ)的申請項目，研究方向如下：

1．融合邏輯和深度學(xué)習(xí)的推理方法。

通過融合邏輯方法和深度學(xué)習(xí)方法，提升人工智能系統(tǒng)的可靠性與處理復(fù)雜推理問題的能力。通過構(gòu)建形式化數(shù)學(xué)數(shù)據(jù)庫，優(yōu)化機器翻譯技術(shù)與證明算法，實現(xiàn)高度自動化的定理證明，建立高度嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评砟Ｐ汀?/p>

2. 融合物理與人工智能的幾何生成。

融合物理仿真與深度學(xué)習(xí)方法，實現(xiàn)面向多物理場微幾何結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)生成模型；通過建立形式化與BREP表示的計算機輔助幾何（CAD）模型數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)功能描述準(zhǔn)確、高精度CAD模型自動生成，構(gòu)建高質(zhì)量的幾何資產(chǎn)；增強從CAD模型生成四面體、四邊形、高階網(wǎng)格的魯棒性，實現(xiàn)物理仿真穩(wěn)定性與精度的提升。

3. 新一代腦啟發(fā)的人工智能。

針對生物神經(jīng)元的節(jié)能特性與多樣化結(jié)構(gòu)，在生物神經(jīng)元與人工神經(jīng)元之間建立簡潔高效的映射，使人工神經(jīng)元具有生物神經(jīng)元的能量優(yōu)化與樹突非線性計算功能，并提出統(tǒng)一的能量優(yōu)化算法框架。結(jié)合神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的連接結(jié)構(gòu)與腦區(qū)特性，設(shè)計生物神經(jīng)元特性約束和基于時空信息嵌入的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，實現(xiàn)記憶、決策等高級認知功能。實現(xiàn)不少于3種生物與人工神經(jīng)元的映射及不少于3種樹突計算功能，與現(xiàn)有映射相比，實現(xiàn)精度、性能與可解釋性的提升。

4．類人認知學(xué)習(xí)框架。

探索類人認知學(xué)習(xí)框架，通過智能體主動感知和交互、模型自主學(xué)習(xí)和迭代更新，提升系統(tǒng)的智能化水平，解決具身智能體在復(fù)雜物理環(huán)境下的交互決策難題，為因果模型構(gòu)建、物理常識生成等具身智能任務(wù)提供支撐。

5．物理過程驅(qū)動的多智能體仿真場景可信生成。

構(gòu)建基于物理原理驅(qū)動的場景模型，實現(xiàn)高度逼真的環(huán)境動態(tài)模擬；整合多模態(tài)信息，增強智能體與環(huán)境的交互，確保仿真實體與現(xiàn)實世界的特性和行為相匹配；建立完善的仿真數(shù)據(jù)可信度評估體系，確保仿真場景的可靠性，為復(fù)雜系統(tǒng)研究和決策提供堅實的虛擬基礎(chǔ)。

6. 可解釋的人工智能方法及其在化學(xué)反應(yīng)復(fù)雜體系中的應(yīng)用。

發(fā)展基于深度學(xué)習(xí)與物理模型融合的可解釋人工智能方法，解析和構(gòu)建化學(xué)反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，揭示復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)體系的微觀機理與表界面作用規(guī)律，推動可解釋的人工智能方法在能源催化、合成化學(xué)和合成生物學(xué)等重要領(lǐng)域的落地應(yīng)用。

7. 人工智能驅(qū)動的虛擬細胞研究。

基于多組學(xué)數(shù)據(jù)和人工智能方法，發(fā)展虛擬細胞技術(shù)，模擬細胞動態(tài)生命過程，解析細胞互作原理，預(yù)測生物體對擾動的復(fù)雜響應(yīng)。具體包括：1）虛擬單細胞：針對酵母、細胞系等典型情景，通過多組學(xué)數(shù)據(jù)構(gòu)建多尺度基因調(diào)控與信號通路網(wǎng)絡(luò)模型，動態(tài)預(yù)測細胞行為，實現(xiàn)合成生物學(xué)或藥物篩選應(yīng)用；2）虛擬生物體：對線蟲、胚胎等典型場景，通過影像學(xué)和組學(xué)數(shù)據(jù)，構(gòu)建多細胞相互作用關(guān)系和時空動態(tài)變化模型，揭示生物體的生物學(xué)機制。

8. 罕見病診斷決策大模型。

建立大規(guī)模罕見病臨床和遺傳信息數(shù)據(jù)庫，覆蓋基因和臨床表現(xiàn)等多維度信息，結(jié)合多模態(tài)數(shù)據(jù)，構(gòu)建可解釋的罕見病診斷決策大模型，為罕見病診斷和治療提供關(guān)鍵依據(jù)。

9. 基于多模態(tài)大模型的耐受極端環(huán)境生物元件設(shè)計。

基于極端環(huán)境微生物數(shù)據(jù)，構(gòu)建融合序列、結(jié)構(gòu)與功能的蛋白質(zhì)和核酸序列多模態(tài)預(yù)訓(xùn)練大模型；分析重要生物元件與環(huán)境適應(yīng)性、代謝功能等的聯(lián)系，構(gòu)建元件對極端環(huán)境適應(yīng)度的預(yù)測模型；設(shè)計開發(fā)耐受高溫、高壓、極端pH的蛋白質(zhì)和核酸等功能元件并接受濕實驗驗證，推動其在工業(yè)、醫(yī)藥等領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用落地。

（三）集成項目。

本年度擬遴選具有重大應(yīng)用價值和良好研究基礎(chǔ)的研究方向進行集成資助，研究方向如下：

1．記憶與推理分離、分層的通用大模型。

設(shè)計記憶與推理分離、分層的通用大模型新架構(gòu)，構(gòu)建推理數(shù)據(jù)集，研究大模型的基礎(chǔ)理論及訓(xùn)練方法。具體包括：1）探索記憶與推理分離的模型架構(gòu)，實現(xiàn)可擴展、可學(xué)習(xí)、高壓縮、分布式、分層的記憶存儲，設(shè)計存算高效的新型訓(xùn)練方法，通過從頭預(yù)訓(xùn)練大模型（不少于7B參數(shù)，1T Tokens）驗證新架構(gòu)與新訓(xùn)練方法的有效性；2）實現(xiàn)文本推理數(shù)據(jù)的自動提取，自動構(gòu)建自然語言推理數(shù)據(jù)和形式化數(shù)學(xué)定理數(shù)據(jù)庫；3）闡明Next-Token Prediction訓(xùn)練范式有效性的內(nèi)在機制，研究超參數(shù)和模型復(fù)雜度等對大模型推理能力的影響。

2. 結(jié)構(gòu)材料構(gòu)效關(guān)系的構(gòu)筑方法與應(yīng)用。

研究結(jié)構(gòu)材料成分、組織結(jié)構(gòu)、工藝等知識編碼表示方法，發(fā)展符號回歸和深度學(xué)習(xí)等材料知識構(gòu)筑算法，構(gòu)建物理意義明確的典型結(jié)構(gòu)材料構(gòu)效關(guān)系數(shù)學(xué)表達式或經(jīng)驗?zāi)Ｐ停谎芯靠山忉尣牧咸卣鞴こ?、知識誘導(dǎo)高精度建模、材料因果推理等方法，挖掘多組元成分、復(fù)雜工藝、組織結(jié)構(gòu)等對材料性能影響的內(nèi)稟關(guān)系，建立材料數(shù)據(jù)庫、知識庫和工藝庫；面向新型結(jié)構(gòu)材料研發(fā)和生產(chǎn)制造全過程，發(fā)展數(shù)據(jù)和知識雙驅(qū)動的方法，研發(fā)出2-3種高性能典型金屬結(jié)構(gòu)材料，并通過工程中試驗證。

3. 融合環(huán)境-系統(tǒng)-模型的智能操作系統(tǒng)。

針對算力硬件和物理世界設(shè)備的泛化與智能化趨勢，打破物理環(huán)境與智能模型邊界，設(shè)計環(huán)境-系統(tǒng)-模型協(xié)同演進的方案。具體包括：1）研究操作系統(tǒng)、人工智能模型、物理環(huán)境三方面共同迭代演化方法，保障環(huán)境-系統(tǒng)-模型協(xié)同演進，相比分離演進整體性能提升50%以上；2）研究面向多樣化算力硬件和物理設(shè)備的分布式操作系統(tǒng)元架構(gòu)，支撐不少于5種硬件和設(shè)備的高效抽象與適配，相比分離抽象利用效率提升30%以上；3）研究面向復(fù)雜物理環(huán)境的高可靠分布式數(shù)據(jù)傳輸與存儲底座，實現(xiàn)物理空間智能元素的韌性互聯(lián)與實時協(xié)同。

四、項目遴選的基本原則

（一）緊密圍繞核心科學(xué)問題，鼓勵基礎(chǔ)性和交叉性強的前沿探索，優(yōu)先支持原創(chuàng)性研究。

（二）優(yōu)先支持面向發(fā)展下一代人工智能新方法或能推動人工智能新方法在科學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用的研究項目。

（三）重點支持項目和集成項目應(yīng)具有良好的研究基礎(chǔ)和前期積累，對總體科學(xué)目標(biāo)有直接貢獻并發(fā)揮支撐作用。

五、2025年度資助計劃

擬資助培育項目約15項，直接費用資助強度約為40萬元/項，資助期限為3年，培育項目申請書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日－2028年12月31日”；擬資助重點支持項目約6項，直接費用資助強度約為300萬元/項，資助期限為4年，重點支持項目申請書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日－2029年12月31日”；擬資助集成項目約3項，直接費用資助強度為800－1200萬元/項，資助期限為4年，集成項目申請書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日－2029年12月31日”。

六、申請要求及注意事項

（一）申請條件。

本重大研究計劃項目申請人應(yīng)當(dāng)具備以下條件：

1. 具有承擔(dān)基礎(chǔ)研究課題的經(jīng)歷；

2. 具有高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱）。

在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學(xué)位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請人進行申請。

（二）限項申請規(guī)定。

執(zhí)行《2025年度國家自然科學(xué)基金項目指南》“申請規(guī)定”中限項申請規(guī)定的相關(guān)要求。

（三）申請注意事項。

申請人和依托單位應(yīng)當(dāng)認真閱讀并執(zhí)行本項目指南、《2025年度國家自然科學(xué)基金項目指南》和《關(guān)于2025年度國家自然科學(xué)基金項目申請與結(jié)題等有關(guān)事項的通告》中相關(guān)要求。

1. 本重大研究計劃項目實行無紙化申請。申請書提交日期為2025年3月1日－2025年3月20日16時。

（1）申請人應(yīng)當(dāng)按照科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)中重大研究計劃項目的填報說明與撰寫提綱要求在線填寫和提交電子申請書及附件材料。

（2）本重大研究計劃旨在緊密圍繞核心科學(xué)問題，對多學(xué)科相關(guān)研究進行戰(zhàn)略性的方向引導(dǎo)和優(yōu)勢整合，成為一個項目集群。申請人應(yīng)根據(jù)本重大研究計劃擬解決的核心科學(xué)問題和項目指南公布的擬資助研究方向，自行擬定項目名稱、科學(xué)目標(biāo)、研究內(nèi)容、技術(shù)路線和相應(yīng)的研究經(jīng)費等。

（3）申請書中的資助類別選擇“重大研究計劃”，亞類說明選擇“培育項目”、“重點支持項目”或“集成項目”，附注說明選擇“可解釋、可通用的下一代人工智能方法”，受理代碼選擇T01，根據(jù)申請的具體研究內(nèi)容選擇不超過5個申請代碼。

培育項目和重點支持項目的合作研究單位不得超過2個，集成項目合作研究單位不得超過4個。集成項目主要參與者必須是項目的實際貢獻者，合計人數(shù)不超過9人。

（4）申請人在申請書起始部分應(yīng)明確說明申請符合本項目指南中的資助研究方向，以及對解決本重大研究計劃核心科學(xué)問題、實現(xiàn)本重大研究計劃科學(xué)目標(biāo)的貢獻。

如果申請人已經(jīng)承擔(dān)與本重大研究計劃相關(guān)的其他科技計劃項目，應(yīng)當(dāng)在申請書正文的“研究基礎(chǔ)與工作條件”部分論述申請項目與其他相關(guān)項目的區(qū)別與聯(lián)系。

2. 依托單位應(yīng)當(dāng)按照要求完成依托單位承諾、組織申請以及審核申請材料等工作。在2025年3月20日16時前通過信息系統(tǒng)逐項確認提交本單位電子申請書及附件材料，并于3月21日16時前在線提交本單位項目申請清單。

3. 其他注意事項。

（1）為實現(xiàn)重大研究計劃總體科學(xué)目標(biāo)和多學(xué)科集成，獲得資助的項目負責(zé)人應(yīng)當(dāng)承諾遵守相關(guān)數(shù)據(jù)和資料管理與共享的規(guī)定，項目執(zhí)行過程中應(yīng)關(guān)注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關(guān)系。

（2）為加強項目的學(xué)術(shù)交流，促進項目群的形成和多學(xué)科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦1次資助項目的年度學(xué)術(shù)交流會，并將不定期地組織相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研討會。獲資助項目負責(zé)人有義務(wù)參加本重大研究計劃指導(dǎo)專家組和管理工作組所組織的上述學(xué)術(shù)交流活動。

（四）咨詢方式。

交叉科學(xué)部交叉科學(xué)一處

聯(lián)系電話：010-62328382

 

關(guān)于發(fā)布集成芯片前沿技術(shù)科學(xué)基礎(chǔ)重大研究計劃2025年度項目指南的通告

國科金發(fā)計〔2025〕6號

 

國家自然科學(xué)基金委員會現(xiàn)發(fā)布集成芯片前沿技術(shù)科學(xué)基礎(chǔ)重大研究計劃2025年度項目指南，請申請人及依托單位按項目指南所述要求和注意事項申請。

 

國家自然科學(xué)基金委員會

2025年1月24日

集成芯片前沿技術(shù)科學(xué)基礎(chǔ)重大研究計劃2025年度項目指南

 

“集成芯片前沿技術(shù)科學(xué)基礎(chǔ)”重大研究計劃面向國家高性能集成電路的重大戰(zhàn)略需求，聚焦集成芯片的重大基礎(chǔ)問題，通過對集成芯片的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、信息科學(xué)關(guān)鍵技術(shù)和工藝集成物理理論等領(lǐng)域的攻關(guān)，促進我國芯片研究水平的提升，為發(fā)展芯片性能提升的新路徑提供基礎(chǔ)理論和技術(shù)支撐。

一、科學(xué)目標(biāo)

本重大研究計劃面向集成芯片前沿技術(shù)，聚焦在芯粒集成度（數(shù)量和種類）大幅提升帶來的全新問題，擬通過集成電路科學(xué)與工程、計算機科學(xué)、數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)和材料等學(xué)科深度交叉與融合，探索集成芯片分解、組合和集成的新原理，并從中發(fā)展出一條基于自主集成電路工藝提升芯片性能1-2個數(shù)量級的新技術(shù)路徑，培養(yǎng)一支有國際影響力的研究隊伍，提升我國在芯片領(lǐng)域的自主創(chuàng)新能力。

二、核心科學(xué)問題

本重大研究計劃針對集成芯片在芯粒數(shù)量、種類大幅提升后的分解、組合和集成難題，圍繞以下三個核心科學(xué)問題展開研究：

（一）芯粒的數(shù)學(xué)描述和組合優(yōu)化理論。

探尋集成芯片和芯粒的抽象數(shù)學(xué)描述方法，構(gòu)建復(fù)雜功能的集成芯片到芯粒的映射、仿真及優(yōu)化理論。

（二）大規(guī)模芯粒并行架構(gòu)和設(shè)計自動化。

探索芯粒集成度大幅提升后的集成芯片設(shè)計方法學(xué)，研究多芯互連體系結(jié)構(gòu)和電路、布局布線方法等，支撐百芯粒/萬核級規(guī)模集成芯片的設(shè)計。

