2016年6月14日,國務(wù)院新聞辦公室舉行國家自然科學(xué)基金“十三五”發(fā)展規(guī)劃有關(guān)情況新聞發(fā)布會(huì)。從《國家自然科學(xué)基金“十三五”發(fā)展規(guī)劃》的研究起草和征求意見建議等方面作了介紹,從發(fā)展理念和戰(zhàn)略思路、發(fā)展目標(biāo)和戰(zhàn)略部署、工作重點(diǎn)及戰(zhàn)略任務(wù)、精準(zhǔn)管理和戰(zhàn)略保障等《規(guī)劃》的內(nèi)容等方面,進(jìn)行了相關(guān)政策解讀。
《規(guī)劃》的五項(xiàng)戰(zhàn)略任務(wù)
- 一是聚焦科學(xué)前沿,加強(qiáng)前瞻部署。
- 二是強(qiáng)化智力支撐,培育科學(xué)英才。
- 三是創(chuàng)新儀器研制,強(qiáng)化條件支撐。
- 四是聚焦重大主題,推動(dòng)交叉融合。
- 五是深化開放合作,推進(jìn)國際化發(fā)展。
從三方面解決基礎(chǔ)研究方面的問題
- 一是研究經(jīng)費(fèi)問題。基礎(chǔ)研究投入上升的速度非?欤幸粋(gè)數(shù)據(jù),基金委剛成立的時(shí)候,國家的投入是8000萬元人民幣,現(xiàn)在是248億,30年就升了300倍。隨著總量的增加,我們以后不可能有這樣上升的速度,總量的投入隨著發(fā)展可能速度會(huì)降下來,但是總量還是會(huì)慢慢與國外總量并行。
- 二是科研誠信問題;鹞@些年在科研道德建設(shè)方面也在出臺(tái)各種各樣的法規(guī)、規(guī)范、規(guī)定、建議。
- 三是社會(huì)寬容問題。科學(xué)研究要做出原創(chuàng)的東西,需要較長時(shí)期的積累。量到了一定的時(shí)候才能產(chǎn)生質(zhì)變,在我國,這個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)大概在2020到2030年之間,我們需要更耐心一點(diǎn)。同時(shí),社會(huì)對基礎(chǔ)研究要寬容一些,要允許失敗,只要認(rèn)認(rèn)真真的做,做出來、做不出來并不影響后續(xù)承擔(dān)基金項(xiàng)目。社會(huì)對基礎(chǔ)研究失敗的寬容需要大家一起努力。
加強(qiáng)科研經(jīng)費(fèi)管理三大舉措
基金委制定和發(fā)布了《國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目資金管理辦法》,三大舉措并行,加強(qiáng)對科研經(jīng)費(fèi)的管理。
- 一是要完善制度體系。通過科學(xué)、公正、評審,依靠專家遴選出創(chuàng)新的項(xiàng)目,保證錢真正用在創(chuàng)新的人身上、創(chuàng)新方向上;建立具有公信力的評審制度平臺(tái),為科學(xué)遴選創(chuàng)新項(xiàng)目和人才孕育創(chuàng)新思想提供制度保障。
- 二是在錢的具體使用上,規(guī)范財(cái)務(wù)管理,健全安全、規(guī)范、高效的科學(xué)基金財(cái)務(wù)管理體系。逐步全面實(shí)現(xiàn)預(yù)算的績效管理,強(qiáng)調(diào)尊重基礎(chǔ)研究規(guī)律,構(gòu)建職責(zé)清晰、科學(xué)規(guī)范、公開透明的資助項(xiàng)目、資金管理的新機(jī)制;在財(cái)務(wù)管理方面,要加大力度,完善間接成本補(bǔ)償機(jī)制。
- 三是要加強(qiáng)資金監(jiān)督。按照國家的要求,在經(jīng)費(fèi)的使用上少干預(yù),按照最小化的原則對使用經(jīng)費(fèi);按國家的要求,以抽查、審計(jì)的方式對項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)使用進(jìn)行總體把握和判斷;充分發(fā)揮依托單位在科研經(jīng)費(fèi)管理的主體作用。
韓宇并指出,要明確和建立依托單位在行使資金監(jiān)管主體責(zé)任等方面的信用等級(jí)評價(jià)體系,研究制定信用等級(jí)和間接經(jīng)費(fèi)掛鉤的有效機(jī)制,真正形成一種正向激勵(lì)的工作機(jī)制。基金委目前以專家決策機(jī)制管理科研經(jīng)費(fèi);鹞许(xiàng)目評審都是按兩輪來做,第一輪先由專家們在網(wǎng)上經(jīng)過通訊評議,刷掉一部分,第二輪再由專家們采取現(xiàn)場投票的方式,決定結(jié)果,如此就杜絕了基金委內(nèi)部人員進(jìn)行權(quán)力尋租的可能。
