國家自然科學基金委發布10個重大研究計劃2025年度項目指南
關于發布破譯生命的糖質密碼重大研究計劃2025年度項目指南的通告
國科金發計〔2025〕4號
國家自然科學基金委員會現發布破譯生命的糖質密碼重大研究計劃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。
國家自然科學基金委員會
2025年1月24日
破譯生命的糖質密碼重大研究計劃2025年度項目指南
糖質（glycan）是生物體系中糖類分子的通稱，是構成生命的基本生物分子。糖質既可單獨存在，又能與蛋白、脂質等形成結構豐富的糖綴合物，在生命過程中發揮重要作用，與人類健康和疾病密切相關。糖質結構與功能的高度復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，因此糖質研究成為后基因組時代的重要科學前沿。本重大研究計劃面向人民生命健康，以“糖質密碼（glycocode）”新視角，解析糖質序列結構與生物功能的復雜映射關系，拓展生命信息調控的機制和基本規律，布局從技術開發、功能闡釋、精準調控到臨床應用的創新體系，為我國在糖質相關的生物醫藥發展奠定基礎。
一、科學目標
針對糖質密碼的信息讀取、功能解析、精準編輯及臨床應用等關鍵科學問題，發展糖質科學新方法和新工具，闡明糖質信息的編碼規律；解析糖質介導生物功能的分子機制，破譯糖質密碼的生物學內涵；揭示若干重大疾病中糖質異常的功能與機制，開發新型干預手段，為相關疾病的診療與防治提供理論基礎和技術儲備。
二、核心科學問題
（一）發展破譯糖質密碼的使能體系。
研究工具是糖質解碼的基礎。針對糖質研究手段缺乏的問題，開發糖質的動態檢測、精準測序、智能解析、原位編輯、高效合成等關鍵技術，建立和完善相關數據庫和研究平臺。
（二）解析糖質生物功能、編碼規律及其調控機制。
闡明糖質在生命信息傳遞過程中的功能和調控規律，研究糖質介導的分子識別事件，解析糖質相關蛋白的時空分布及動態變化，探索生物體內糖質結構決定的核心機制；針對糖質化學結構復雜性高、信息維度豐富、冗余程度高等特點，構建面向糖質結構解碼、糖鏈功能解析的數據模型。
（三）面向重大生命健康挑戰的糖質精準調控手段。
聚焦感染、腫瘤等重大疾病中糖質結構和功能的變化規律和分子機制，發現疾病相關糖質標志物和干預靶標，發展新型糖質藥物、糖質密碼優化疫苗、原位糖質編輯等疾病干預策略。
三、2025年度資助研究方向
（一）培育項目。
圍繞上述科學問題，以總體科學目標為牽引，擬以培育項目的方式資助探索性強、選題新穎的申請項目，優先支持以下研究方向：
1. 糖質的高效獲取和功能發現
針對重要生理過程或疾病相關糖質，通過高效合成技術或分離手段，構建結構明確、性質均一的糖質標準化樣品庫或糖質芯片，發展高通量功能篩選策略，研究糖質結構與功能的對應關系，發現調控重要生理或疾病進程的糖質分子，解析功能蛋白對糖質結構的識別或糖質序列的讀取機制。
2. 糖質研究新策略及使能體系
開發精準、快速、高效的原位標記和示蹤方法，在細胞、組織和活體水平上表征糖質的時空分布特征，揭示糖質動態變化模式及規律。開發用于糖質結構模型搭建與結構優化的智能算法及模塊化程序，實現糖質三維結構的精準構建及動態模擬。針對生理病理過程中關鍵糖質結構，發展化學或生物學工具，實現精準編輯及功能操控。
3. 糖質信息獲取和數據解碼
開發精確高效的糖質序列或結構測量技術，實現對糖質序列信息的快速讀取，形成重要生理或疾病過程相關的高精度、高深度、標準化糖質數據資源，開發針對糖質質譜組學數據或測序數據的分析流程及定量軟件；利用先進算法和機器學習技術，結合時空多組學等手段，挖掘糖質承載的生命信息和參與調控的信號網絡，探索糖質信息編碼規律及調控機制。
4. 關鍵生命過程中糖質功能與調控機制
聚焦復雜生命體中細胞間相互作用，探索糖質相關性和重要性，運用糖質解析方法和工具，闡明互作過程中表面蛋白、細胞因子等對糖質信息的識別和響應規律；揭示糖質合成酶、修飾酶、糖苷酶等基因表達調控機制，發現參與重要生理與病理過程的關鍵糖質特征及編碼規律，為發展靶向關鍵糖質結構的干預手段奠定基礎。
5. 基于糖質密碼的疾病診斷和干預
面向疾病診療中的未解難題，發展高靈敏度高準確度分析技術，鑒定特異性糖質生物標志物，服務于疾病診斷；闡明疾病相關異常糖質的致病機制和相應分子調控網絡，確證相關藥物靶標，驗證靶向藥物、基因編輯技術、酶替代療法等疾病干預方案。
6. 糖質優化的疫苗設計新策略
解析糖質修飾抗原的結構特征，繪制糖質修飾抗原的免疫圖譜，闡釋糖質及糖質抗原的抗原性與免疫原性的分子基礎；研究糖質對抗原遞呈、疫苗效價的影響與調控規律，探究糖質的天然免疫與獲得性免疫的激活機制；采用創新方法與研究策略，設計開發糖質修飾特異、結構精準、高效的新型疫苗。
（二）重點支持項目。
圍繞核心科學問題，以總體科學目標為牽引，立足研究范式創新，對于前期研究基礎積累較好，特別是與本重大研究計劃其它申請項目能夠形成學科交叉、優勢互補且對總體科學目標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，優先支持以下研究方向：
1. 糖質結構及功能的決定機制
針對糖質序列及結構中蘊涵的生命信息，以糖質重要生理病理功能為引導，研究其結構與功能的映射關系，發掘其中模式識別方式及編碼規律；通過糖生物學方法鑒定關鍵調控基因和通路，結合糖組學、時空轉錄組學、蛋白組學等策略，闡明糖質參與調控的信號網絡，發掘調控機制及關鍵節點。