（三）芯粒尺度的多物理場耦合機制與界面理論。

明晰三維結(jié)構(gòu)下集成芯片中電-熱-力多物理場的相互耦合機制，構(gòu)建芯粒尺度的多物理場、多界面耦合的快速、精確的仿真計算方法，支撐3D集成芯片的設(shè)計和制造。

三、2025年度資助的研究方向

（一）培育項目。

基于上述科學(xué)問題，以總體科學(xué)目標(biāo)為牽引，2025年度擬圍繞以下研究方向優(yōu)先資助探索性強、具有原創(chuàng)性思路、提出新技術(shù)路徑的申請項目：

1. 芯粒分解組合與可復(fù)用設(shè)計方法。

研究集成芯片和芯粒的形式化描述，分解-組合理論及建模方法，研究計算/存儲/互連/功率/傳感/射頻等芯粒的可復(fù)用設(shè)計方法。

2. 多芯粒并行處理與互連架構(gòu)。

研究面向2.5D/3D集成的高算力、可擴展架構(gòu)，計算/存儲/通信等芯粒間的互連網(wǎng)絡(luò)及容錯機制，多芯異構(gòu)的編譯工具鏈等。

3. 集成芯片的自動化設(shè)計工具。

研究面向集成芯片的綜合/布局/布線自動化設(shè)計工具，集成芯片的可測性設(shè)計等。

4. 集成芯片電路設(shè)計技術(shù)。

研究面向2.5D/3D集成的高速、高能效串行/并行、射頻/無線、硅光接口電路，大功率集成芯片的電源管理電路與系統(tǒng)等。

5. 集成芯片2.5D/3D工藝技術(shù)。

研究大尺寸硅基板（Interposer）的制造技術(shù)，高密度、高可靠的2.5D/3D集成工藝、材料等，萬瓦級芯片的散熱方法，光電集成封裝工藝等。

（二）重點支持項目。

基于本重大研究計劃的核心科學(xué)問題，以總體科學(xué)目標(biāo)為牽引，2025年擬優(yōu)先資助前期研究成果積累較好、交叉性強、對總體科學(xué)目標(biāo)有較大貢獻、促進集成芯片開源生態(tài)建設(shè)的申請項目。鼓勵協(xié)同自主制造企業(yè)參與申請。

1. 三維供電系統(tǒng)與分配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計方法

研究基于硅通孔（TSV）、深溝槽電容（DTC）等三維結(jié)構(gòu)的多級供電拓撲，探索多相均流且快速響應(yīng)的供電控制方法和理論，基于三維工藝實現(xiàn)峰值輸出電流不低于10000A的多相供電系統(tǒng)，開發(fā)三維供電分配網(wǎng)絡(luò)電源完整性的分析工具，驗證10億節(jié)點以上三維供電分配網(wǎng)絡(luò)的完整性，動靜態(tài)電壓降/噪聲與供電系統(tǒng)實測誤差不超過10mV。分析工具開源。

2. 大規(guī)模光子計算芯粒與異質(zhì)集成架構(gòu)

研究可重構(gòu)片上光子計算芯粒，探索基于分布式衍射-干涉混合光子計算的權(quán)重多次讀寫和大規(guī)模矩陣分解映射方法，研制高算力、高能效的光算電存集成芯片，實現(xiàn)生成式大模型在光電集成芯片上的推理原型驗證，支持大模型網(wǎng)絡(luò)參數(shù)規(guī)模不低于1億，光電集成系統(tǒng)算力不低于5000 TOPS，能效不低于150 TOPS/W。

3. 太赫茲高通量超構(gòu)芯?；ミB接口

研究太赫茲高通量高集成超構(gòu)芯粒互連接口，探索基于表面等離激元等新型微結(jié)構(gòu)或新機制的傳輸線模型與多通道傳輸技術(shù)，研制芯片電路與微結(jié)構(gòu)融合的超構(gòu)芯片及其太赫茲高速率超構(gòu)直接調(diào)制/解調(diào)電路，實現(xiàn)帶寬≥0.6Tbps/lane，能效≤2pJ/b的芯粒互連接口。

4. 超大尺寸玻璃基板的2.5D集成工藝與可靠性

研究超大尺寸（≥510×515mm²）玻璃基板制造工藝，探索全銅互連下銅-玻璃界面的微觀結(jié)合機制、增強界面結(jié)合力的工藝方法及其熱/力可靠性失效準(zhǔn)則，開發(fā)深徑比≥10:1的電鍍玻璃通孔工藝，銅-玻璃界面結(jié)合強度≥6 N/cm，驗證16顆以上硅基芯粒的2.5D玻璃基板集成芯片，互連最小線寬/線距≤1μm。

5. 硅基板深槽電容工藝的高介電常數(shù)材料

研究兼容硅基板深槽電容工藝的新型高介電常數(shù)材料，揭示高介電常數(shù)材料多晶相共存的穩(wěn)定與調(diào)控機制，探索晶格適配的電容極板層材料，闡明材料及沉積工藝等因素對深槽電容的擊穿電壓與漏電流的影響機制，實現(xiàn)基于新材料深槽電容的基板（Interposer）原型，電容密度≥2500nF/mm2，擊穿電壓≥2V，漏電流≤1nA/μm2。

6.硅橋芯粒嵌入的硅-有機混合介質(zhì)基板（Interposer）工藝

研究硅橋芯粒嵌入的硅-有機混合介質(zhì)基板的制備工藝，闡明模塑材料熱膨脹系數(shù)、芯粒間距、硅橋厚度等因素對集成芯片張力和翹曲的制約機制，研制包含局部互連硅橋芯粒/RDL/TIV的混合介質(zhì)基板，總面積≥3500mm²,通過優(yōu)化工藝與結(jié)構(gòu)縮小芯粒間距至100μm以下，建立封裝后集成芯片的可靠性分析模型并開源。

（三）集成項目。

1. 異構(gòu)計算3.5D集成芯片

面向大模型等新應(yīng)用場景，研究基于2.5D/3D混合（3.5D）的CPU+NPU異構(gòu)集成芯片的設(shè)計方法，探索多層DRAM芯粒與計算芯?；旌湘I合的集成芯片架構(gòu)、三維堆疊的熱仿真與熱管理優(yōu)化方法，研制適用于CPU和NPU的有源硅基板（Active Interposer）并在其中驗證2.5D/3D互連接口、垂直供電電路與硅基板布局布線工具，實現(xiàn)3.5D異構(gòu)計算集成芯片原型，集成國產(chǎn)CPU、NPU等4種以上芯粒，異構(gòu)芯?？倲?shù)≥36，總存儲≥1Gb，CPU芯粒性能≥600（SPEC2017INT），智能計算總算力≥200TOPS，三維堆疊界面峰值通信帶寬≥1Tbps，完成集成芯片在具身智能等場景中的應(yīng)用驗證。

2. 百芯粒級大規(guī)模集成芯片

面向下一代超算CPU需求，研究和驗證大規(guī)模集成芯片體系架構(gòu)與基礎(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)。研究分布式存儲架構(gòu)、容錯片上網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、芯粒間一致性互連協(xié)議和目錄機制，突破百芯粒大尺寸基板設(shè)計、供電、散熱等關(guān)鍵技術(shù)并驗證電-熱-力仿真、基板翹曲模型等工具，構(gòu)建萬核仿真平臺。流片研制高性能CPU芯粒和IO芯粒， 具有緊耦合張量計算部件能力，計算芯粒中專用浮點運算部件在科學(xué)智能場景下利用率不低于30%。芯粒間互連最大帶寬≥800Gbps。實現(xiàn)原型芯片系統(tǒng)，其中主處理器RISC-V SPEC2006分?jǐn)?shù)不低于10分/GHz，芯粒數(shù)量不少于100顆，浮點算力高于主流CPU廠商使用超前兩代工藝的芯片。在第一性原理精度分子動力學(xué)模擬場景等科學(xué)計算領(lǐng)域形成典型示范。

四、項目遴選的基本原則

（一）緊密圍繞核心科學(xué)問題，注重需求及應(yīng)用背景約束，鼓勵原創(chuàng)性、基礎(chǔ)性和交叉性的前沿探索。

（二）優(yōu)先資助能夠解決集成芯片領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)難題，并具有應(yīng)用前景的研究項目，要求項目成果在該重大研究計劃框架內(nèi)開源，鼓勵重點和培育項目在申請內(nèi)容中明確開源指標(biāo)。

（三）重點支持項目應(yīng)具有良好的研究基礎(chǔ)和前期積累，對總體科學(xué)目標(biāo)有直接貢獻與支撐，并鼓勵研究機構(gòu)與企業(yè)聯(lián)合申請。

五、2025年度資助計劃

擬資助培育項目10項左右，直接費用的平均資助強度約為80萬元/項，資助期限為3年，培育項目申請書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日-2028年12月31日”；擬資助重點支持項目6項左右，直接費用的平均資助強度約為300萬元/項，資助期限為4年，重點支持項目申請書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日-2029年12月31日”；擬資助集成項目2項，直接費用的平均資助強度約為1500萬元，資助期限為4年，集成項目申請書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日－2029年12月31日”。

六、申請要求及注意事項

（一）申請條件。

本重大研究計劃項目申請人應(yīng)當(dāng)具備以下條件：

1. 具有承擔(dān)基礎(chǔ)研究課題的經(jīng)歷；

2. 具有高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱）。

在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學(xué)位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請人進行申請。

（二）限項申請規(guī)定。

執(zhí)行《2025年度國家自然科學(xué)基金項目指南》“申請規(guī)定”中限項申請規(guī)定的相關(guān)要求。

（三）申請注意事項。

申請人和依托單位應(yīng)當(dāng)認真閱讀并執(zhí)行本項目指南、《2025年度國家自然科學(xué)基金項目指南》和《關(guān)于2025年度國家自然科學(xué)基金項目申請與結(jié)題等有關(guān)事項的通告》中相關(guān)要求。

1. 本重大研究計劃項目實行無紙化申請。申請書提交日期為2025年3月1日－3月20日16時。

（1）申請人應(yīng)當(dāng)按照科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)中重大研究計劃項目的填報說明與撰寫提綱要求在線填寫和提交電子申請書及附件材料。

（2）本重大研究計劃旨在緊密圍繞核心科學(xué)問題，對多學(xué)科相關(guān)研究進行戰(zhàn)略性的方向引導(dǎo)和優(yōu)勢整合，成為一個項目集群。申請人應(yīng)根據(jù)本重大研究計劃擬解決的具體科學(xué)問題和項目指南公布的擬資助研究方向，自行擬定項目名稱、科學(xué)目標(biāo)、研究內(nèi)容、技術(shù)路線和相應(yīng)的研究經(jīng)費等。

（3）申請書中的資助類別選擇“重大研究計劃”，亞類說明選擇“培育項目”、“重點支持項目”或“集成項目”，附注說明選擇“集成芯片前沿技術(shù)科學(xué)基礎(chǔ)”，受理代碼選擇T02，并根據(jù)申請項目的具體研究內(nèi)容選擇不超過5個申請代碼。

培育項目和重點支持項目的合作研究單位均不得超過2個，集成項目合作研究單位不得超過4個。集成項目主要參與者必須是項目的實際貢獻者，合計人數(shù)不超過9人。

（4）申請人在申請書起始部分應(yīng)明確說明申請符合本項目指南中的資助研究方向(寫明指南中的研究方向序號和相應(yīng)內(nèi)容)，以及對解決本重大研究計劃核心科學(xué)問題、實現(xiàn)本重大研究計劃科學(xué)目標(biāo)的貢獻。

如果申請人已經(jīng)承擔(dān)與本重大研究計劃相關(guān)的其他科技計劃項目，應(yīng)當(dāng)在申請書正文的“研究基礎(chǔ)與工作條件”部分論述申請項目與其他相關(guān)項目的區(qū)別與聯(lián)系。

2. 依托單位應(yīng)當(dāng)按照要求完成依托單位承諾、組織申請以及審核申請材料等工作。在2025年3月20日16時前通過信息系統(tǒng)逐項確認提交本單位電子申請書及附件材料，并于3月21日16時前在線提交本單位項目申請清單。

3. 其他注意事項。

（1）為實現(xiàn)重大研究計劃總體科學(xué)目標(biāo)和多學(xué)科集成，獲得資助的項目負責(zé)人應(yīng)當(dāng)承諾遵守相關(guān)數(shù)據(jù)和資料管理與共享的規(guī)定，項目執(zhí)行過程中應(yīng)關(guān)注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關(guān)系。

（2）為加強項目的學(xué)術(shù)交流，促進項目群的形成和多學(xué)科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦1次資助項目的年度學(xué)術(shù)交流會，并將不定期地組織相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研討會。獲資助項目負責(zé)人有義務(wù)參加本重大研究計劃指導(dǎo)專家組和管理工作組所組織的上述學(xué)術(shù)交流活動。

（四）咨詢方式。

交叉科學(xué)部交叉科學(xué)二處

聯(lián)系電話：010-62329489

 

關(guān)于發(fā)布關(guān)鍵金屬冶金的科學(xué)基礎(chǔ)重大研究計劃2025年度項目指南的通告

國科金發(fā)計〔2025〕10號

　　國家自然科學(xué)基金委員會現(xiàn)發(fā)布關(guān)鍵金屬冶金的科學(xué)基礎(chǔ)重大研究計劃2025年度項目指南，請申請人及依托單位按項目指南所述要求和注意事項申請。

 

國家自然科學(xué)基金委員會

2025年1月24日

 

關(guān)鍵金屬冶金的科學(xué)基礎(chǔ)重大研究計劃2025年度項目指南

　　關(guān)鍵金屬是指新能源、電子信息等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展必需、供應(yīng)風(fēng)險較大且需要重點保障的稀有、稀散、稀土與稀貴等金屬。基于冶金產(chǎn)業(yè)升級與戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈安全，推進實施“關(guān)鍵金屬冶金的科學(xué)基礎(chǔ)”重大研究計劃項目，設(shè)立本指南。

一、科學(xué)目標(biāo)

面向國家重大戰(zhàn)略需求，聚焦新能源、電子信息等領(lǐng)域用關(guān)鍵金屬，探索關(guān)鍵金屬元素富集分離與純化的新機制，建立關(guān)鍵金屬元素超常富集、相似分離、超純制備的新方法，形成強選擇性的冶金技術(shù)體系與科學(xué)基礎(chǔ)，構(gòu)建關(guān)鍵金屬冶金的研究新范式，推進冶金產(chǎn)業(yè)升級，保障關(guān)鍵金屬供應(yīng)鏈安全。

二、核心科學(xué)問題

本重大研究計劃圍繞以下三個核心科學(xué)問題展開研究。

（一）關(guān)鍵金屬元素的富集提取機制。

關(guān)鍵金屬元素的富集提取新體系；復(fù)雜溶液體系中關(guān)鍵金屬元素的富集提取新機制；熔鹽分離體系中關(guān)鍵金屬元素超常富集新過程。

（二）關(guān)鍵金屬相似元素的高效分離原理。

關(guān)鍵金屬元素的相似性、“主客體”作用與靶向識別新機制；關(guān)鍵金屬相似元素的高選擇性分離新原理及過程調(diào)控。

（三）關(guān)鍵金屬超純制備過程調(diào)控規(guī)律。

關(guān)鍵金屬制備過程中雜質(zhì)元素遷移規(guī)律、多場耦合純化機理與過程強化機制；超純關(guān)鍵金屬材料的晶相演變與遺傳阻斷新機制。

三、2025年度資助方向

基于上述科學(xué)目標(biāo)與核心科學(xué)問題，設(shè)立培育項目、重點支持項目、集成項目，形成關(guān)鍵金屬冶金的新思路，建立冶金新理論與技術(shù)新體系，實現(xiàn)關(guān)鍵金屬冶金的重大工程實施與重點產(chǎn)品開發(fā)。