將重點(diǎn)支持18個(gè)相關(guān)學(xué)科的戰(zhàn)略發(fā)展
在綜合考量學(xué)科發(fā)展國際趨勢和我國基礎(chǔ)研究發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,著眼于推動(dòng)學(xué)科均衡協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求,“十三五”期間,科學(xué)基金工作的學(xué)科發(fā)展布局以自然科學(xué)、工程科學(xué)和管理科學(xué)為基本框架,制定針對數(shù)學(xué)、力學(xué)、天文學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、納米科學(xué)、生命科學(xué)、地球科學(xué)、資源與環(huán)境科學(xué)、空間科學(xué)、海洋科學(xué)、材料科學(xué)、能源科學(xué)、工程科學(xué)、信息科學(xué)、數(shù)據(jù)與計(jì)算科學(xué)、管理科學(xué)、醫(yī)學(xué)等18個(gè)學(xué)科未來五年的發(fā)展戰(zhàn)略。我們國家在這些學(xué)科發(fā)展上與發(fā)達(dá)國家還有很大差距,前期基礎(chǔ)薄弱,基金委給予重點(diǎn)支持和傾斜,推動(dòng)學(xué)科均衡發(fā)展,使落后學(xué)科盡快追趕上來。
力學(xué):
力學(xué)是關(guān)于力、運(yùn)動(dòng)及其關(guān)系的科學(xué),研究介質(zhì)運(yùn)動(dòng)、變形、流動(dòng)的宏微觀行為,揭示力學(xué)過程及其與物理、化學(xué)、生物學(xué)等過程的相互作用規(guī)律。已形成以動(dòng)力學(xué)與控制、固體力學(xué)、流體力學(xué)、生物力學(xué)為主要分支學(xué)科,以爆炸與沖擊動(dòng)力學(xué)、環(huán)境力學(xué)、物理力學(xué)等為重要交叉學(xué)科的力學(xué)學(xué)科體系。未來五年,將繼續(xù)鼓勵(lì)原創(chuàng)性及引發(fā)學(xué)科理論創(chuàng)新的研究,重點(diǎn)加強(qiáng)面向國家重大需求的新概念、新理論、新方法和新技術(shù)研究,加大支持薄弱方向,不斷促進(jìn)學(xué)科交叉,培育新的學(xué)科生長點(diǎn)。到2020年,努力培養(yǎng)具有國際影響力的力學(xué)家,形成在國際上有影響力的學(xué)科高地!笆濉逼陂g,重點(diǎn)支持多場多過程下固體的本構(gòu)理論及極端力學(xué)行為、近空間高超聲速流場內(nèi)局部稀薄氣體流態(tài)機(jī)理和方法研究、高速流動(dòng)中的可壓縮湍流問題、非線性系統(tǒng)的跨時(shí)空尺度動(dòng)力學(xué)耦合機(jī)理及其應(yīng)用等前沿問題的研究;加強(qiáng)新型材料的本構(gòu)關(guān)系與強(qiáng)度理論、超常環(huán)境下材料與結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為、湍流理論及機(jī)理、高超聲速空氣動(dòng)力學(xué)模擬與實(shí)驗(yàn)、航空航天動(dòng)力學(xué)與控制、生物組織與仿生材料的多尺度力學(xué)行為等優(yōu)勢學(xué)科;著力扶持多體動(dòng)力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)和高速水動(dòng)力學(xué)等薄弱學(xué)科;加強(qiáng)關(guān)注航空、航天、能源、海洋、環(huán)境、先進(jìn)制造、交通運(yùn)輸、人類健康等重大需求領(lǐng)域中的關(guān)鍵力學(xué)問題,形成對國家重大需求的重要支撐能力。
物理學(xué):