2. 糖質調控病原跨種傳播及與宿主互作機制
面向重大公共衛生問題，以病原體表面糖質或宿主細胞表面糖質為研究對象，圍繞糖質在病原體感染與跨種傳播過程中的復雜調控作用，鑒定基于糖質的病原和宿主因子，發現糖質調控病原體感染或宿主免疫應答新機制，探索糖質影響病原體宿主共進化的基本規律。
3. 糖質調控腫瘤免疫的關鍵機制
聚焦中國人群高發惡性腫瘤，圍繞腫瘤微環境中糖質在腫瘤發生發展過程中的復雜調控作用，融合跨模態多組學方法，鑒定微環境中特異性糖質的結構特征或編碼規律，挖掘糖質在免疫識別、免疫耐受等免疫細胞-腫瘤細胞互作事件中的新機制，發現糖質影響腫瘤免疫的關鍵分子，為腫瘤免疫治療提供新靶點和策略。
4. 糖質功能語言的AI解析與應用
針對特定生理或病理過程，發展糖質功能解析的零樣本預測模型；利用視頻分析和圖神經網絡技術，整合分子組學與表型組數據，在群體層面上定量解析糖質合成酶、修飾酶、糖苷酶和糖蛋白的功能效應；利用機器推理技術，實現糖質分子網絡的可解釋性推斷，為基于糖質的疾病干預提供新思路和策略。
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當具備以下條件：
1. 具有承擔基礎研究課題的經歷；
2. 具有高級專業技術職務（職稱）。
在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學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）限項申請規定。
執行《2025年度國家自然科學基金項目指南》“申請規定”中限項申請規定的相關要求。
（三）申請程序。
1. 申請人應根據本重大研究計劃擬解決的核心科學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、科學目標、研究內容、技術路線和直接費用等。
2. 本重大研究計劃項目實行無紙化申請，申請人應當按照科學基金網絡信息系統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“破譯生命的糖質密碼”，受理代碼選擇T03，根據申請的具體研究內容選擇不超過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“立項依據與研究內容”部分，首先明確申請對應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問題、實現本重大研究計劃科學目標的貢獻。
如果申請人已經承擔與本重大研究計劃相關的其他科技計劃項目，應當在申請書正文的“研究基礎與工作條件”部分論述申請項目與其他相關項目的區別與聯系。
（四）申請注意事項。
申請人和依托單位應當認真閱讀并執行本項目指南、《2025年度國家自然科學基金項目指南》和《關于2025年度國家自然科學基金項目申請與結題等有關事項的通告》中相關要求。
1. 依托單位應當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. 為實現重大研究計劃總體科學目標和多學科集成，獲得資助的項目負責人應當承諾遵守相關數據和資料管理與共享的規定，項目執行過程中應關注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關系。
3. 為加強項目的學術交流，促進項目群的形成和多學科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦一次資助項目的年度學術交流會，并將不定期地組織相關領域的學術研討會。獲資助項目負責人須參加本重大研究計劃指導專家組和管理工作組所組織的上述學術交流活動。
（五）咨詢方式。
交叉科學部交叉科學三處
聯系電話：010-62327096
關于發布面向未來技術的表界面科學基礎重大研究計劃2025年度項目指南的通告
國科金發計〔2025〕8號
國家自然科學基金委員會現發布面向未來技術的表界面科學基礎重大研究計劃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。
國家自然科學基金委員會
2025年1月24日
面向未來技術的表界面科學基礎重大研究計劃2025年度項目指南
表界面科學涉及物質、能源和信息等眾多基礎學科，是催化、超導和芯片等國家重大戰略需求的共性科學基礎。本重大研究計劃針對表界面核心科學問題，開展表界面結構、電子態和物性的精密探測、精確計算和精準調控等研究，發展研究表界面的新方法、新工具和新理論，為若干未來關鍵技術的突破夯實科學基礎，為我國高新科技的發展做出貢獻。
一、科學目標
本重大研究計劃立足于若干未來技術的共性表界面科學問題，聚焦于固體功能體系的界面構筑、探測與模擬，實現表界面結構與功能的精準調控，助力能源催化、界面超導和芯片器件等重大領域的發展，提升我國在關鍵技術領域的原始創新能力。
二、核心科學問題
本重大研究計劃圍繞功能體系中的界面態這一核心科學問題，集中開展以下三方面研究：
（一）界面態的探測與表征。
發展界面精準表征新方法，建立微弱信號增強新原理，解決界面態探測難題，實現固體界面態的精密探測。
（二）界面態的理論與計算。