（一）培育項目。

超越傳統(tǒng)冶金研究范式，突出強調(diào)形成“強選擇性”冶金反應(yīng)新機制、新原理、新思路。優(yōu)先支持探索性強且思路新穎的項目。

1. 關(guān)鍵金屬元素的富集提取新機制

主要包括但不限于：1）關(guān)鍵金屬元素選擇性提取新原理與新方法；2）復(fù)雜混合分散相的物理、化學(xué)、生物等超常富集新機制；3）關(guān)鍵金屬冶金過程熱力學(xué)、動力學(xué)及過程強化新方法。

2. 關(guān)鍵金屬相似元素的分離新方法

主要包括但不限于：1）關(guān)鍵金屬相似元素、同位素分離的新原理與新方法；2）共伴生體系中關(guān)鍵金屬相似元素的多尺度分離新方法；3）關(guān)鍵金屬相似元素分離過程動力學(xué)原位表征新技術(shù)。

3. 關(guān)鍵金屬的超純制備新體系

主要包括但不限于：1）關(guān)鍵金屬超純制備過程中雜質(zhì)相間遷移與過程強化原理；2）關(guān)鍵金屬的多物理場超純制備新技術(shù)；3）超純關(guān)鍵金屬中痕量雜質(zhì)檢測新方法。

（二）重點支持項目。

超越傳統(tǒng)冶金研究范式，突出強調(diào)形成“強選擇性”冶金反應(yīng)新理論、新體系、新產(chǎn)品。優(yōu)先支持科學(xué)問題明確、學(xué)術(shù)思想新穎、技術(shù)與產(chǎn)品體系完整，有望在新能源、電子信息等產(chǎn)業(yè)及重大工程領(lǐng)域形成支撐的項目。

1. 新能礦提取冶金與資源開發(fā)

（1）針對低豐度關(guān)鍵金屬（如鋰、鈾等）稀溶液體系（如鹽湖原鹵、地?zé)猁u水、海水等），明晰元素賦存與動態(tài)轉(zhuǎn)化機制，揭示元素微觀形態(tài)與溶液環(huán)境的響應(yīng)規(guī)律，形成能突破“百萬分之一”的冶金新體系，實現(xiàn)關(guān)鍵金屬元素超常富集提取。如鋰綜合回收率80%以上，鈾綜合提取率90%以上。

（2）針對低品位新能礦的固體礦產(chǎn)（如粘土鋰、紅土鎳、頁巖釩等），通過強化選擇性提取過程與機制創(chuàng)新，形成超常富集的綠色冶金方法與新體系，顯著提高能源金屬浸出率、回收率。如鋰富集的原位浸出率70%以上；鎳富集的原位浸出率80%以上；釩富集比100，綜合回收率85%以上。

（3）針對退役電池資源循環(huán)的綠色冶金，以規(guī)?；Y源循環(huán)工程為背景，提出電池梯次利用體系，創(chuàng)新預(yù)處理物理分離方法，推進短流程材料再造，形成退役電池綠色循環(huán)冶金新工藝與產(chǎn)品體系。如鋰、鎳、鈷回收率95%以上。

2. 相似（共伴生）元素分離與純化冶金

（1）針對相似元素分離的冶金方法，通過物理、化學(xué)、生物等學(xué)科的交叉研究探索新思路，鼓勵利用大科學(xué)裝置揭示機理，顯著提高分離效率；采用元素或分子識別、電化學(xué)強化等方法，形成相似分離新體系。

（2）針對相似元素與稀土元素的分離純化過程，研究元素分離與雜質(zhì)元素遷移規(guī)律，揭示分離與純化強化機制，建立相似分離冶金新體系，形成產(chǎn)品體系，保障基礎(chǔ)原材料供應(yīng)。如鎢鉬分離中鎢純度達到6N以上，鎢中鉬含量小于0.1 ppm；鉬純度5N以上，鉬中鎢含量小于1 ppm；釩、鈦冶煉分離系數(shù)大于600，釩、鈦冶金綜合回收率70%以上；稀土金屬純度達到5N以上，關(guān)鍵放射性元素含量小于0.2 ppm。

（3）針對大宗金屬共伴生元素的關(guān)鍵金屬冶金，明晰伴生元素在大宗冶金過程中的遷移富集規(guī)律與二次資源特性，在此基礎(chǔ)上，針對不同有價元素建立“強選擇性”分離提純方法與新工藝，實現(xiàn)有價元素有效回收并形成系列產(chǎn)品。如鈮、鈧冶金綜合回收率50%以上，純度4N；錸冶金綜合回收率85%以上，純度5N。

3. 電子級純化制程與基礎(chǔ)材料

（1）針對電子信息用關(guān)鍵金屬的材料需求，推進智能驅(qū)動設(shè)計與制造，探索“顯微結(jié)構(gòu)-智能解構(gòu)”平行智能機制，確立金屬結(jié)構(gòu)-性能的構(gòu)效關(guān)系，開發(fā)雜質(zhì)性能映射與純化方法；構(gòu)建形成包含模型生成、結(jié)果反饋、專家驗證的研究迭代閉環(huán)；建立平行數(shù)智關(guān)鍵金屬冶金理論與方法。

（2）針對電子信息用鎵、銦、鍺等基礎(chǔ)材料的純化制程，明晰不同應(yīng)用場景的材料性能，探索雜質(zhì)遷移機制、凈化機理，明晰敏感雜質(zhì)擴散、均質(zhì)化行為，無晶界釘扎的結(jié)晶成核生長機制，提出高純金屬（制品）制程方法；形成基于高純金屬（如銦8N、鎵8N）的多場景應(yīng)用材料體系。

（3）針對電子級高純金屬檢測與痕量分析，特別是不同場景材料性能研究，通過揭示純度/雜質(zhì)映射，探索雜質(zhì)與元素作用機制、雜質(zhì)元素聚集-分散遷移規(guī)律，形成雜質(zhì)分析方法與標(biāo)準(zhǔn)；要求關(guān)鍵雜質(zhì)成分檢測達到ppb級，同時明晰材料雜質(zhì)敏感性及其影響。

（三）集成項目。

以重大工程實施與重點產(chǎn)品開發(fā)為背景，突出強調(diào)形成“強選擇性”冶金反應(yīng)的學(xué)術(shù)思想創(chuàng)新、體系集成與產(chǎn)品突破，推進集成項目實施。優(yōu)先支持頂層設(shè)計完備，研究基礎(chǔ)扎實，學(xué)術(shù)思路與體系清晰，產(chǎn)學(xué)研結(jié)合，負責(zé)人協(xié)調(diào)組織能力強，依托單位支持與保障能力強的項目。

1. 非傳統(tǒng)與復(fù)雜鋰礦的資源化規(guī)模開發(fā)

針對鋰云母、粘土鋰等非傳統(tǒng)與復(fù)雜鋰礦資源開發(fā)問題（如元素賦存與礦產(chǎn)稟賦復(fù)雜、主元素鋰品位貧化嚴(yán)重，伴生元素回收難，有害元素污染風(fēng)險高，造巖礦物難規(guī)?；幹茫V產(chǎn)回收經(jīng)濟性差等），以資源開發(fā)的重大工程為背景，推進非傳統(tǒng)礦產(chǎn)的資源化開發(fā)，確立非傳統(tǒng)鋰礦的資源地位并形成新能礦的重要支撐。主要研究包括但不限于：明晰資源稟賦、成礦機制與礦床學(xué)特征；礦物分離過程與富集機制；元素超常富集與冶金學(xué)原理；伴生元素及回收方法；大規(guī)模造巖礦物處置與利用；基礎(chǔ)原材料導(dǎo)向的材料體系。凝練非傳統(tǒng)鋰礦資源化的核心科學(xué)問題，構(gòu)建超常富集、分離與純化的高選擇性冶金體系與系統(tǒng)，形成多元有競爭力的產(chǎn)品，強化非傳統(tǒng)與復(fù)雜鋰礦綠色高效開發(fā)。主要目標(biāo)與指標(biāo)：實現(xiàn)鋰邊界品位0.3%的資源開發(fā)，選礦回收率80%以上；碳酸鋰（電池級）冶煉回收率85%以上；銣、銫分離系數(shù)80，銣/銫純度3 N以上；有害元素得到控制，鈹鉈浸出毒性小于5 ppb；造巖礦物處置與利用合理，經(jīng)濟與環(huán)境效益顯著。

2. 關(guān)鍵稀散金屬鍺的超常富集與高純制程

涉及鍺從自然資源提取到高純化全過程，以不同場景2-3種高純鍺（或同位素）重點材料產(chǎn)品開發(fā)為背景。主要內(nèi)容包括但不限于：探索鍺純化制程新原理與新方法，揭示純化分離機制與雜質(zhì)遷移規(guī)律，探明雜質(zhì)物理賦存及脫除機制，滿足產(chǎn)品組分與組織要求；建立高純材料分析檢測方法；明晰鍺同位素賦存豐度與組分輸運機理，建立鍺同位素分離理論；揭示煤系鍺超常富集規(guī)律、大宗金屬冶金鍺的遷移富集機制。凝練核心科學(xué)問題，形成高選擇性鍺冶金原理及純化材料體系。主要目標(biāo)與指標(biāo)：規(guī)?；N資源開發(fā)與高純鍺產(chǎn)品應(yīng)用工程示范2-3項。鍺冶金綜合回收率85%以上；高純鍺（單晶）12N-13N（可檢純度），凈雜質(zhì)濃度低于1E10/cm³，位錯密度100~4000 cm^-2；鍺-76同位素豐度85%以上，百克量級鍺-70同位素豐度不低于99.9%。

3. 核級關(guān)鍵金屬冶金與材料體系開發(fā)

以釷基熔鹽堆/快中子堆核能系統(tǒng)為背景與依托，形成關(guān)鍵金屬冶金新體系和科學(xué)基礎(chǔ)。主要內(nèi)容包括但不限于：推進核級鋯鉿、鑭錒（乏燃料）等分離純化；揭示間隙元素冶金純化與擴散遷移規(guī)律；明晰相似元素分離策略和控制因素，揭示分離動力學(xué)機制與分離新理論；開發(fā)同位素分離體系，形成同位素分離技術(shù)原型，推進同位素法的核級元素分離；探索釷金屬分離與純化新方法，探索耦合多形態(tài)氟化氫與關(guān)鍵金屬元素反應(yīng)動力學(xué)控制機理，探索干擾元素掩蔽方法、痕量雜質(zhì)與關(guān)鍵金屬元素作用機制，建立核級釷-鈾循環(huán)氟鹽分析方法。項目強調(diào)以核心科學(xué)問題為牽引，形成技術(shù)體系與重大工程支撐。主要目標(biāo)與指標(biāo)：鋯鉿純度達5N5，氧含量低于30 ppm；釷純度達5N，相應(yīng)氟化物氧含量20 ppm以下，硼當(dāng)量5 ppm以下；氟鹽體系分析的氧含量10 ppm以下，稀土含量10 ppb以下；熔鹽介質(zhì)的鑭錒系元素分離因子不低于500。

四、項目遴選的基本原則

（一）緊密圍繞核心科學(xué)問題，注重需求及應(yīng)用背景約束，鼓勵原創(chuàng)性、基礎(chǔ)性和交叉性強的前沿探索。

（二）優(yōu)先資助能夠解決關(guān)鍵金屬冶金的科學(xué)難題或超出冶金學(xué)傳統(tǒng)研究范式的研究項目。

（三）重點支持項目應(yīng)具有良好的研究基礎(chǔ)和前期積累，對總體科學(xué)目標(biāo)有直接貢獻與支撐。

（四）集成項目既要有工程背景與材料目標(biāo)，同時要強調(diào)核心科學(xué)問題凝練以及高選擇性冶金體系的形成與創(chuàng)新。

五、2025年度資助計劃

（一）培育項目10-15項，直接費用資助強度約為60萬元/項，資助期限為3年，申請書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日-2028年12月31日”；重點支持項目4-6項，直接費用的資助強度約為300萬元/項，資助期限為4年，申請書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日-2029年12月31日”。

（二）集成項目1-2項，直接費用的資助強度800-1500萬元/項，資助期限為4-5年，研究期限起始為2026年1月1日。

六、申請要求及注意事項

（一）申請條件。

申請人應(yīng)當(dāng)具備以下條件：

1. 具有承擔(dān)基礎(chǔ)研究課題的經(jīng)歷；

2. 具有高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱）。

在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學(xué)位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請人進行申請。

（二）限項申請規(guī)定。

執(zhí)行《2025年度國家自然科學(xué)基金項目指南》“申請規(guī)定”中限項申請規(guī)定的相關(guān)要求。

（三）申請注意事項。

申請人和依托單位應(yīng)當(dāng)認真閱讀并執(zhí)行本項目指南、《2025年度國家自然科學(xué)基金項目指南》和《關(guān)于2025年度國家自然科學(xué)基金項目申請與結(jié)題等有關(guān)事項的通告》中相關(guān)要求。

1. 本重大研究計劃項目實行無紙化申請。申請書提交日期為2025年3月1日－2025年3月20日16時。

（1）申請人應(yīng)當(dāng)按照科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)中重大研究計劃項目的填報說明與撰寫提綱要求在線填寫和提交電子申請書及附件材料。

（2）本重大研究計劃旨在緊密圍繞核心科學(xué)問題，對多學(xué)科相關(guān)研究進行戰(zhàn)略性的方向引導(dǎo)和優(yōu)勢整合，成為一個項目集群。申請人應(yīng)根據(jù)本重大研究計劃擬解決的具體科學(xué)問題和項目指南公布的擬資助研究方向，自行擬定項目名稱、科學(xué)目標(biāo)、研究內(nèi)容、技術(shù)路線和相應(yīng)的研究經(jīng)費等。

（3）申請書中的資助類別選擇“重大研究計劃”，亞類說明選擇“集成項目”或“重點支持項目”或“培育項目”，附注說明選擇“關(guān)鍵金屬冶金的科學(xué)基礎(chǔ)”，受理代碼選擇T01，根據(jù)申請的具體研究內(nèi)容選擇不超過5個申請代碼。

培育項目和重點支持項目的合作研究單位不得超過2個，集成項目合作研究單位不得超過4個。集成項目主要參與者必須是項目的實際貢獻者，合計人數(shù)不超過9人。

（4）申請人在申請書“立項依據(jù)與研究內(nèi)容”部分，應(yīng)當(dāng)明確說明申請符合本項目指南中的資助研究方向，以及對解決本重大研究計劃核心科學(xué)問題、實現(xiàn)本重大研究計劃科學(xué)目標(biāo)的貢獻。

如果申請人已經(jīng)承擔(dān)與本重大研究計劃相關(guān)的其他科技計劃項目，應(yīng)當(dāng)在申請書正文的“研究基礎(chǔ)與工作條件”部分論述申請項目與其他相關(guān)項目的區(qū)別與聯(lián)系。

2. 依托單位應(yīng)當(dāng)按照要求完成依托單位承諾、組織申請以及審核申請材料等工作。在2025年3月20日16時前通過信息系統(tǒng)逐項確認提交本單位電子申請書及附件材料，并于3月21日16時前在線提交本單位項目申請清單。