物理學(xué)是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其相互作用和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的科學(xué)。在更小微觀尺度和更大宇觀時(shí)空上探索物質(zhì)的深層次結(jié)構(gòu)及其相互作用,也研究復(fù)雜體系、多粒子運(yùn)動(dòng)等“演生”出來的凝聚合作現(xiàn)象和規(guī)律。未來五年,將繼續(xù)保持我國已有的優(yōu)勢研究方向,重點(diǎn)促進(jìn)主流方向全面進(jìn)步,促進(jìn)我國物理學(xué)整體水平提升;鼓勵(lì)對根本性基礎(chǔ)科學(xué)問題進(jìn)行長期深入的探索,引導(dǎo)面向國家重大戰(zhàn)略需求、為突破國家安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的瓶頸問題做出實(shí)質(zhì)性貢獻(xiàn)的研究。到2020年,爭取有1-2個(gè)科學(xué)思想和關(guān)鍵技術(shù)上的重大突破,形成2個(gè)以上國際上起主導(dǎo)作用的研究團(tuán)隊(duì)和有特色的學(xué)派,實(shí)現(xiàn)原創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)技術(shù)方法和核心儀器設(shè)備的關(guān)鍵性能力建設(shè)!笆濉逼陂g,重點(diǎn)支持自旋、軌道、電荷、聲子多體相互作用及其宏觀量子特性;光場調(diào)控及其與物質(zhì)的相互作用;冷原子新物態(tài)及其量子光學(xué);量子信息技術(shù)的物理基礎(chǔ)與新型量子器件等研究,深入開展后Higgs時(shí)代的亞原子物理與探測、中微子特性、暗物質(zhì)尋找和宇宙線探測、硬X射線自由電子激光及其加速器物理研究;進(jìn)一步扶持原子分子物理和等離子體物理等學(xué)科,增強(qiáng)軟凝聚態(tài)物理、統(tǒng)計(jì)物理研究力量;加強(qiáng)物理學(xué)在與信息、能源和生命科學(xué)等學(xué)科交叉融合中的實(shí)質(zhì)性作用。
化學(xué):
化學(xué)是研究化學(xué)反應(yīng)和物質(zhì)轉(zhuǎn)化的學(xué)科,是創(chuàng)造新分子和構(gòu)建新物質(zhì)的根本手段,是與其他相關(guān)學(xué)科密切交叉和相互滲透的一門中心科學(xué)。當(dāng)代化學(xué)發(fā)展的核心問題是如何實(shí)現(xiàn)化學(xué)合成與過程及功能的精準(zhǔn)控制;瘜W(xué)科學(xué)在國家工業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境健康和國家安全等相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展中具有無可替代的作用與價(jià)值。未來五年,將強(qiáng)化基礎(chǔ)性、前瞻性、交叉性和變革性的創(chuàng)新研究,實(shí)現(xiàn)從量的擴(kuò)張到質(zhì)的提升,使我國化學(xué)研究的部分領(lǐng)域在全球化學(xué)研究中成為開拓者和引領(lǐng)者;培養(yǎng)一支具有國際視野的杰出人才隊(duì)伍,形成若干引領(lǐng)化學(xué)發(fā)展的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì);在若干化學(xué)領(lǐng)域取得重大科學(xué)突破!笆濉逼陂g,針對分子精準(zhǔn)轉(zhuǎn)化的目標(biāo),實(shí)現(xiàn)功能分子的高效綠色合成、組裝及新形態(tài)與新功能物質(zhì)的構(gòu)建;重點(diǎn)發(fā)展宏量制備及相關(guān)復(fù)雜反應(yīng)體系的介尺度理論與方法,重視化學(xué)與化工過程的協(xié)同研究;優(yōu)先支持面向能源高效轉(zhuǎn)化與利用的催化與表界面科學(xué);強(qiáng)化基于新原理的化學(xué)精準(zhǔn)測量與分子成像技術(shù)研究;深化化學(xué)動(dòng)態(tài)修飾調(diào)控的生物大分子及其生物學(xué)意義的認(rèn)識(shí);探究化學(xué)物質(zhì)對人類健康與生態(tài)環(huán)境的系統(tǒng)功能關(guān)系;重點(diǎn)扶持團(tuán)簇和仿生化學(xué)及其應(yīng)用;引導(dǎo)基于國家重大戰(zhàn)略需求的選態(tài)化學(xué)及理論與計(jì)算化學(xué)的基礎(chǔ)研究等。
納米科學(xué):
納米科學(xué)是在納米尺度上研究物質(zhì)的相互作用、組成、特性、制造方法以及由納米結(jié)構(gòu)集成的功能系統(tǒng)的科學(xué),主要包括納米表征技術(shù),納米材料的制備及其在能源、環(huán)境、催化領(lǐng)域的應(yīng)用,納米器件與制造,納米生物醫(yī)學(xué)以及納米標(biāo)準(zhǔn)與安全等五個(gè)領(lǐng)域的研究。未來五年,進(jìn)一步加強(qiáng)和促進(jìn)納米材料的精準(zhǔn)/可控制備,發(fā)展高時(shí)間、空間分辨的納米表征技術(shù)以及納米結(jié)構(gòu)的定量分析技術(shù),加強(qiáng)新型微納器件的開發(fā)與制造加工和集成技術(shù),開拓面向能源、環(huán)境和生物醫(yī)藥領(lǐng)域應(yīng)用的納米材料,進(jìn)一步揭示與評價(jià)納米材料的生物效應(yīng)與生物安全性,制定面向納米領(lǐng)域應(yīng)用的重要標(biāo)準(zhǔn)。到2020年,在保持論文總量和被引用次數(shù)世界第一的基礎(chǔ)上,爭取在納米科技領(lǐng)域有1-2個(gè)原創(chuàng)性的重大突破,形成2個(gè)以上國際上起主導(dǎo)作用的學(xué)科高地,有10人左右進(jìn)入TOP1%科學(xué)家行列!笆濉逼陂g,重點(diǎn)支持納米材料與納米結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)/可控制備;納米催化的本質(zhì)以及應(yīng)用;新型碳納米材料以及碳納米材料在電子器件、生物醫(yī)藥方面的應(yīng)用;亞納米尺度以及多層次表面微結(jié)構(gòu)的表征新方法;面向能源高效轉(zhuǎn)化、環(huán)境治理的多層次納米材料;納米生物效應(yīng)與診療技術(shù),基于納米效應(yīng)的器件設(shè)計(jì)與制造,功能仿生納米材料與自組裝,多維納米打印制造,結(jié)構(gòu)材料的納米化以及納米科技的基礎(chǔ)理論等研究方向。
材料科學(xué):
材料科學(xué)是研究材料成分、制備與加工、組織結(jié)構(gòu)與性能、材料使用性能諸要素以及它們之間相互關(guān)系的科學(xué)。既是以探索材料科學(xué)技術(shù)自身規(guī)律為目標(biāo)的基礎(chǔ)學(xué)科,又是與工程技術(shù)密切相關(guān)的應(yīng)用學(xué)科。未來五年,將繼續(xù)資助我國已有的優(yōu)勢領(lǐng)域,并在國際主流研究和發(fā)展方向上加大資助力度,為發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的材料體系打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。同時(shí)重視促進(jìn)學(xué)科交叉研究,如材料科學(xué)與信息技術(shù)、能源利用、環(huán)境科學(xué)和生命科學(xué)等重要應(yīng)用領(lǐng)域的交叉融合,形成新的學(xué)科交叉研究熱點(diǎn);特別重視開展應(yīng)用目標(biāo)導(dǎo)向的材料科學(xué)基礎(chǔ)研究。到2020年,形成3-5個(gè)在國際上有較大影響力的學(xué)術(shù)研究成果或解決國家重大需求的科技成果,培育3-5個(gè)在國際上有較大影響力的創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)和若干名在國際上有影響的青年材料科學(xué)家!笆濉逼陂g,重點(diǎn)支持金屬非晶材料、輕質(zhì)合金材料、低維碳材料、新型功能材料、有機(jī)光電材料、生物醫(yī)用材料、通用材料高性能化等方面的前沿和基礎(chǔ)研究,發(fā)展計(jì)算材料學(xué)和新材料制備科學(xué),加強(qiáng)基于新原理和新效應(yīng)的材料性能測試方法研究及表征手段研究,注重材料的資源化可持續(xù)利用研究,提升傳統(tǒng)材料綠色制備技術(shù)水平。
能源科學(xué):
能源科學(xué)是研究能源在勘探、開采、運(yùn)輸、轉(zhuǎn)化、存儲(chǔ)和利用中的基本規(guī)律及其應(yīng)用的科學(xué),其研究對象包括自然界廣泛存在的化石能源、可再生能源和新能源等,以及由此轉(zhuǎn)化而來的電能和氫能等各種能量形式、能質(zhì)相互轉(zhuǎn)化和有效利用的各個(gè)方面。未來五年,將繼續(xù)保持我國的優(yōu)勢領(lǐng)域,扶持相對薄弱的分支領(lǐng)域,鼓勵(lì)和促進(jìn)學(xué)科交叉與融合研究;深入研究能源高效潔凈轉(zhuǎn)化、新能源和可再生能源利用、維護(hù)國家能源安全及環(huán)境保護(hù)的能源相關(guān)基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù),推動(dòng)我國能源學(xué)科整體發(fā)展達(dá)到國際先進(jìn)水平,為我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供理論和技術(shù)支撐。