3. 其他注意事項。

（1）為實現(xiàn)重大研究計劃總體科學(xué)目標(biāo)和多學(xué)科集成，獲得資助的項目負責(zé)人應(yīng)當(dāng)承諾遵守相關(guān)數(shù)據(jù)和資料管理與共享的規(guī)定，項目執(zhí)行過程中應(yīng)關(guān)注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關(guān)系。

（2）為加強項目的學(xué)術(shù)交流，促進項目群的形成和多學(xué)科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦1次資助項目的年度學(xué)術(shù)交流會，并將不定期地組織相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研討會。獲資助項目負責(zé)人有義務(wù)參加本重大研究計劃指導(dǎo)專家組和管理工作組所組織的上述學(xué)術(shù)交流活動。

（四）咨詢方式。

交叉科學(xué)部交叉科學(xué)一處

聯(lián)系電話：010-62328382

 

關(guān)于發(fā)布高精度量子操控與探測重大研究計劃2025年度項目指南的通告

國科金發(fā)計〔2025〕9號

　　國家自然科學(xué)基金委員會現(xiàn)發(fā)布高精度量子操控與探測重大研究計劃2025年度項目指南，請申請人及依托單位按項目指南所述要求和注意事項申請。

國家自然科學(xué)基金委員會

2025年1月24日

 

 

高精度量子操控與探測重大研究計劃2025年度項目指南

　　高精度量子操控與探測重大研究計劃面向發(fā)展量子科技的國家重大戰(zhàn)略需求，針對量子信息科學(xué)及其與各領(lǐng)域交叉研究面臨的關(guān)鍵科學(xué)問題和技術(shù)挑戰(zhàn)，發(fā)展新原理、新方法，探索可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)路線，加強我國量子科技基礎(chǔ)研究和人才培養(yǎng)，推動我國搶占量子科技國際競爭制高點。

一、科學(xué)目標(biāo)

聚焦高精度量子操控與探測技術(shù)及應(yīng)用，發(fā)展量子增強的新原理、新方法，推動精密測量技術(shù)進步；突破量子系統(tǒng)的操控與探測在高精度、高復(fù)雜度和可擴展性等方面的技術(shù)挑戰(zhàn)，為量子信息科學(xué)發(fā)展提供支持；充分發(fā)揮量子平臺和工具的優(yōu)越性，突破經(jīng)典技術(shù)探測極限，促進量子信息科學(xué)與其他領(lǐng)域的交叉融合。進一步提升我國量子科技基礎(chǔ)研究的原始創(chuàng)新能力，為實現(xiàn)我國量子科技自立自強提供支撐。

二、核心科學(xué)問題

本重大研究計劃圍繞以下三個核心科學(xué)問題開展研究：

（一）量子增強的新原理和新方法。

圍繞當(dāng)前發(fā)展較為成熟或極有潛力的精密測量技術(shù)，建立和發(fā)展有效提高測量精度和靈敏度等指標(biāo)的量子操控與探測新原理、新方法。

（二）量子信息科學(xué)進一步發(fā)展需要的高精度量子操控與探測技術(shù)。

突破量子操控與探測在精度、復(fù)雜度以及可擴展性等多方面技術(shù)挑戰(zhàn)，發(fā)展量子模擬、量子計算、空間量子技術(shù)等量子信息科學(xué)領(lǐng)域所需的高精度量子操控與探測技術(shù)。

（三）超越經(jīng)典技術(shù)的量子操控與探測技術(shù)的應(yīng)用。

發(fā)展有望超越經(jīng)典技術(shù)探測極限的量子精密測量技術(shù)，并在物理學(xué)、天文學(xué)、化學(xué)、生命科學(xué)、地球科學(xué)和材料科學(xué)等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用示范。

三、2025年度資助研究方向

（一）培育項目。

圍繞上述科學(xué)問題，以總體科學(xué)目標(biāo)為牽引，擬以培育項目的方式資助探索性強、選題新穎、前期研究基礎(chǔ)較好的申請項目，優(yōu)先支持但不限于以下方向的理論和實驗研究：

1. 量子增強的新原理和新方法。

在光子和原子等量子體系產(chǎn)生用于實現(xiàn)測量精度增強的量子態(tài)，發(fā)展超越標(biāo)準(zhǔn)量子極限的量子精密測量新原理、新方法、新系統(tǒng)，在測量精度上實現(xiàn)具有應(yīng)用意義的量子增益。

2. 量子信息技術(shù)中的高精度量子操控與探測。

聚焦光子、冷原子、冷分子、囚禁離子以及人造量子比特等量子體系，發(fā)展面向大規(guī)模、高復(fù)雜度的量子模擬和量子計算以及遠距離、實用化量子通信等的量子操控與探測關(guān)鍵技術(shù)和新理論新方案。

3. 超越經(jīng)典技術(shù)的量子操控與探測技術(shù)。

發(fā)展超越經(jīng)典技術(shù)探測極限且具有應(yīng)用價值的量子精密測量關(guān)鍵技術(shù)和新方案，推動量子操控與探測技術(shù)在基礎(chǔ)物理檢驗、超越標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理、天文觀測、化學(xué)、生命科學(xué)、地球科學(xué)和材料科學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用研究。

（二）重點支持項目。

圍繞核心科學(xué)問題，以總體科學(xué)目標(biāo)為牽引，擬以重點支持項目的方式資助前期研究成果積累較好、在理論和關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)上能發(fā)揮推動作用、具備交叉應(yīng)用基礎(chǔ)或前景的申請項目，優(yōu)先支持但不限于以下方向的理論和實驗研究：

1. 光和原子體系非經(jīng)典態(tài)的制備和操控。

制備高壓縮度的非經(jīng)典態(tài)，包括相位壓縮態(tài)、偏振壓縮態(tài)、正交分量壓縮態(tài)、數(shù)壓縮態(tài)、迪克態(tài)、自旋壓縮態(tài)等，發(fā)展不同類型非經(jīng)典態(tài)在相位、位移、偏振等各種物理量精密測量中的應(yīng)用，演示超過10 dB的測量精度量子增益。

2. 多參數(shù)聯(lián)合量子測量技術(shù)與應(yīng)用。

揭示量子噪聲對多參數(shù)聯(lián)合測量精度的影響以及抵御方法，研制基于多種物理體系的集成化量子增強測量裝置，有效提高多參數(shù)聯(lián)合測量靈敏度，在高靈敏度電磁場探測、高精度光頻標(biāo)等應(yīng)用場景下，突破標(biāo)準(zhǔn)量子極限，實現(xiàn)超過5 dB的多參數(shù)聯(lián)合測量精度量子增益。

3. 基于超冷原子的新型光晶格調(diào)控技術(shù)。

發(fā)展基于超冷原子的新型光晶格調(diào)控技術(shù)。實現(xiàn)不同類型光晶格（比如三角、六角、籠目光晶格等）以及雙層扭轉(zhuǎn)光晶格，發(fā)展光晶格體系中周期性調(diào)制、無序、規(guī)范場等多個維度的調(diào)控和小于500 nm格點分辨的高分辨原位探測技術(shù)，超冷原子通過光晶格調(diào)控實現(xiàn)多個新奇量子物態(tài)（關(guān)聯(lián)絕緣體、非常規(guī)超導(dǎo)、量子反常霍爾效應(yīng)、強關(guān)聯(lián)誘導(dǎo)的拓撲性等）以及原子數(shù)大于100的量子糾纏態(tài)。

4. 量子糾錯的新方法。

針對現(xiàn)有量子糾錯技術(shù)操控要求高、資源消耗大的問題，探索可擴展且能夠顯著節(jié)約比特資源的通用邏輯門方案；發(fā)展糾錯循環(huán)過程中的錯誤表征新技術(shù)，并提出相應(yīng)的錯誤緩解策略；研發(fā)精確高效的解碼算法，提供支持實時解碼的具體實現(xiàn)方案；發(fā)展準(zhǔn)確評估量子糾錯資源的工具，并提出針對主要損耗的優(yōu)化方法；實驗驗證多個邏輯比特的通用邏輯門操作，提出可行的規(guī)?；肪€，支撐量子糾錯技術(shù)的持續(xù)進步。

5. 大規(guī)模無缺陷中性原子陣列制備和操控。

針對研究容錯量子計算需要操縱大規(guī)模物理比特的需求，發(fā)展產(chǎn)生和操縱大規(guī)模無缺陷中性原子陣列的技術(shù)。利用原子躍遷特性，選擇合適的原子平臺，實現(xiàn)萬原子規(guī)模隨機填充的光鑷陣列，并利用人工智能技術(shù)解決傳統(tǒng)原子重排算法中重排時間隨陣列規(guī)模線性增加的問題，在100 ms內(nèi)生成10000個原子的無缺陷中性原子陣列；同時，實現(xiàn)單比特量子門保真度大于99.9%，兩比特門保真度大于99.5%，讀取保真度大于99.5%，發(fā)展低串?dāng)_輔助比特和數(shù)據(jù)比特門操作以及線路中非破壞讀取技術(shù)，為容錯量子計算構(gòu)建一個可操縱性高的萬原子規(guī)模實驗平臺。

6. 核光鐘關(guān)鍵技術(shù)。

探索²²⁹Th離子摻雜能力的調(diào)控機制，研究摻²²⁹Th晶體的輻射缺陷和真空紫外光譜性能，研發(fā)綜合性能優(yōu)良的新型摻²²⁹Th氟化物晶體，晶體透過率大于50% (1mm厚度，@148.4 nm)，²²⁹Th濃度大于1×10¹⁶?cm^-3，²²⁹Th離子分凝系數(shù)達到1；揭示深紫外非線性光學(xué)晶體紫外近邊吸收機理，提出降低其非本征吸收技術(shù)方案，研制高純高透過高效深紫外倍頻晶體(d_ij?> d₃₆?(KDP))，有效提高晶體深紫外波段透過率（大于10%@148.4 nm），發(fā)展深紫外波段相位匹配技術(shù)，設(shè)計與研制深紫外倍頻輸出高轉(zhuǎn)換效率相關(guān)器件，實現(xiàn)148.4 nm深紫外激光輸出。

7. 面向新物理探索的量子測量技術(shù)。

針對超越粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型的新物理探測需求，發(fā)展量子精密測量技術(shù)。例如實現(xiàn)精度達到10^-28?e?cm量級的原子固有電偶極矩（EDM）測量；實現(xiàn)能量分辨率達到10^-24?eV?Hz^-1/2量級的贗磁信號測量；實現(xiàn)對質(zhì)量在10^-5?eV量級的類軸子粒子傳播的自旋相關(guān)相互作用探測精度提升達2個數(shù)量級以上。

8. 量子測量在慣性、引力測量和引力波天文觀測等方面的應(yīng)用。

針對量子引力、時空特性、極端物質(zhì)狀態(tài)等前沿科學(xué)問題研究需求，發(fā)展基于原子干涉、原子自旋等的量子精密測量方法和技術(shù)。實現(xiàn)10^-10?g量級水平重力加速度和慣性精密測量，提高地球定向參數(shù)和地球引力勢等的自主測量能力；實現(xiàn)10^{-7 o}s^-1Hz^-1/2量級靈敏度的慣性角速度測量，驗證原子自旋慣性導(dǎo)航精度潛力，開展量子慣性導(dǎo)航系統(tǒng)及應(yīng)用研究，提高無人系統(tǒng)、智能控制等自主定位導(dǎo)航能力。

9. 量子精密測量在遙感技術(shù)中的應(yīng)用。

發(fā)展高精度光頻梳、高效低噪聲單光子探測、超寬譜光電轉(zhuǎn)換等技術(shù)，在單光子弱信號的高效和高增益探測，對大氣的多種組分、層析風(fēng)場和溫度反演，地貌跨介質(zhì)高精度單光子測繪，亞毫米精度海平面快速測量，高精度非視域單光子成像，高速運動星間高精度測距和時鐘同步，超遠距離星地鏈路的光頻梳多要素遙感等方面，突破經(jīng)典遙感技術(shù)在探測距離、精度和靈敏度方面的瓶頸，助力生態(tài)環(huán)境監(jiān)測等實際應(yīng)用。

10. 量子精密測量在極弱磁場測量中的應(yīng)用。

面向弱磁計量測試、人體功能信息成像、磁異常探測、資源勘探、生命科學(xué)等方面的應(yīng)用，發(fā)展靈敏度達到aTHz^-1/2量級的超高靈敏極弱磁場測量裝置、靈敏度達到亞fTHz^-1/2量級的微小型近零磁和地磁計量測試原子磁強計及芯片化原子磁強計；面向生物體系微觀電磁通路特性解析，發(fā)展溶液條件下實現(xiàn)單蛋白質(zhì)分辨的多模態(tài)極弱電流-磁場調(diào)控與測量裝置。

四、項目遴選的基本原則

（一）緊密圍繞核心科學(xué)問題，鼓勵原創(chuàng)性、基礎(chǔ)性和交叉性的前沿探索。

（二）優(yōu)先資助能夠解決高精度量子操控與探測中的基礎(chǔ)科學(xué)難題或在相關(guān)領(lǐng)域具有應(yīng)用前景的研究項目。

（三）重點支持項目應(yīng)具有良好的研究基礎(chǔ)和前期積累，對總體科學(xué)目標(biāo)有直接貢獻與支撐。

五、2025年度資助計劃

擬資助培育項目25項，直接費用資助強度約為80萬元/項，資助期限為3年，培育項目申請書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日－2028年12月31日”；擬資助重點支持項目10項，直接費用資助強度約為300萬元/項，資助期限為4年，重點支持項目申請書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日－2029年12月31日”。

六、申請要求及注意事項

（一）申請條件。

本重大研究計劃項目申請人應(yīng)當(dāng)具備以下條件：

1. 具有承擔(dān)基礎(chǔ)研究課題的經(jīng)歷；

2. 具有高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱）。

在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學(xué)位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請人進行申請。

（二）限項申請規(guī)定。

執(zhí)行《2025年度國家自然科學(xué)基金項目指南》“申請規(guī)定”中限項申請規(guī)定的相關(guān)要求。

（三）申請注意事項。

申請人和依托單位應(yīng)當(dāng)認真閱讀并執(zhí)行本項目指南、《2025年度國家自然科學(xué)基金項目指南》和《關(guān)于2025年度國家自然科學(xué)基金項目申請與結(jié)題等有關(guān)事項的通告》中相關(guān)要求。

1. 本重大研究計劃項目實行無紙化申請。申請書提交日期為2025年3月1日－2025年3月20日16時。

（1）申請人應(yīng)當(dāng)按照科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)中重大研究計劃項目的填報說明與撰寫提綱要求在線填寫和提交電子申請書及附件材料。

（2）本重大研究計劃旨在緊密圍繞核心科學(xué)問題，對多學(xué)科相關(guān)研究進行戰(zhàn)略性的方向引導(dǎo)和優(yōu)勢整合，成為一個項目集群。申請人應(yīng)根據(jù)本重大研究計劃擬解決的核心科學(xué)問題和項目指南公布的擬資助研究方向，自行擬定項目名稱、科學(xué)目標(biāo)、研究內(nèi)容、技術(shù)路線和相應(yīng)的研究經(jīng)費等。

（3）申請書中的資助類別選擇“重大研究計劃”，亞類說明選擇“培育項目”或“重點支持項目”，附注說明選擇“高精度量子操控與探測”，受理代碼選擇T01，根據(jù)申請的具體研究內(nèi)容選擇不超過5個申請代碼。培育項目和重點支持項目的合作研究單位不得超過2個。