到2020年,取得3-5個(gè)具有國際引領(lǐng)水平的基礎(chǔ)研究成果或支持國家能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的應(yīng)用成果,培養(yǎng)具有競爭國際知名獎(jiǎng)項(xiàng)能力的青年科學(xué)家,形成3-5個(gè)由多位國際知名科學(xué)家組成的高水平研究群體!笆濉逼陂g,重點(diǎn)支持新概念熱學(xué)-熱質(zhì)理論、化石能源高效清潔燃燒、多相流熱物理與太陽能光熱化學(xué)研究、新型熱動(dòng)力循環(huán)和超常極端條件下的傳熱傳質(zhì)研究、智能電網(wǎng)和新一代能源電力系統(tǒng)、高效能電機(jī)及系統(tǒng)基礎(chǔ)研究、電力電子系統(tǒng)可靠運(yùn)行理論與優(yōu)化方法、可再生能源大規(guī)模利用、高效低成本規(guī)模化電能存儲(chǔ)等研究領(lǐng)域。
工程科學(xué):
工程科學(xué)是研究人造結(jié)構(gòu)及其系統(tǒng)在特定條件下的表象及相關(guān)規(guī)律的科學(xué),主要包括冶金與礦業(yè)工程、機(jī)械工程、建筑環(huán)境與土木工程、水利科學(xué)與海洋工程等學(xué)科。未來五年,在繼續(xù)支持我國具有優(yōu)勢或特色的研究方向基礎(chǔ)上,積極推動(dòng)協(xié)同創(chuàng)新研究;結(jié)合經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展以及國防安全等方面的重大需求,瞄準(zhǔn)國際前沿開展基礎(chǔ)研究,并形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù);加強(qiáng)和促進(jìn)工程科學(xué)與其他學(xué)科之間的交叉與融合,推動(dòng)工程領(lǐng)域開展實(shí)質(zhì)性的國際合作,盡快縮短我國與世界強(qiáng)國在工程科學(xué)領(lǐng)域基礎(chǔ)研究的差距,在若干方向和技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)與發(fā)達(dá)國家“并跑”。到2020年,形成若干個(gè)在國際上有重要影響力的研究團(tuán)隊(duì)或群體,有更多的青年學(xué)者在國際一流學(xué)術(shù)會(huì)議上作主題報(bào)告。“十三五”期間,重點(diǎn)支持領(lǐng)域包括化石能源高效開發(fā)與災(zāi)害防控理論、高效提取冶金及高性能材料制備加工過程科學(xué)、復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)集成設(shè)計(jì)、增材制造技術(shù)基礎(chǔ)研究、機(jī)械表面/界面效應(yīng)與控制、多種災(zāi)害作用下的高性能結(jié)構(gòu)全壽命可靠性設(shè)計(jì)理論、綠色建筑設(shè)計(jì)理論與方法、變化環(huán)境下水資源高效利用與生態(tài)水利等。
……
化學(xué)科學(xué)部優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域
(1)化學(xué)精準(zhǔn)合成
主要研究方向:
- 新試劑、新反應(yīng)、新概念、新策略和新理論驅(qū)動(dòng)的合成化學(xué);
- 非常規(guī)和極端條件下的合成化學(xué);
- 原子經(jīng)濟(jì)、綠色可持續(xù)和精準(zhǔn)可控的合成方法與技術(shù);
- 化學(xué)原理驅(qū)動(dòng)的合成生物學(xué);
- 特定功能導(dǎo)向的新分子、新物質(zhì)和新材料的創(chuàng)造。
(2)高效催化過程及其動(dòng)態(tài)表征
主要研究方向:構(gòu)筑特定結(jié)構(gòu)和功能催化材料的新方法與新概念;催化活性位點(diǎn)的調(diào)控;原位、動(dòng)態(tài)、高時(shí)空分辨的催化表征新方法與新技術(shù);催化反應(yīng)機(jī)理和過程的新理論方法。
(3)化學(xué)反應(yīng)與功能的表界面基礎(chǔ)研究
主要研究方向:表界面結(jié)構(gòu)與電子態(tài)的新穎特性;表界面修飾和反應(yīng)性的調(diào)控;分子吸附、組裝、活化與反應(yīng);外場調(diào)控與表界面反應(yīng)性能增強(qiáng);多尺度、多組分復(fù)雜界面電化學(xué)體系;新介質(zhì)體系中的膠體以及界面現(xiàn)象;表界面過程研究的新理論和新方法。
(4)復(fù)雜體系的理論與計(jì)算化學(xué)
主要研究方向:強(qiáng)關(guān)聯(lián)及激發(fā)態(tài)的電子結(jié)構(gòu)理論新方法;針對大分子和凝聚相體系的低標(biāo)度有效算法;針對復(fù)雜體系,發(fā)展多尺度的動(dòng)力學(xué)理論,包括量子動(dòng)力學(xué)、量子-經(jīng)典混合以及經(jīng)典動(dòng)力學(xué)。
(5)化學(xué)精準(zhǔn)測量與分子成像
主要研究方向:新的分析策略、原理與方法;超高時(shí)空分辨光譜技術(shù)與成像分析;多維譜學(xué)原理與技術(shù);單分子、生物大分子和單細(xì)胞的精準(zhǔn)測量、表征及操控;活體的原位和實(shí)時(shí)分析;生物傳感與重大疾病診斷;公共安全預(yù)警、甄別與溯源;大科學(xué)裝置的應(yīng)用;極端條件下的化學(xué)測量與分析。
(6)分子選態(tài)與動(dòng)力學(xué)控制
主要研究方向:高效分子振動(dòng)態(tài)制備技術(shù)和基于相干光源的探測技術(shù);多原子反應(yīng)動(dòng)態(tài)學(xué);表界面化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué);分子振動(dòng)激發(fā)態(tài)、電子激發(fā)態(tài)及非絕熱動(dòng)力學(xué);多元復(fù)雜體系的動(dòng)力學(xué)測量及模擬。
(7)先進(jìn)功能材料的分子基礎(chǔ)
主要研究方向:新型功能材料體系的分子基礎(chǔ)與原理,以及多尺度結(jié)構(gòu)及宏觀性能控制;高性能和多功能新材料的創(chuàng)制,這些性能與功能包括面向能源、健康、環(huán)境和信息等領(lǐng)域的光、電、磁、分離、吸附、仿生、能量儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)換、藥物輸運(yùn)、自修復(fù)、極端條件應(yīng)用等。特別注重我國特色資源的研究和深度利用。
(8)可持續(xù)的綠色化工過程
主要研究方向:復(fù)雜體系化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)測量與建模;限域空間或極端條件下的質(zhì)荷與能量傳遞和反應(yīng);復(fù)雜化工體系介尺度理論與方法;基于原子經(jīng)濟(jì)性和宏量制備的化工過程及過程強(qiáng)化技術(shù)。
(9)環(huán)境污染與健康危害中的化學(xué)追蹤與控制
主要研究方向:復(fù)雜環(huán)境介質(zhì)中污染物的表征與分析,多介質(zhì)界面行為與調(diào)控;大氣復(fù)合污染控制;灰霾形成機(jī)制與健康風(fēng)險(xiǎn);水和土壤污染過程控制與修復(fù);持久性有毒污染物環(huán)境暴露與健康效應(yīng);環(huán)境中抗生素及抗性基因的傳播與控制;放射性物質(zhì)的環(huán)境行為與防控。
(10)生命體系功能的分子調(diào)控
主要研究方向:以細(xì)胞命運(yùn)調(diào)控為主線的分子探針設(shè)計(jì)、合成及應(yīng)用;生物大分子的合成、標(biāo)記、操縱、動(dòng)態(tài)修飾、化學(xué)干預(yù)及其相互作用網(wǎng)絡(luò)定量化;小分子對生物大分子的系統(tǒng)調(diào)控;重要生物活性分子的發(fā)現(xiàn)與修飾;重大疾病治療的先導(dǎo)藥物發(fā)現(xiàn)和靶點(diǎn)識(shí)別。
(11)新能源化學(xué)體系的構(gòu)建
主要研究方向:碳基能源的高效催化轉(zhuǎn)化;燃料電池、二次電池和超級(jí)電容器等電化學(xué)能量儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)化系統(tǒng)集成;高效太陽能電池材料設(shè)計(jì)與制備、器件組裝與集成的光電轉(zhuǎn)換過程化學(xué);纖維素類生物質(zhì)選擇轉(zhuǎn)化和生物燃料電池。
(12)聚集體與納米化學(xué)
主要研究方向:分子聚集體中的基元協(xié)同作用;大分子、超分子和納米結(jié)構(gòu)的精確構(gòu)筑和調(diào)控;大分子凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)演變及其理論與計(jì)算方法。
(13)多級(jí)團(tuán)簇結(jié)構(gòu)與仿生