（4）申請人在申請書起始部分應(yīng)明確說明申請符合本項目指南中的資助研究方向，以及對解決本重大研究計劃核心科學(xué)問題、實現(xiàn)本重大研究計劃科學(xué)目標(biāo)的貢獻。

如果申請人已經(jīng)承擔(dān)與本重大研究計劃相關(guān)的其他科技計劃項目，應(yīng)當(dāng)在申請書正文的“研究基礎(chǔ)與工作條件”部分論述申請項目與其他相關(guān)項目的區(qū)別與聯(lián)系。

2. 依托單位應(yīng)當(dāng)按照要求完成依托單位承諾、組織申請以及審核申請材料等工作。在2025年3月20日16時前通過信息系統(tǒng)逐項確認提交本單位電子申請書及附件材料，并于3月21日16時前在線提交本單位項目申請清單。

3. 其他注意事項。

（1）為實現(xiàn)重大研究計劃總體科學(xué)目標(biāo)和多學(xué)科集成，獲得資助的項目負責(zé)人應(yīng)當(dāng)承諾遵守相關(guān)數(shù)據(jù)和資料管理與共享的規(guī)定，項目執(zhí)行過程中應(yīng)關(guān)注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關(guān)系。

（2）為加強項目的學(xué)術(shù)交流，促進項目群的形成和多學(xué)科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦1次資助項目的年度學(xué)術(shù)交流會，并將不定期地組織相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研討會。獲資助項目負責(zé)人有義務(wù)參加本重大研究計劃指導(dǎo)專家組和管理工作組所組織的上述學(xué)術(shù)交流活動。

（四）咨詢方式。

交叉科學(xué)部交叉科學(xué)一處

聯(lián)系電話：010-62328382

 

關(guān)于發(fā)布多物理場高效飛行科學(xué)基礎(chǔ)與調(diào)控機理重大研究計劃2025年度項目指南的通告

國科金發(fā)計〔2025〕7號

　　國家自然科學(xué)基金委員會現(xiàn)發(fā)布多物理場高效飛行科學(xué)基礎(chǔ)與調(diào)控機理重大研究計劃2025年度項目指南，請申請人及依托單位按項目指南所述要求和注意事項申請。

國家自然科學(xué)基金委員會

2025年1月24日

 

多物理場高效飛行科學(xué)基礎(chǔ)與調(diào)控機理重大研究計劃2025年度項目指南

　　“多物理場高效飛行科學(xué)基礎(chǔ)與調(diào)控機理”重大研究計劃面向一小時左右全球抵達高速民航和航班化天地往返運輸國家重大需求，聚焦多物理場高效飛行重大基礎(chǔ)問題（多物理場是指跨域變構(gòu)高速飛行器在飛行過程中，表面與空氣摩擦產(chǎn)生氣體環(huán)境溫度>3000K的高溫場，飛行器構(gòu)型和表面氣固界面非穩(wěn)態(tài)時變、壓強峰值≥7.5kPa的氣動力學(xué)場，跨域高速飛行產(chǎn)生10¹⁶~10²⁰m^-3等離子體電子密度的復(fù)雜電磁環(huán)境）。重點針對兩級入軌總體圖像（一二級飛行器均可通過變形呈現(xiàn)近似火箭構(gòu)型和近似飛機構(gòu)型），建立跨大空域、寬速域、可重復(fù)的高效智能飛行器設(shè)計理論與方法，實現(xiàn)飛行器構(gòu)型連續(xù)變化、主動流動調(diào)控和智能控制等核心基礎(chǔ)理論與技術(shù)突破，為航天運輸系統(tǒng)創(chuàng)新發(fā)展提供理論基礎(chǔ)與技術(shù)支撐。

一、科學(xué)目標(biāo)

瞄準(zhǔn)中國航天運輸系統(tǒng)國家重大需求，提出跨域高效智能飛行新思路，面向跨域、變構(gòu)、可重復(fù)飛行關(guān)鍵特征，建立非定?？諝鈩恿W(xué)模型，發(fā)展多物理參數(shù)實時感知與智能控制理論，突破主動熱防護、變構(gòu)型機構(gòu)-結(jié)構(gòu)設(shè)計、主動流動控制和電磁力熱環(huán)境模擬與科學(xué)實驗等關(guān)鍵技術(shù)，取得一批多物理場高效飛行原創(chuàng)性成果，牽引學(xué)科深度融合與創(chuàng)新發(fā)展，革新面向航天巨系統(tǒng)的智能系統(tǒng)工程范式，為我國未來航天運輸系統(tǒng)提供關(guān)鍵理論、方法、技術(shù)和人才隊伍儲備，促進中國航天運輸系統(tǒng)發(fā)展規(guī)劃的順利實施。

二、核心科學(xué)問題

本重大研究計劃圍繞以下三個核心科學(xué)問題開展研究：

（一）變構(gòu)型材料與機構(gòu)的多物理場耦合機理。

揭示柔性材料-變形機構(gòu)在復(fù)雜約束下熱防護、變形機構(gòu)與結(jié)構(gòu)、剛?cè)狁詈系葯C理，建立結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測、耐久性與損傷容限評價新方法，滿足對飛行器變構(gòu)材料與機構(gòu)的極限需求。

（二）跨域非穩(wěn)態(tài)流動模型及調(diào)控機制。

研究復(fù)雜時變邊界條件下飛行器流動與飛行變形的相互作用機制，發(fā)展主動流動調(diào)控手段，實現(xiàn)氣動特性精確預(yù)示和高效降熱減阻。

（三）變構(gòu)與飛行的一體化智能控制。

揭示強不確定環(huán)境下飛行動力學(xué)耦合控制機理，突破跨域無縫自主導(dǎo)航及環(huán)境-任務(wù)自匹配的在線自主規(guī)劃決策等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建變構(gòu)型與飛行器的一體化智能控制方法。

三、2025年度資助研究方向

（一）重點支持項目。

圍繞核心科學(xué)問題，以總體科學(xué)目標(biāo)為牽引，2025年擬資助前期研究成果積累較好、處于當(dāng)前研究熱點前沿、對總體科學(xué)目標(biāo)有較大貢獻的申請項目，研究方向如下：

1. 跨域變構(gòu)飛行器多維光滑連續(xù)變形翼時變動力學(xué)特性與主動控制方法研究

針對跨域變構(gòu)飛行器多維光滑連續(xù)變形翼在氣動、結(jié)構(gòu)、熱環(huán)境耦合作用下復(fù)雜的動力學(xué)穩(wěn)定性問題和可靠建模難題，提出寬域氣動環(huán)境下剛-彈-柔耦合系統(tǒng)非線性時變動力學(xué)建模方法，揭示變形過程中機翼動力學(xué)失穩(wěn)現(xiàn)象的觸發(fā)條件和演化規(guī)律、建立高可靠性和高魯棒性的智能化主動控制方法，采用仿真與試驗相結(jié)合的方式驗證復(fù)雜非線性時變動力學(xué)系統(tǒng)模型的預(yù)測誤差控制在10%以內(nèi)，動態(tài)失穩(wěn)發(fā)生的概率降低至1%以下，顫振臨界速度提升至少15%。

2. 跨域變構(gòu)飛行器發(fā)汗冷卻過程內(nèi)外流耦合機制與預(yù)示方法

針對跨域變構(gòu)飛行器表面非穩(wěn)態(tài)流動力熱特征與主動流動調(diào)控手段復(fù)雜耦合的問題，建立高超聲速外流場作用下多孔結(jié)構(gòu)內(nèi)部幾何特征與冷卻工質(zhì)亞聲速流動、相變過程的準(zhǔn)確描述和調(diào)控方法，解決傳統(tǒng)方案熱流-相態(tài)-流量強耦合導(dǎo)致的氣動建模難、流量控制難、傳熱惡化預(yù)測難等問題；建立發(fā)汗冷卻作用下跨域變構(gòu)飛行器氣動力熱特性預(yù)示的建模理論與高效計算方法，開展風(fēng)洞試驗方法研究，突破跨域變構(gòu)主動流動控制飛行器氣動力熱響應(yīng)特性高精度高效預(yù)示關(guān)鍵技術(shù)，解決發(fā)汗冷卻與外流場耦合計算和發(fā)汗冷卻控制調(diào)控問題，建立可控相變發(fā)汗冷卻功能梯度結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，研制原理樣機，采用仿真與試驗相結(jié)合的方式驗證可控發(fā)汗冷卻高超飛行器標(biāo)模氣動力預(yù)示誤差不超過15%，氣動熱預(yù)示誤差不超過20%。

3. 跨域變構(gòu)飛行器力熱等離子體環(huán)境測量與重構(gòu)方法研究

針對跨域變構(gòu)飛行器飛行環(huán)境參數(shù)跨度大、流動狀態(tài)復(fù)雜以及主動流動控制耦合導(dǎo)致的飛行器弱模型飛行控制難題，圍繞高速飛行器非平衡高溫流場的復(fù)雜變化過程，重點開展飛行環(huán)境下多物理場耦合模型、力熱等離子體環(huán)境參數(shù)測量與全表面快響應(yīng)重構(gòu)（測量物理量：表面壓力場/表面溫度場/等離子體（最高達到10²⁰m^-3），重構(gòu)更新速度≤500ms）、地面模擬環(huán)境實驗與驗證方法（地面等離子體環(huán)境電子密度最高達到10²⁰m^-3、總溫達到6000K）等研究，獲得飛行過程力熱等離子體物理場分布以及物理場演化重構(gòu)模型，為克服飛行器弱模型飛行控制難題，提供全表面環(huán)境參數(shù)支撐。

4. 面向復(fù)雜動態(tài)任務(wù)的航班化天地往返智能規(guī)劃決策方法

針對飛行器空天跨域飛行過程中點對點運輸、在軌服務(wù)等多任務(wù)實時規(guī)劃難題，建立點對點運輸、在軌服務(wù)等典型任務(wù)場景以及區(qū)域規(guī)避等安全約束的形式化描述與分析架構(gòu)，提出飛行任務(wù)時序和航跡的魯棒規(guī)劃決策方法；建立異構(gòu)載荷和復(fù)雜飛行任務(wù)的邏輯模型，提出飛行器頻繁進出空間場景下的任務(wù)航跡自動匹配、智能任務(wù)滾動規(guī)劃與動態(tài)臨機調(diào)度方法；突破融合環(huán)境態(tài)勢預(yù)測和任務(wù)特征學(xué)習(xí)的快速自適應(yīng)規(guī)劃方法，進行動態(tài)未知場景下基于經(jīng)驗學(xué)習(xí)的規(guī)劃加速以及實時在線驗證與評估，實現(xiàn)復(fù)雜動態(tài)任務(wù)下航班化天地往返的智能決策規(guī)劃。所建立的智能規(guī)劃決策方法針對≥100個復(fù)雜線性時序任務(wù)和50個飛行器場景，預(yù)先任務(wù)規(guī)劃時間≤5秒；基于板載計算資源，針對≥15個臨機時序任務(wù)和10個飛行器場景，規(guī)劃時間≤1秒。

5. 跨域變構(gòu)飛行器高性能AI模型架構(gòu)研究

針對跨域變構(gòu)飛行器在力-熱-電磁多物理場環(huán)境下的變構(gòu)型、主動降熱減阻及智能自主飛行等帶來的多學(xué)科強耦合綜合優(yōu)化難題，研究適用于跨域變構(gòu)飛行器力-熱-電磁多物理場耦合的關(guān)鍵參數(shù)訓(xùn)練基礎(chǔ)架構(gòu)；設(shè)計適用于多物理場耦合環(huán)境的AI算法輕量化內(nèi)核，提出高效環(huán)境感知與三維建模方法；研究多源干擾與不確定性建模方法，建立考慮氣動、結(jié)構(gòu)、防隔熱、飛控、感知、建模等多專業(yè)強耦合的跨域高速飛行器垂直AI模型。實現(xiàn)稠密大氣、臨近空間、外空間等3種跨域變構(gòu)型建模，支持主被動結(jié)合降熱減阻，完成因果與溯源分析驗證。完成跨域變構(gòu)飛行器垂直AI模型千萬核級國產(chǎn)超算并行化訓(xùn)練，高效融合的模態(tài)數(shù)據(jù)種類≥3種，模型參數(shù)量≥7000M；完成異步并行收斂性分析，設(shè)計可擴展性異步并行訓(xùn)練框架，算法訓(xùn)練效率相比同步并行方法提升≥20%。。

（二）集成項目。

在本重大研究計劃前期布局和資助成果的基礎(chǔ)上，集中優(yōu)勢力量，圍繞以下方向進行集成，力爭實現(xiàn)跨越發(fā)展。

1. 多物理場高效飛行關(guān)鍵成果耦合匹配機制與集成飛行試驗技術(shù)

面向重大計劃三大核心科學(xué)問題的理論、方法集成匹配與考核驗證需求，建立面向柔性變形、主動流動控制、信息智能感知傳輸與智能飛行控制耦合匹配的總體優(yōu)化方法，明確不同驗證載荷的設(shè)計邊界與能力考核準(zhǔn)則，揭示多學(xué)科載荷成果集成匹配的耦合機制以及對飛行能力的影響規(guī)律；探明大尺寸連續(xù)變形與飛行器本體耦合干擾機制，實現(xiàn)跨域變構(gòu)飛行中飛行器表面復(fù)雜強時變流場表征與飛行器結(jié)構(gòu)動態(tài)特性精準(zhǔn)分析需求；構(gòu)建多載荷驗證窗口匹配與軌跡優(yōu)化模型，實現(xiàn)非對稱連續(xù)變形干擾下的姿態(tài)穩(wěn)定控制與多約束窗口飛行試驗軌跡優(yōu)化；突破跨域高效飛行復(fù)雜空間約束與流動界面下的力、熱參數(shù)原位測量技術(shù)，獲取跨域變構(gòu)飛行環(huán)境下的力、熱、變形等物理量的測量數(shù)據(jù)；開展面向跨域高效飛行成果驗證的飛行平臺集成研究與試驗設(shè)計，構(gòu)建高超飛行條件力熱耦合環(huán)境，完成多物理場高效飛行理論、方法等關(guān)鍵成果在近真實飛行條件下的考核驗證。驗證載荷總重不低于200kg，有效飛行時長不低于200s，最大速度不低于6Ma，最大飛行高度不低于50km，變形部件幾何尺寸不小于1.5m。

2. 跨域變構(gòu)飛行極端環(huán)境下信息感知與傳輸系統(tǒng)集成驗證

針對跨域變構(gòu)飛行器在極端力熱等離子體環(huán)境下電磁感知與信息傳輸?shù)男枨螅芯靠缬蝻w行器變構(gòu)下信息窗口區(qū)域的力熱等離子體多物理場耦合機理、多因素耦合下電磁波輻射特性調(diào)控機制、多物理場與信息特征的關(guān)聯(lián)模型等科學(xué)問題，突破極端環(huán)境參數(shù)（非平衡高溫流場電子密度10¹⁵-10²⁰/m³、總溫≥6000K）解耦測量與空間分布重構(gòu)、分布式天饋系統(tǒng)設(shè)計（極小開窗尺寸≤φ100mm、耐溫＞1700K）與輻射特性調(diào)控、電磁信息智能感知與定位、分布式自適應(yīng)信息傳輸?shù)汝P(guān)鍵技術(shù)，研制變構(gòu)與等離子體環(huán)境電磁信息感知傳輸原理集成系統(tǒng)，開展地面模擬環(huán)境（等離子體電子密度10¹⁵-10²⁰/m³、總溫≥6000K、等離子體射流速度不小于4000m/s）綜合實驗驗證，為跨域高效智能飛行提供信息化支撐。