主要研究方向:團(tuán)簇的精準(zhǔn)制備、本征性質(zhì)表征和理論;團(tuán)簇的動(dòng)態(tài)生長、機(jī)理、結(jié)構(gòu)和性能;團(tuán)簇多級(jí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑與協(xié)同效應(yīng);仿生團(tuán)簇的生物功能和高效化學(xué)活性。
工程與材料科學(xué)部優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域
(1)亞穩(wěn)金屬材料的微結(jié)構(gòu)和變形機(jī)理
主要研究方向:發(fā)展新型具有特殊性能的非晶態(tài)合金體系;復(fù)雜合金相的結(jié)構(gòu)和性能研究;結(jié)構(gòu)特征與表征方法;結(jié)構(gòu)與熱穩(wěn)定性;變形機(jī)理及強(qiáng)化機(jī)制;脆性斷裂機(jī)理及韌化;深過冷條件下的凝固行為及晶體形核和生長過程研究。
(2)高性能輕質(zhì)金屬材料的制備加工和性能調(diào)控
主要研究方向:輕質(zhì)金屬材料(鋁、鎂、鈦合金和泡沫金屬等)合金設(shè)計(jì)、強(qiáng)韌化機(jī)理及組織性能調(diào)控研究;先進(jìn)鑄造、塑性加工以及連接過程中的工藝、組織和性能調(diào)控的基礎(chǔ)理論研究;使役性能與防護(hù)基礎(chǔ)理論研究;燒結(jié)金屬孔結(jié)構(gòu)控制基礎(chǔ)研究。
(3)低維碳材料
主要研究方向:低維碳材料的結(jié)構(gòu)特征及其新物性的物理起因;低維碳材料中電子、光子、聲子等的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和機(jī)制;低維碳材料的可控制備原理與規(guī);苽浞椒ǎ坏途S碳材料的新物性、新效應(yīng)、新原理器件和新應(yīng)用探索。
(4)新型無機(jī)功能材料
主要研究方向:基于微觀物理模型和物理圖像的高溫超導(dǎo)機(jī)理研究與應(yīng)用;多鐵性材料的合成和磁電耦合機(jī)理與應(yīng)用;超材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理及其新效應(yīng)器件;阻變材料的物理機(jī)制和器件憶阻行為的可調(diào)控性及原型器件研究。
(5)高分子材料加工的新原理和新方法
主要研究方向:高分子材料加工中結(jié)構(gòu)演變的物理與化學(xué)問題;高分子材料非線性流變學(xué),以及高分子加工不穩(wěn)定現(xiàn)象的機(jī)理;高分子材料加工的多尺度模擬與預(yù)測;高分子材料加工的在線表征方法;微納尺度加工等新型加工方法,以及基于原理創(chuàng)新的加工技術(shù)。
(6)生物活性物質(zhì)控釋/遞送系統(tǒng)載體材料
主要研究方向:生物啟發(fā)型和病灶微環(huán)境響應(yīng)載體材料;疾病免疫治療藥物載體材料;核酸類藥物載體材料及其遞送系統(tǒng);具高靈敏度、組織和細(xì)胞高靶向性及信號(hào)放大功能的分子探針,以及診-治一體化的高分子載體材料及其遞送系統(tǒng)。
(7)化石能源高效開發(fā)與災(zāi)害防控理論
主要研究方向:實(shí)鉆地層物化特性和巖石力學(xué);油氣藏開發(fā),復(fù)雜工況管柱與管線,復(fù)雜油氣工程相互作用及流動(dòng);開采條件下巖體本構(gòu)關(guān)系,多相、多場耦合的多尺度變形破壞機(jī)理;極端條件下開采機(jī)器人化的信息融合與決策。
(8)高效提取冶金及高性能材料制備加工過程科學(xué)
主要研究方向:冶金關(guān)鍵物化數(shù)據(jù);選冶過程物相結(jié)構(gòu)演變;反應(yīng)器新原理與新流程,低碳煉鐵;高效轉(zhuǎn)化與清潔分離,二次資源利用,高效連鑄;高性能粉末冶金材料;多場作用下的金屬凝固;界面科學(xué);冶金過程高效利用。
(9)機(jī)械表面界面行為與調(diào)控
主要研究方向:界面接觸與粘著機(jī)理;表/界面能形成機(jī)理及應(yīng)用;受限條件下界面行為調(diào)控;運(yùn)動(dòng)體與介質(zhì)界面行為;生物組織/人工材料界面行為;生物組織界面損傷與修復(fù)。
(10)增材制造技術(shù)基礎(chǔ)
主要研究方向:高效、高精度增材制造方法;先進(jìn)材料增材制造技術(shù)及性能調(diào)控;材料、結(jié)構(gòu)與器件一體化制造原理與方法;生物3D打印及功能重建;多尺度增材制造原理與方法。
(11)傳熱傳質(zhì)與先進(jìn)熱力系統(tǒng)
主要研究方向:非常規(guī)條件及微納尺度傳熱的基礎(chǔ)研究;基于先進(jìn)熱力循環(huán)的新型高效能量轉(zhuǎn)換與利用系統(tǒng);生物傳熱傳質(zhì)基礎(chǔ)理論及仿生熱學(xué);熱學(xué)探索-熱質(zhì)理論的微觀基礎(chǔ)及其與宏觀規(guī)律的統(tǒng)一。
(12)燃燒反應(yīng)途徑調(diào)控
主要研究方向:基于燃料設(shè)計(jì)和混合氣活性控制的燃燒反應(yīng)途徑調(diào)控研究;非平衡等離子體燃燒反應(yīng)途徑調(diào)控研究;以催化輔助、無焰燃燒、富氧燃燒和化學(xué)鏈燃燒等新型燃燒技術(shù)為主燃燒反應(yīng)途徑調(diào)控研究;基于尺度效應(yīng)的燃燒反應(yīng)途徑調(diào)控;基于物理過程控制的燃燒反應(yīng)途徑調(diào)控。
(13)新一代能源電力系統(tǒng)基礎(chǔ)研究
主要研究方向:新一代能源電力系統(tǒng)的體系架構(gòu)及系統(tǒng)安全穩(wěn)定問題作用機(jī)理(包括智能電廠和智能電網(wǎng)等方面);電工新材料應(yīng)用及新裝備的研制、運(yùn)行和服役中的相關(guān)科學(xué)問題;多種能源系統(tǒng)的互聯(lián)耦合方式;供需互動(dòng)用電、能源電力與信息系統(tǒng)的交互機(jī)制;系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制與能源電力市場理論;網(wǎng)絡(luò)綜合規(guī)劃理論與方法。
(14)高效能高品質(zhì)電機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)科學(xué)問題
主要研究方向:電-磁-力-熱-流體多物理場交叉耦合與演化作用機(jī)理;“結(jié)構(gòu)-制造-性能-材料服役行為”的耦合規(guī)律和綜合分析方法;多約束條件下電機(jī)系統(tǒng)及其驅(qū)動(dòng)控制;電機(jī)系統(tǒng)的新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)理論與方法、制造工藝、控制策略。
(15)多種災(zāi)害作用下的結(jié)構(gòu)全壽命整體可靠性設(shè)計(jì)理論
主要研究方向:多種災(zāi)害(地震、風(fēng)災(zāi)、火災(zāi)、爆炸等)作用下的土木工程結(jié)構(gòu)全壽命可靠性設(shè)計(jì)理論與方法;多種災(zāi)害作用危險(xiǎn)性分析原理,工程結(jié)構(gòu)時(shí)、空多尺度破壞規(guī)律,高性能結(jié)構(gòu)體系與可恢復(fù)功能結(jié)構(gòu)體系,防御多種災(zāi)害的結(jié)構(gòu)整體可靠度設(shè)計(jì)理論與方法。
(16)綠色建筑設(shè)計(jì)理論與方法
主要研究方向:建筑形體、空間、平面和構(gòu)造與綠色建筑評價(jià)指標(biāo)體系的耦合作用規(guī)律;不同地域綠色居住建筑模式、公共建筑和工業(yè)建筑綠色設(shè)計(jì)的原理、方法、技術(shù)體系和評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
(17)面向資源節(jié)約的綠色冶金過程工程科學(xué)
主要研究方向:外場強(qiáng)化下的資源轉(zhuǎn)化機(jī)理和節(jié)能理論;非常規(guī)介質(zhì)特別是高溫熔體中強(qiáng)化反應(yīng)傳遞過程的機(jī)理和調(diào)控機(jī)制;物質(zhì)相互作用的特殊現(xiàn)象和反應(yīng)機(jī)理、熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)調(diào)控機(jī)制;多因素多組元固/液/氣界面結(jié)構(gòu)及界面反應(yīng);反應(yīng)器內(nèi)及各種物理場下的化學(xué)反應(yīng)、物質(zhì)、能量傳輸?shù)鸟詈蠙C(jī)制;資源利用過程中的高效、低碳排放轉(zhuǎn)化的共性科學(xué)問題。
(18)重大庫壩和海洋平臺(tái)全壽命周期性能演變
主要研究方向:深部巖土破壞力學(xué);庫壩和海洋平臺(tái)材料性能演變;庫壩和海洋平臺(tái)多相多場耦合與性能演變及災(zāi)變風(fēng)險(xiǎn);庫壩和海洋平臺(tái)的實(shí)時(shí)監(jiān)控與防災(zāi)減災(zāi)。
來源:國家自然科學(xué)基金委員會(huì)。