3. 跨域變構(gòu)飛行器流動調(diào)控非穩(wěn)態(tài)氣動特性精確預(yù)示理論與方法

針對跨域變構(gòu)飛行器稀薄-連續(xù)跨域飛行環(huán)境和變構(gòu)型、大面積主動熱防護特征強耦合帶來的強非穩(wěn)態(tài)效應(yīng)使得飛行器氣動建模與精確預(yù)示面臨巨大困難的問題，建立適用于大空域、寬速域非穩(wěn)態(tài)流動調(diào)控與多尺度變構(gòu)飛行流場統(tǒng)一的非線性本構(gòu)氣體動力學(xué)理論與氣動力/熱智能高效數(shù)值計算方法；發(fā)展面向飛行器總體高效降熱減阻的主動流動調(diào)控手段與布局優(yōu)化技術(shù)，揭示跨域變構(gòu)主動流動調(diào)控飛行器氣動力熱響應(yīng)規(guī)律與飛行性能提升機制，開展地面試驗驗證研究；構(gòu)建滿足航天運輸系統(tǒng)工程應(yīng)用需求的多域融合變構(gòu)型方案，探索寬域時變非線性流動調(diào)控機理和規(guī)律，應(yīng)用跨域變構(gòu)非穩(wěn)態(tài)氣動特性精確預(yù)示理論，發(fā)展智能變體與流動調(diào)控快速決策與評估方法，完成半實物仿真驗證。建立跨域變構(gòu)非穩(wěn)態(tài)流動及其主動調(diào)控理論與方法體系，形成可兼容多種流動控制手段和變形方式、能夠覆蓋稀薄-連續(xù)跨流域狀態(tài)的高效計算CFD軟件平臺；與風(fēng)洞試驗、飛行試驗數(shù)據(jù)或DSMC仿真對比，所獲取的典型跨流域工況軸向力偏差不大于12%、大攻角法向力系數(shù)偏差不大于8%；經(jīng)平臺優(yōu)化后采用主動流動調(diào)控技術(shù)的高超飛行器關(guān)鍵部位降熱70%、宏觀減阻40%、整體機動性提升30%。

四、項目遴選的基本原則

（一）緊密圍繞核心科學(xué)問題，注重需求及應(yīng)用背景約束，鼓勵原創(chuàng)性、基礎(chǔ)性和交叉性的前沿探索。

（二）優(yōu)先資助能夠解決多物理場高效飛行中的基礎(chǔ)科學(xué)難題并具有應(yīng)用前景的研究項目。

（三）重點資助具有良好研究基礎(chǔ)和前期積累，對總體科學(xué)目標(biāo)有直接貢獻與支撐的研究項目。

五、2025年度資助計劃

擬資助重點支持項目5項，資助直接費用約為300萬元/項，資助期限為4年，重點支持項目申請書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日—2029年12月31日”；擬資助集成項目3項，直接費用資助強度約為1000—1500萬元/項，資助期限為3年，申請書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日—2028年12月31日”。

六、申請要求及注意事項

（一）申請條件。

本重大研究計劃項目申請人應(yīng)當(dāng)具備以下條件：

1. 具有承擔(dān)基礎(chǔ)研究課題的經(jīng)歷；

2. 具有高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱）。

在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學(xué)位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請人進行申請。

（二）限項申請規(guī)定。

執(zhí)行《2025年度國家自然科學(xué)基金項目指南》“申請規(guī)定”中限項申請規(guī)定的相關(guān)要求。

（三）申請注意事項。

申請人和依托單位應(yīng)當(dāng)認真閱讀并執(zhí)行本項目指南、《2025年度國家自然科學(xué)基金項目指南》和《關(guān)于2025年度國家自然科學(xué)基金項目申請與結(jié)題等有關(guān)事項的通告》中相關(guān)要求。

1. 本重大研究計劃項目實行無紙化申請。申請書提交日期為2025年3月1日－3月20日16時。

項目申請書采用在線方式撰寫。對申請人具體要求如下：

（1）申請人應(yīng)當(dāng)按照科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)中重大研究計劃項目的填報說明與撰寫提綱要求在線填寫和提交電子申請書及附件材料。

（2）本重大研究計劃旨在緊密圍繞核心科學(xué)問題，對多學(xué)科相關(guān)研究進行戰(zhàn)略性的方向引導(dǎo)和優(yōu)勢整合，成為一個項目集群。申請人應(yīng)根據(jù)本重大研究計劃擬解決的具體科學(xué)問題和項目指南公布的擬資助研究方向，自行擬定項目名稱、科學(xué)目標(biāo)、研究內(nèi)容、技術(shù)路線和相應(yīng)的研究經(jīng)費等。

（3）申請書中的資助類別選擇“重大研究計劃”，亞類說明選擇“重點支持項目”或“集成項目”，附注說明選擇“多物理場高效飛行科學(xué)基礎(chǔ)與調(diào)控機理”，受理代碼選擇T02，根據(jù)申請項目的具體研究內(nèi)容選擇不超過5個申請代碼。

重點支持項目的合作研究單位不得超過2個，集成項目的合作單位不得超過4個。集成項目主要參與者必須是項目的實際貢獻者，合計人數(shù)不超過9人。

（4）申請人在申請書起始部分應(yīng)明確說明申請符合本項目指南中的資助研究方向（寫明指南中的研究方向序號和相應(yīng)內(nèi)容），以及對解決本重大研究計劃核心科學(xué)問題、實現(xiàn)本重大研究計劃科學(xué)目標(biāo)的貢獻。

如果申請人已經(jīng)承擔(dān)與本重大研究計劃相關(guān)的其他科技計劃項目，應(yīng)當(dāng)在申請書正文的“研究基礎(chǔ)與工作條件”部分論述申請項目與其他相關(guān)項目的區(qū)別與聯(lián)系。

2. 依托單位應(yīng)當(dāng)按照要求完成依托單位承諾、組織申請以及審核申請材料等工作。在2025年3月20日16時前通過信息系統(tǒng)逐項確認提交本單位電子申請書及附件材料，并于3月21日16時前在線提交本單位項目申請清單。

3. 其他注意事項。

（1）為實現(xiàn)重大研究計劃總體科學(xué)目標(biāo)和多學(xué)科集成，獲得資助的項目負責(zé)人應(yīng)當(dāng)承諾遵守相關(guān)數(shù)據(jù)和資料管理與共享的規(guī)定，項目執(zhí)行過程中應(yīng)關(guān)注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關(guān)系。

（2）為加強項目的學(xué)術(shù)交流，促進項目群的形成和多學(xué)科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦一次資助項目的年度學(xué)術(shù)交流會，并將不定期地組織相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研討會。獲資助項目負責(zé)人有義務(wù)參加本重大研究計劃指導(dǎo)專家組和管理工作組所組織的上述學(xué)術(shù)交流活動，并認真開展學(xué)術(shù)交流。

（四）咨詢方式。

交叉科學(xué)部交叉科學(xué)二處

聯(lián)系電話：010-62329548，010-62329489

 

關(guān)于發(fā)布地球宜居性的深部驅(qū)動機制重大研究計劃2025年度項目指南的通告

國科金發(fā)計〔2025〕3號

　　國家自然科學(xué)基金委員會現(xiàn)發(fā)布地球宜居性的深部驅(qū)動機制重大研究計劃2025年度項目指南，請申請人及依托單位按項目指南所述要求和注意事項申請。

國家自然科學(xué)基金委員會

2025年1月24日

 

 

地球宜居性的深部驅(qū)動機制重大研究計劃2025年度項目指南

　　“地球宜居性的深部驅(qū)動機制”重大研究計劃瞄準(zhǔn)地球內(nèi)部層圈（地核、地幔及地殼）在控制地球宜居性中的重要作用，圍繞以深部揮發(fā)份為紐帶的跨圈層動力過程與能量物質(zhì)循環(huán)重大科學(xué)問題，通過地球科學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、信息科學(xué)、材料科學(xué)等多學(xué)科跨領(lǐng)域跨尺度綜合研究，為破解地球宜居性的深部引擎之謎提供基礎(chǔ)理論和技術(shù)支撐。

一、科學(xué)目標(biāo)

聚焦地球宜居性的深部驅(qū)動機制，查明地球深部碳、氫、氧等揮發(fā)份的化學(xué)行為、分布及賦存狀態(tài)，闡明其對深部組成、性質(zhì)和結(jié)構(gòu)的影響，探究地球深部碳-氫-氧的循環(huán)機制與通量，揭示其與深部地球動力過程的聯(lián)系，查明深部新化學(xué)反應(yīng)的類型、機制及效應(yīng)，探索地球深部-淺部關(guān)聯(lián)機制及其對地球宜居性演變和新型稀缺能源形成的調(diào)控作用，促進地球系統(tǒng)科學(xué)的重大理論創(chuàng)新，培養(yǎng)一支有國際影響力的研究隊伍，提升我國在深地領(lǐng)域的創(chuàng)新能力。

二、核心科學(xué)問題

本重大研究計劃以深部揮發(fā)份的“催化作用”和新化學(xué)反應(yīng)為切入點，圍繞揮發(fā)份（重點關(guān)注碳-氫-氧）在地球內(nèi)部的分布、循環(huán)和效應(yīng)三個相互關(guān)聯(lián)的核心科學(xué)問題開展研究。

（一）深部揮發(fā)份的分布與地球內(nèi)部性質(zhì)。

綜合實測地球化學(xué)數(shù)據(jù)、地球物理觀測、極端條件與計算模擬、材料微觀結(jié)構(gòu)等研究地球深部揮發(fā)份的行為、分布及其對地球內(nèi)部性質(zhì)的影響，查明地球深部主要界面和不均勻體的物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)特征及成因。

（二）深部揮發(fā)份的循環(huán)與地球動力過程。

研究地球內(nèi)部“從上至下”（如板塊俯沖）和“從下至上”（如地幔上升流和地幔柱活動）過程中揮發(fā)份的作用和循環(huán)機理，厘清超級火山巖漿儲庫的組成和揮發(fā)份的遷移富集規(guī)律；限定富水流體、含水熔體和超臨界流體攜帶揮發(fā)份的能力以及揮發(fā)份在不同流體中的存在形式；約束揮發(fā)份在不同地球動力過程中的循環(huán)效率和控制因素。

（三）地球深部-淺部關(guān)聯(lián)機制與宜居性。

綜合大數(shù)據(jù)分析及人工智能運算、正演模擬研究和地球系統(tǒng)模型開發(fā)，研究深部化學(xué)引擎在大氧化、冰室和極熱氣候、超級火山、生物大滅絕以及氫氣、氦氣富集等重大事件中的作用，揭示深部過程對地球宜居性演變的作用機制，建立地球不同演化階段深部-淺部相互作用的理論框架。

三、2025年度資助的研究方向

（一）培育項目。

以總體科學(xué)目標(biāo)為牽引，基于核心科學(xué)問題，2025年度擬圍繞以下研究方向優(yōu)先資助探索性強、具有原創(chuàng)性思路、提出新技術(shù)路徑的申請項目。

1. 地球深部揮發(fā)份的化學(xué)性質(zhì)、組成與來源。

通過研究地幔深度來源的樣品（包括金剛石）以及實驗和計算模擬，限定地球深部揮發(fā)份的地球化學(xué)性質(zhì)，揭示地球深部揮發(fā)份的組成和來源，探究其對地球內(nèi)部動力學(xué)的啟示意義。擬資助不超過2項。

2. 揮發(fā)份對地球深部組成和物理性質(zhì)的影響。

研究揮發(fā)份對地幔巖石輸運性質(zhì)（如電導(dǎo)率和熱導(dǎo)率）、地震波速及衰減、地球內(nèi)部熱力學(xué)行為和地幔氧化還原狀態(tài)的影響。擬資助不超過1項。

3. 深地過程與氫-氦富集。

研究地球深部氫-氦儲庫的起源、分布和富集過程，查清地質(zhì)構(gòu)造、巖漿活動和水-巖相互作用對氫-氦的形成、遷移和富集的影響。擬資助不超過2項。

4. 深部揮發(fā)份分布/循環(huán)的探測/示蹤技術(shù)。

研發(fā)能有效揭示地球深部揮發(fā)份分布的地球物理探測技術(shù)，能確定地球深部儲庫中揮發(fā)份種類和含量的地球化學(xué)示蹤技術(shù)，以及能定量描述地球深部過程中揮發(fā)份行為的綜合模型。擬資助不超過2項。

5. 超深條件下?lián)]發(fā)份的反應(yīng)性。

研究地球深部高溫高壓條件下?lián)]發(fā)份與地幔物質(zhì)之間的反應(yīng)機理，查清其可能引發(fā)的礦物相變、形變、元素交換和組織結(jié)構(gòu)演化等現(xiàn)象。擬資助不超過2項。

6. 地球深部-淺部關(guān)聯(lián)機制。

研究超級火山噴發(fā)、陸殼形成與風(fēng)化、動力地形等地球深部-淺部關(guān)聯(lián)機制中的存在問題，鼓勵提出新的跨圈層聯(lián)動機制，完善和發(fā)展研究地球內(nèi)外聯(lián)動的方法體系；研究并提出地球不同演化階段（前板塊構(gòu)造、古老板塊構(gòu)造、現(xiàn)代板塊構(gòu)造）地球深部-淺部的相互作用機制。擬資助不超過1項。

7. 地表重大宜居要素演變及其深部驅(qū)動機制。

研究地表重大宜居要素（如增氧事件、冰室氣候和極熱事件、生物大滅絕等）的精細演變過程，著重闡明其與地球深部過程之間的關(guān)聯(lián)機制。鼓勵實測數(shù)據(jù)與數(shù)值模擬深度融合開展定量探索，項目需具全球和深時視野，重點應(yīng)落腳在地球深部驅(qū)動機制。擬資助不超過2項。

（二）重點支持項目。

以總體科學(xué)目標(biāo)為牽引，基于核心科學(xué)問題，2025年擬圍繞以下研究方向優(yōu)先資助前期研究成果積累較好、交叉性強、對總體科學(xué)目標(biāo)有較大貢獻的重點支持項目。

1. 地球深部揮發(fā)份的分布和物理化學(xué)效應(yīng)。

研究地球深部揮發(fā)份的賦存、分布及物理化學(xué)效應(yīng)，理解揮發(fā)份在地球內(nèi)部各層圈的賦存形式和溶解機制及控制因素，闡明深部高溫高壓下物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)特征與揮發(fā)份含量的關(guān)聯(lián)，定量約束揮發(fā)份在地球內(nèi)部各圈層的豐度；闡明多種揮發(fā)份及其協(xié)同效應(yīng)對地幔物質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì)（如氧化還原狀態(tài)、輸運性質(zhì)、波速、流變性質(zhì)和部分熔融等）的作用和影響。擬資助不超過2項。

2. 揮發(fā)份對地球深部物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)和界面性質(zhì)的影響。

查明地球深部主要界面（巖石圈內(nèi)部不連續(xù)面、巖石圈-軟流圈界面、地幔轉(zhuǎn)換帶）和圈層內(nèi)部多尺度不均勻體（LLSVP，ULVZ）的物質(zhì)組成、幾何形態(tài)及結(jié)構(gòu)特征，闡明其與揮發(fā)份的可能聯(lián)系，探究這些地球深部構(gòu)造的形成和演化及其對地表地質(zhì)的控制作用。擬資助不超過1項。

3. 俯沖帶深部揮發(fā)份循環(huán)過程。

厘清板片物質(zhì)（如蛇紋巖）在俯沖過程中攜帶和釋放揮發(fā)份的作用和機理，闡明俯沖帶蛇紋石化反應(yīng)過程及氫氣和甲烷等生成機制；限定揮發(fā)份在富水溶液、含水熔體以及超臨界流體等熔流體中的溶解度與存在形式；研究揮發(fā)份在不同深度的再循環(huán)效率，約束通過俯沖板片遷移到地球深部的揮發(fā)份通量和控制因素。擬資助不超過2項。

4. 深部揮發(fā)份的釋放與效應(yīng)。

闡明大火成巖省和超級火山形成過程中揮發(fā)份組成特征及來源，限定與超級火山噴發(fā)有關(guān)的重要巖漿房過程及其精確時間尺度，揭示揮發(fā)份促進地幔和地殼大規(guī)模熔融、觸發(fā)超級火山噴發(fā)的機理；查清巖石圈破壞、大火成巖省和超級火山噴發(fā)的揮發(fā)份釋放量及氣候環(huán)境效應(yīng)，以及大火成巖省風(fēng)化過程對地球氣候的調(diào)節(jié)機理；揭示流體輸導(dǎo)體系與深部氫氣、氦氣等新型稀缺地質(zhì)資源在淺部富集機理的關(guān)聯(lián)。擬資助不超過1項。

5. 地球深部新化學(xué)反應(yīng)機理。

研究地球深部高溫高壓環(huán)境下輕質(zhì)揮發(fā)份與地幔/地核物質(zhì)間的反應(yīng)，探尋深部新物質(zhì)，歸納深部獨有的新化學(xué)反應(yīng)，解析超氧化物等新化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物的生成機制、演化歷史和物理化學(xué)性質(zhì)，闡明深部物質(zhì)引擎的化學(xué)要素和對地表宜居性的調(diào)控。鼓勵化學(xué)、物理學(xué)、材料科學(xué)、地球科學(xué)等多學(xué)科交叉，深化對地球深部新化學(xué)反應(yīng)機理的理解。擬資助不超過2項。

6. 關(guān)鍵地質(zhì)歷史時期重大生物事件與地球深部過程。

研究關(guān)鍵地質(zhì)歷史時期海、陸生物的集群死亡事件，結(jié)合現(xiàn)代過程，探索地球深部過程驅(qū)動的地質(zhì)災(zāi)害事件和地表環(huán)境、氣候演變及其對海、陸生物演化的影響。擬資助不超過1項。

7. 地球深部-淺部關(guān)聯(lián)機制與宜居性演化。

圍繞若干重大地質(zhì)事件，建立高分辨率地質(zhì)年代格架和生物多樣性演變模式，厘定關(guān)鍵環(huán)境因子變率，研究關(guān)鍵元素從深部到地表的跨圈層循環(huán)過程，闡明氣候、環(huán)境和生命演變等對深部揮發(fā)份循環(huán)過程的響應(yīng)機制，揭示地球宜居性演化的深部驅(qū)動和表層響應(yīng)的跨圈層耦合機制。擬資助不超過2項。

8. 耦合固體地球模塊的地球系統(tǒng)模型構(gòu)建與應(yīng)用。

以國際前沿數(shù)值模型為基礎(chǔ)，如中等復(fù)雜度模式地球系統(tǒng)模型SCION/GEOCLEM/cGENIE/GCM、復(fù)雜地球系統(tǒng)模式CESM等，探索地球系統(tǒng)模型與地球動力學(xué)模型、巖石圈動力學(xué)模型、地幔對流模型、地核動力學(xué)模型或地震波傳播模型等的結(jié)合，模擬關(guān)鍵物質(zhì)和能量從地核到淺表的循環(huán)過程，定量探索地表宜居性演化的深部驅(qū)動機制。鼓勵數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、信息科學(xué)、地球科學(xué)等多學(xué)科開展交叉合作研究。擬資助不超過2項。

9. 耦合同位素地球化學(xué)記錄的地球系統(tǒng)模型構(gòu)建與應(yīng)用。

以國際前沿數(shù)值模型為基礎(chǔ)，構(gòu)建耦合非傳統(tǒng)穩(wěn)定同位素地球化學(xué)記錄的地球系統(tǒng)模型，以深時極端氣候事件為例，定量闡明火山排氣-大陸風(fēng)化-海洋生產(chǎn)力-海洋化學(xué)-生物演化之間的反饋與調(diào)節(jié)機制，建立深部去氣作用調(diào)控地表宜居性演化的理論框架，為利用古氣候科學(xué)評估當(dāng)今和預(yù)知未來地球宜居性演化提供支撐。鼓勵數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、信息科學(xué)、地球科學(xué)等多學(xué)科開展交叉合作研究。擬資助不超過2項。

10. 智能工具在探索地球宜居性演化中的應(yīng)用。

利用大數(shù)據(jù)、人工智能等新技術(shù)，探索復(fù)雜地球圈層系統(tǒng)中宜居性演化的動態(tài)過程與深部作用機理。鼓勵自主研發(fā)新方法并自建數(shù)據(jù)庫，借助先進智能化手段強化地球宜居性演化研究的深度和廣度，提供地球系統(tǒng)科學(xué)研究的新技術(shù)路徑。擬資助不超過2項。

四、遴選項目的基本原則

（一）對實現(xiàn)總體科學(xué)目標(biāo)的貢獻度。

（二）促進科學(xué)問題解決的新思路、新方法。

（三）學(xué)科交叉，促進我國相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展的國際合作與共享。

（四）培育項目優(yōu)先資助探索性強、具有原創(chuàng)性思路、提出新技術(shù)路徑的申請項目；重點支持項目應(yīng)具有良好的研究基礎(chǔ)和前期積累，學(xué)科交叉性強，對總體科學(xué)目標(biāo)有直接貢獻與支撐。

五、2025年度資助計劃

擬資助培育項目12項左右，直接費用資助強度約為80萬/項，資助年限為3年，申請書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日-2028年12月31日”；擬資助重點支持項目12項左右，直接費用資助強度約為300萬/項，資助期限為4年，申請書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日-2029年12月31日”。

六、申報要求及注意事項

（一）申請條件。

本重大研究計劃項目申請人應(yīng)當(dāng)具備以下條件：

1. 具有承擔(dān)基礎(chǔ)研究課題的經(jīng)歷；

2. 具有高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱）。

在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學(xué)位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請人進行申請。

（二）限項申請規(guī)定。

執(zhí)行《2025年度國家自然科學(xué)基金項目指南》“申請規(guī)定”中限項申請規(guī)定的相關(guān)要求。

（三）申請注意事項。

申請人和依托單位應(yīng)當(dāng)認真閱讀并執(zhí)行本項目指南、《2025年度國家自然科學(xué)基金項目指南》和《關(guān)于2025年度國家自然科學(xué)基金項目申請與結(jié)題等有關(guān)事項的通告》中相關(guān)要求。

1. 本重大研究計劃項目實行無紙化申請。申請書提交日期為2025年3月1日－2025年3月20日16時。

（1）申請人應(yīng)當(dāng)按照科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)中重大研究計劃項目的填報說明與撰寫提綱要求在線填寫和提交電子申請書及附件材料。

（2）本重大研究計劃旨在緊密圍繞核心科學(xué)問題，對多學(xué)科相關(guān)研究進行戰(zhàn)略性的方向引導(dǎo)和優(yōu)勢整合，成為一個項目集群。申請人應(yīng)根據(jù)本重大研究計劃擬解決的具體科學(xué)問題和項目指南公布的擬資助研究方向，自行擬定項目名稱、科學(xué)目標(biāo)、研究內(nèi)容、技術(shù)路線和相應(yīng)的研究經(jīng)費等。

（3）申請書中的資助類別選擇“重大研究計劃”，亞類說明選擇“培育項目”或“重點支持項目”，附注說明選擇“地球宜居性的深部驅(qū)動機制”，受理代碼選擇T04，并根據(jù)申請項目的具體研究內(nèi)容選擇不超過5個申請代碼。

培育項目和重點支持項目的合作研究單位均不得超過2個。

（4）申請人在申請書起始部分應(yīng)明確說明申請符合本項目指南中的具體資助研究方向（寫明指南中的研究方向序號和相應(yīng)內(nèi)容），以及對解決本重大研究計劃核心科學(xué)問題、實現(xiàn)本重大研究計劃科學(xué)目標(biāo)的貢獻。

如果申請人已經(jīng)承擔(dān)與本重大研究計劃相關(guān)的其他科技計劃項目，應(yīng)當(dāng)在申請書正文的“研究基礎(chǔ)與工作條件”部分論述申請項目與其他相關(guān)項目的區(qū)別與聯(lián)系。

2. 依托單位應(yīng)當(dāng)按照要求完成依托單位承諾、組織申請以及審核申請材料等工作。在2025年3月20日16時前通過信息系統(tǒng)逐項確認提交本單位電子申請書及附件材料，并于3月21日16時前在線提交本單位項目申請清單。

3. 其他注意事項。

（1）為實現(xiàn)重大研究計劃總體科學(xué)目標(biāo)和多學(xué)科集成，獲得資助的項目負責(zé)人應(yīng)當(dāng)承諾遵守相關(guān)數(shù)據(jù)和資料管理與共享的規(guī)定，項目執(zhí)行過程中應(yīng)關(guān)注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關(guān)系。

（2）為加強項目的學(xué)術(shù)交流，促進項目群的形成和多學(xué)科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦1次資助項目的年度學(xué)術(shù)交流會，并將不定期地組織相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研討會。獲資助項目負責(zé)人有義務(wù)參加本重大研究計劃指導(dǎo)專家組和管理工作組所組織的上述學(xué)術(shù)交流活動。

（四）咨詢方式。

交叉科學(xué)部交叉科學(xué)四處

聯(lián)系電話：010-62328922

 

關(guān)于發(fā)布超越傳統(tǒng)的電池體系重大研究計劃2025年度項目指南的通告

國科金發(fā)計〔2025〕11號

　　國家自然科學(xué)基金委員會現(xiàn)發(fā)布超越傳統(tǒng)的電池體系重大研究計劃2025年度項目指南，請申請人及依托單位按項目指南所述要求和注意事項申請。

 

國家自然科學(xué)基金委員會

2025年1月24日

 

超越傳統(tǒng)的電池體系重大研究計劃2025年度項目指南

　　超越傳統(tǒng)的電池體系重大研究計劃面向“雙碳”戰(zhàn)略和國家安全的重大需求，針對儲能電池與動力電池在能量密度、功率密度、安全性、環(huán)境適應(yīng)性、資源與成本等方面面臨的關(guān)鍵科學(xué)問題和技術(shù)瓶頸，發(fā)展超越傳統(tǒng)的電池體系和相關(guān)理論，為我國下一代電池創(chuàng)新發(fā)展提供科學(xué)支撐。

一、科學(xué)目標(biāo)

聚焦電池體系的能量與物質(zhì)可控輸運規(guī)律，突破傳統(tǒng)平板電極界面電荷層理論、“搖椅式”嵌脫儲能機制、傳統(tǒng)電池材料體系與架構(gòu)以及當(dāng)前研究范式等，發(fā)揮多學(xué)科交叉融合研究優(yōu)勢，圍繞超長壽命、高穩(wěn)定性儲能電池與超高比能動力電池新體系創(chuàng)新，取得前瞻性基礎(chǔ)研究成果，引領(lǐng)全球電池科技變革，支撐我國“雙碳”戰(zhàn)略和能源科技自立自強。

二、核心科學(xué)問題

本重大研究計劃圍繞以下三個核心科學(xué)問題展開研究：

（一）多場耦合下的電子、離子、分子等多物種輸運規(guī)律。

電池體系中物種的運動規(guī)律與輸運理論，多物理場（電、磁、力、熱、光等）耦合的多子傳輸與動態(tài)反應(yīng)機制。

（二）跨尺度、多結(jié)構(gòu)的能量-物質(zhì)傳遞與轉(zhuǎn)化規(guī)律。

電池體系中物質(zhì)與能量輸運的多尺度環(huán)境演變行為，多相微環(huán)境中電化學(xué)活性位點的協(xié)同機制和構(gòu)效關(guān)系，電池全生命周期的結(jié)構(gòu)演變規(guī)律。

（三）帶電界面的相互作用與調(diào)控機制。

能量高密存儲與高效轉(zhuǎn)化的電池體系中電極與電解質(zhì)表界面的作用機制，電池帶電界面調(diào)控和性能提升規(guī)律。

三、2025年度資助研究方向

（一）培育項目。

圍繞上述科學(xué)問題，以總體科學(xué)目標(biāo)為牽引，對于探索性強、選題新穎、前期研究基礎(chǔ)較好的申請項目，將以培育項目的方式予以資助，研究方向如下：

1.電池新概念及新結(jié)構(gòu)。

針對現(xiàn)有電池體系在安全、壽命、續(xù)航能力、充電時間、環(huán)境適應(yīng)性等方面的瓶頸問題，從電極設(shè)計、電芯構(gòu)筑、模組集成、電池組管理等方面提出新概念和新結(jié)構(gòu)。鼓勵申請人提出超越傳統(tǒng)電池體系的原創(chuàng)性電池概念、新的能量儲存與轉(zhuǎn)換的物理化學(xué)機制，提出與當(dāng)前電池體系有本質(zhì)區(qū)別的結(jié)構(gòu)體系與發(fā)展路徑，發(fā)掘能量轉(zhuǎn)換、物質(zhì)輸運、穩(wěn)定性、安全性之間的關(guān)聯(lián)規(guī)律與變化趨勢，闡明電池新結(jié)構(gòu)的能質(zhì)傳遞與轉(zhuǎn)化調(diào)控規(guī)律。

2.電池新理論及人工智能方法。

針對傳統(tǒng)雙電層理論和空間電荷層理論無法精準(zhǔn)描述恒定電極電勢、恒定離子強度、非平衡態(tài)、離子極化場、復(fù)雜界面雙電層等電化學(xué)屬性的問題，發(fā)展針對復(fù)雜電池體系原位、動態(tài)結(jié)構(gòu)和過程的精確、高效計算新方法和計算工作流，提出新理論；發(fā)展基于第一性原理的多物理場電化學(xué)雙電層仿真方法，建立從微觀到介觀的跨尺度電化學(xué)理論模型；探明多物理場耦合下的電荷轉(zhuǎn)移新機制，研究流體電池?zé)豳|(zhì)傳遞和電化學(xué)反應(yīng)耦合過程，構(gòu)建電池全生命周期全要素數(shù)字孿生系統(tǒng)和碳足跡模型。通過高通量計算以及實驗數(shù)據(jù)，發(fā)展針對正負電極、電解質(zhì)特定性質(zhì)的機器學(xué)習(xí)模型，挖掘、設(shè)計電池新材料；篩選可精確描述電池特性的描述符體系，利用機器學(xué)習(xí)模型，精確評估、預(yù)測電池全生命周期參數(shù)，明晰電池衰減以及失效機制，建立電池安全性預(yù)警策略。

3.電池新表征方法及機制。

針對傳統(tǒng)表征技術(shù)難以研究真實工況下電池的問題，發(fā)展先進的原位、工況表征新方法，揭示真實條件下電化學(xué)反應(yīng)機理，闡明電極材料結(jié)構(gòu)組成、電解液與界面微觀結(jié)構(gòu)及動態(tài)演變規(guī)律；研制基于量子傳感的電化學(xué)表征分析測量綜合系統(tǒng)，探索量子傳感捕捉電極材料原位工況條件下的磁性變化規(guī)律以及微區(qū)壓力與溫度探測新方法；建立表征數(shù)據(jù)可靠性的質(zhì)量管理體系；研究電池傳感響應(yīng)特性，開發(fā)電池?zé)o損-工況-全范圍檢測方法；探索超低溫、超高溫、微重力、強沖擊、強輻照等極端條件下電化學(xué)反應(yīng)過程和機制。

4.電池新材料及創(chuàng)制策略。

針對現(xiàn)有電池材料在能量密度、功率密度以及安全性、壽命、成本等方面的不足，突破傳統(tǒng)電池材料性能和資源瓶頸，開發(fā)基于豐產(chǎn)元素的高比能電池新材料，基于稀土材料增效的新型電極材料體系，高安全寬溫域阻燃液態(tài)和固態(tài)電解質(zhì)，安全且高效的電極材料和關(guān)鍵輔材，超輕質(zhì)、耐高溫、抗沖擊電池組安全防護材料體系。結(jié)合電池材料基因數(shù)據(jù)庫和智能算法，發(fā)展自動化制備和實驗驗證技術(shù)，實現(xiàn)電池關(guān)鍵材料及配方的理性設(shè)計和自動化實驗驗證的智能閉環(huán)。

5.顛覆性電池儲能新體系。

提出區(qū)別于基于傳統(tǒng)能質(zhì)轉(zhuǎn)化機制的電池體系，鼓勵創(chuàng)制顛覆性能量儲存新體系，發(fā)展基于新的能質(zhì)轉(zhuǎn)化原理與能量賦存形式的儲能器件，闡明儲能機制與性能特性的關(guān)聯(lián)，驗證新型儲能電池體系實現(xiàn)路徑和可行性，例如極端環(huán)境同位素儲能電池、量子儲能電池、相變儲能電池、智慧儲能電池等非常規(guī)儲能體系。

（二）重點支持項目。

圍繞前沿科學(xué)問題和產(chǎn)業(yè)重大需求，以總體科學(xué)目標(biāo)為牽引，對于前期研究成果積累較好、對總體目標(biāo)有較大貢獻的申請項目，將以重點支持項目的方式予以資助，鼓勵與企業(yè)聯(lián)合申報，研究方向如下：

1.電池共性科學(xué)問題解析與解決對策。

針對現(xiàn)有電池體系中長期循環(huán)面臨的金屬負極可逆性差、枝晶生長難控、界面易失效與電池安全風(fēng)險高、極端環(huán)境服役受限等共性基礎(chǔ)科學(xué)問題，發(fā)展人工智能輔助的工況環(huán)境全電池高維復(fù)雜物理模型和高時空與能量分辨的工況條件原位“透明”探測方法，精細表征電池充放電過程金屬負極微觀形核跨尺度生長機制，基于多物理場與多參數(shù)耦合作用機制實現(xiàn)精確計算，構(gòu)建兼容高性能與高安全性超越傳統(tǒng)電池體系，創(chuàng)制高可逆性與枝晶抑制新型金屬負極材料體系；發(fā)展先進的表征新方法，揭示固體電解質(zhì)界相（Solid Electrolyte Interphase, SEI）膜的形成機制和離子輸運機理，建立描述SEI膜多維度、多尺度物化性質(zhì)的定量參數(shù)，闡明電極結(jié)構(gòu)、電解液、工況條件等因素對SEI膜形成、離子輸運機理和物化性質(zhì)的影響規(guī)律；建立可靠的SEI膜力、電、化學(xué)等方面性質(zhì)的數(shù)據(jù)庫，通過機器學(xué)習(xí)等方法解析其對電池性能的影響，提出新型電池結(jié)構(gòu)-性能-壽命系統(tǒng)性優(yōu)化的顛覆性策略，解決現(xiàn)有電池體系中金屬負極性能劣化、界面失效和安全風(fēng)險等瓶頸挑戰(zhàn)。

2.電池系統(tǒng)工況表征新技術(shù)。

針對電池體系動態(tài)、工況下關(guān)鍵信息采集和分析的瓶頸，特別是難以研究真實工況下電池的問題，發(fā)展先進的原位、工況表征新方法，闡明電極材料結(jié)構(gòu)組成、電解液（或固態(tài)電解質(zhì)）與界面微觀結(jié)構(gòu)及動態(tài)演變規(guī)律；依托大型科學(xué)儀器裝置和其他先進表征技術(shù)，以揭示電極結(jié)構(gòu)和電極-電解液表界面關(guān)鍵動態(tài)變化過程中的新原理、新機制為導(dǎo)向，構(gòu)建基于光譜、質(zhì)譜、能譜、色譜等多譜學(xué)方法聯(lián)用的原位/工況表征系統(tǒng)，實現(xiàn)共點（面）、同時刻原位表征電極結(jié)構(gòu)和電極-電解液表界面的關(guān)鍵動態(tài)變化過程；開發(fā)微弱電化學(xué)信號的測試和抽取方法，實現(xiàn)其與電池微觀結(jié)構(gòu)與過程的精準(zhǔn)對應(yīng)；發(fā)展覆蓋電池全生命周期的多維度工況表征技術(shù)，高時間-空間-能量分辨、多維度、可視化解析電池反應(yīng)過程的新原理、新機制，建立針對電池體系關(guān)鍵動態(tài)過程的多模態(tài)全局表征新范式。

3.高比能長壽命高安全的固態(tài)電池。

針對現(xiàn)有固態(tài)電池體系載流子輸運速率慢、電極-電解質(zhì)固/固界面阻抗大、體積變化嚴(yán)重等問題，提出顛覆性的新型固態(tài)電池關(guān)鍵材料解決方案，構(gòu)建有序通道實現(xiàn)高效載流子輸運，通過開發(fā)新型固態(tài)電池關(guān)鍵材料與原位電化學(xué)表征技術(shù)，多尺度解析固態(tài)電池表界面結(jié)構(gòu)演化規(guī)律，揭示熱-電-力-化學(xué)耦合下的電池性能衰退與熱失效機制，構(gòu)建大尺寸固態(tài)電池的多物理場耦合模型，發(fā)展高比能、高安全、無外壓、長壽命的固態(tài)電池新體系，實現(xiàn)電池能量密度高于600Wh/kg和循環(huán)壽命大于1500周的性能突破，提供固態(tài)電池失效預(yù)警與防護的理論依據(jù)，安全性達到國家標(biāo)準(zhǔn)。

4.極端條件下能質(zhì)高效長時轉(zhuǎn)化的電池新體系。

針對超寬溫域、高壓力、微重力、高濕度、強沖擊、高加速度、強輻照等極端環(huán)境與力學(xué)條件下的能量可逆存儲和高效轉(zhuǎn)化需求，特別是全電飛行器瞬時加速和傳感器穩(wěn)定持續(xù)供電的需求，研究極端條件下電池性能退化現(xiàn)象與材料失效機制，開發(fā)滿足極端條件使用要求的長貯存、快激活、高過載、寬溫域電池；探明飛行器動力電源在高能量密度及大倍率等苛刻條件下荷質(zhì)傳輸動力學(xué)規(guī)律，匹配高空飛行多維度傳感與信號傳輸系統(tǒng)，并推動其在全電飛行器電源中的應(yīng)用；發(fā)展兼具高能量轉(zhuǎn)化效率和高輻射抗性的放射性能量轉(zhuǎn)換材料可控合成方法，厘清材料結(jié)構(gòu)、化學(xué)組分、放射源摻雜方式等對輻射能量轉(zhuǎn)化作用規(guī)律，發(fā)展長效輻光伏核電池器件制備和封裝技術(shù)，并推動其在傳感器供電上的應(yīng)用驗證。

5.電池關(guān)鍵材料數(shù)據(jù)庫和智能設(shè)計平臺。

面向電池體系的多尺度演化與復(fù)雜耦合行為，結(jié)合產(chǎn)業(yè)需求，融合自動化高通量實驗、人工智能加速從頭算方法、大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)，構(gòu)建關(guān)鍵材料數(shù)據(jù)庫，發(fā)展跨尺度系統(tǒng)模擬與性能快速優(yōu)化迭代方法。針對壽命與安全性預(yù)測的關(guān)鍵挑戰(zhàn)，基于短時間、少循環(huán)數(shù)據(jù)開發(fā)智能預(yù)判工具，突破當(dāng)前依賴長時間充放電循環(huán)與傳統(tǒng)安全測試的局限。通過機器學(xué)習(xí)與數(shù)據(jù)挖掘，揭示結(jié)構(gòu)-性能-壽命-安全的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，為電池體系的智能設(shè)計、穩(wěn)定性評估與安全管理提供支撐。

（三）集成項目。

圍繞重大前沿科學(xué)問題和產(chǎn)業(yè)急迫需求，以總體科學(xué)目標(biāo)為牽引，對于前期研究成果積累豐富、對總體目標(biāo)有重大貢獻、具有重大應(yīng)用價值的申請項目，將以集成項目的方式予以資助，需與頭部企業(yè)聯(lián)合申報，提倡申請人采用多學(xué)科交叉的研究手段，注重與化學(xué)科學(xué)、工程材料科學(xué)、數(shù)理科學(xué)、信息科學(xué)等領(lǐng)域的合作。研究方向如下：

1.超高比能高安全寬溫域的動力電池新體系。

針對現(xiàn)有動力電池續(xù)航里程短和工作溫域窄等問題，創(chuàng)制兼容性好和離子電導(dǎo)率高的新型功能電解液或固態(tài)電解質(zhì)、比能高和穩(wěn)定性好的正負極新材料和電池新架構(gòu)；結(jié)合原位表征技術(shù)和多尺度理論計算模擬，解析電池中不同溫度下物質(zhì)與能量輸運規(guī)律，闡明材料構(gòu)效關(guān)系，揭示材料、電極、電池、模組等不同尺度下結(jié)構(gòu)演變規(guī)律，發(fā)展高比能、本質(zhì)安全、寬溫域的動力電池新體系，實現(xiàn)電池能量密度高于700Wh/kg、循環(huán)壽命大于200周和工作溫域?50°C至+60°C的性能突破，優(yōu)化模組集成與系統(tǒng)管理，推動其在動力電源中的應(yīng)用。

四、項目遴選的基本原則

（一）緊密圍繞核心科學(xué)問題，注重需求及應(yīng)用背景約束，鼓勵原創(chuàng)性、基礎(chǔ)性和交叉性的前沿探索。

（二）優(yōu)先資助能夠解決超越傳統(tǒng)的電池體系中的基礎(chǔ)科學(xué)難題并具有應(yīng)用前景的研究項目。

（三）重點支持項目和集成項目應(yīng)具有良好的研究基礎(chǔ)和前期積累，對總體科學(xué)目標(biāo)有直接貢獻與支撐。

五、2025年度資助計劃

擬資助培育項目約10項，直接費用資助強度約為80萬元/項，資助期限為3年，培育項目申請書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日－2028年12月31日”；擬資助重點支持項目約5項，直接費用資助強度約為300萬元/項，資助期限為4年，重點支持項目申請書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日－2029年12月31日”；擬資助集成項目1項，直接費用資助強度約為1500萬元/項，資助期限為4年，集成項目申請書中研究期限應(yīng)填寫“2026年1月1日－2029年12月31日”。

六、申請要求及注意事項

（一）申請條件。

本重大研究計劃項目申請人應(yīng)當(dāng)具備以下條件：

1. 具有承擔(dān)基礎(chǔ)研究課題的經(jīng)歷；

2. 具有高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱）。

在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學(xué)位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請人進行申請。

（二）限項申請規(guī)定。

執(zhí)行《2025年度國家自然科學(xué)基金項目指南》“申請規(guī)定”中限項申請規(guī)定的相關(guān)要求。

（三）申請注意事項。

申請人和依托單位應(yīng)當(dāng)認真閱讀并執(zhí)行本項目指南、《2025年度國家自然科學(xué)基金項目指南》和《關(guān)于2025年度國家自然科學(xué)基金項目申請與結(jié)題等有關(guān)事項的通告》中相關(guān)要求。

1.本重大研究計劃項目實行無紙化申請。申請書提交日期為2025年3月1日－2025年3月20日16時。

（1）申請人應(yīng)當(dāng)按照科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)中重大研究計劃項目的填報說明與撰寫提綱要求在線填寫和提交電子申請書及附件材料。

（2）本重大研究計劃旨在緊密圍繞核心科學(xué)問題，對多學(xué)科相關(guān)研究進行戰(zhàn)略性的方向引導(dǎo)和優(yōu)勢整合，成為一個項目集群。申請人應(yīng)根據(jù)本重大研究計劃擬解決的核心科學(xué)問題和項目指南公布的擬資助研究方向，自行擬定項目名稱、科學(xué)目標(biāo)、研究內(nèi)容、技術(shù)路線和相應(yīng)的研究經(jīng)費等。

（3）申請書中的資助類別選擇“重大研究計劃”，亞類說明選擇“培育項目”或“重點支持項目”，附注說明選擇“超越傳統(tǒng)的電池體系”，受理代碼選擇T01，根據(jù)申請的具體研究內(nèi)容選擇不超過5個申請代碼。

培育項目和重點支持項目的合作研究單位不得超過2個，集成項目合作研究單位不得超過4個。集成項目主要參與者必須是項目的實際貢獻者，合計人數(shù)不超過9人。

（4）申請人在申請書起始部分應(yīng)明確說明申請符合本項目指南中的資助研究方向，以及對解決本重大研究計劃核心科學(xué)問題、實現(xiàn)本重大研究計劃科學(xué)目標(biāo)的貢獻。

如果申請人已經(jīng)承擔(dān)與本重大研究計劃相關(guān)的其他科技計劃項目，應(yīng)當(dāng)在申請書正文的“研究基礎(chǔ)與工作條件”部分論述申請項目與其他相關(guān)項目的區(qū)別與聯(lián)系。

2.依托單位應(yīng)當(dāng)按照要求完成依托單位承諾、組織申請以及審核申請材料等工作。在2025年3月20日16時前通過信息系統(tǒng)逐項確認提交本單位電子申請書及附件材料，并于3月21日16時前在線提交本單位項目申請清單。未按時提交項目清單的申請將不予受理。

3.其他注意事項。

（1）為實現(xiàn)重大研究計劃總體科學(xué)目標(biāo)和多學(xué)科集成，獲得資助的項目負責(zé)人應(yīng)當(dāng)承諾遵守相關(guān)數(shù)據(jù)和資料管理與共享的規(guī)定，項目執(zhí)行過程中應(yīng)關(guān)注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關(guān)系。

（2）為加強項目的學(xué)術(shù)交流，促進項目群的形成和多學(xué)科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦1次資助項目的年度學(xué)術(shù)交流會，并將不定期地組織相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研討會。獲資助項目負責(zé)人有義務(wù)參加本重大研究計劃指導(dǎo)專家組和管理工作組所組織的上述學(xué)術(shù)交流活動。

（四）咨詢方式。

交叉科學(xué)部交叉科學(xué)一處

聯(lián)系電話：010-62328382

 

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單位介紹:?

? ? 我單位主要從事全國科技成果評價、國家科技計劃項目申報咨詢、項目戰(zhàn)略研討、專家考察調(diào)研、科技政策培訓(xùn)、企業(yè)內(nèi)訓(xùn)等相關(guān)業(yè)務(wù)。在科技咨詢領(lǐng)域具有很強的政府背景、行業(yè)渠道、人脈資源及專業(yè)能力，為廣大科研工作者及科技型企事業(yè)單位提供專業(yè)化服務(wù)。

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1月15-18日南京|2025年科技項目申報與科研平臺建設(shè)運行、經(jīng)費使用管理、綜合績效評價專題培訓(xùn)班

1月8-11日成都|高價值專利布局、專利檢索分析和科技成果轉(zhuǎn)化高級研修班

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