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進行理論描述與計算模擬。
（三）界面態的設計與調控。
揭示界面結構可控構筑的基本原理，在原子水平精準構筑界面結構，實現界面態與界面物性的定量描述和精確調控。
三、2025年度資助研究方向
（一）培育項目。
圍繞能源催化、界面超導和芯片器件等重大領域中與界面相關的上述共性科學問題，對于探索性強、選題新穎、前期研究基礎較好的申請項目，將以培育項目的方式予以資助，優先支持以下研究方向：
1.?界面精密探測新技術。針對掩埋于固體深處的界面難以探測這一難題，發展界面探測的新原理和新技術，實現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分的難題，開發微弱信號的抽取和放大方法，實現界面的精密探測。
2.?界面精確計算新理論。發展用于界面體系的高效算法，實現非周期、非連續和非同質的界面體系模擬。針對界面結構演化、電荷轉移和能量傳遞等過程，建立不同時空尺度上界面相關過程動態模擬新方法，實現復雜界面體系的精確計算。
3.?界面精準構筑新方法。發展界面體系的原子級構筑方法與技術，實現界面結構與成分的功能導向精準構筑。闡明界面的結構、成分與外場對界面態的調控機制，建立界面物性精細調控的系統方法。
（二）重點支持項目。
依據核心科學問題和目標，對于前期研究積累較好、對總體目標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。發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，探索表界面電荷在時間與空間維度上的能量轉移及定向傳輸機制，為能源催化轉化研究提供技術手段。
2.表界面光電轉化微觀過程的時空分辨測量方法。發展表界面亞納米空間分辨的光電流探測與亞光學周期時間分辨的光電子探測技術，分析光激發載流子、激子和極化子的實空間或動量空間分布特征及其動力學演化規律，揭示共振激發與相干耦合在光電轉化中的驅動機制，為高效光能轉化與光電器件提供科學基礎。
3.界面結構的精準摻雜。構筑基于有機半導體層-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域可控的界面摻雜技術，建立原子分子尺度摻雜結構與電學性質的構效關系，揭示電荷轉移與庫侖束縛在界面摻雜過程中的作用機制，實現有機半導體-摻雜劑界面結構的精準構筑與性能調控，為提高有機半導體的遷移率和構筑高性能功能器件奠定基礎。
4.界面電荷態的精準調控。建立界面多電荷態和高價離子態調控方法，檢測離子的遷移和擴散動力學行為，研究界面電荷態及其誘導的準粒子量子特性，發展描述電子關聯和電聲子耦合等多體相互作用的理論方法，為設計界面量子態和調控電子輸運等性能奠定基礎。
5.界面驅動的材料精準生長。優化設計材料外延生長中的生長源與襯底晶格，揭示界面微觀結構在多元生長環境下對材料形態與性能的影響機制，實現界面驅動的材料精準調控與高品質制備，為新型高性能器件提供界面工程與技術基礎。
6.二維有機材料的拓撲超導物態。發展基于界面調控的精準表面化學制備技術，在超導表面可控制備二維有機拓撲材料，探索超導、磁性與拓撲態之間的界面耦合機制，理解拓撲超導態中準粒子的空間分布特征及其演化規律，為高效拓撲量子計算和超導電子器件奠定基礎。
7.碳籠多態多維信息電子器件。發展碳籠分子內表面、分子-電極界面原子水平精準構筑與電學調控方法，研究界面結構成分、耦合作用以及電荷轉移對器件多態形成及其性能調控的理論機制，實現碳籠晶體管的矩陣化信息電學存取功能，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。發展有機晶體管表界面時-空分辨表征技術，揭示各功能層表界面化學結構、缺陷構成、應力分布、耦合作用和電子態與電荷輸運/注入效率和穩定性之間的構效關系，建立原子級精準表界面調控方法，構筑高性能高穩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）緊密圍繞核心科學問題，注重需求及應用背景約束，鼓勵原創性、基礎性和交叉性的前沿探索。
（二）優先資助能夠解決面向未來技術的表界面科學問題并具有應用前景的研究項目。
（三）重點支持項目應具有良好的研究基礎和前期積累，對總體科學目標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當具備以下條件：
1. 具有承擔基礎研究課題的經歷；
2. 具有高級專業技術職務（職稱）。
在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學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）限項申請規定。
執行《2025年度國家自然科學基金項目指南》“申請規定”中限項申請規定的相關要求。
（三）申請注意事項。
申請人和依托單位應當認真閱讀并執行本項目指南、《2025年度國家自然科學基金項目指南》和《關于2025年度國家自然科學基金項目申請與結題等有關事項的通告》中相關要求。
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）申請人應當按照科學基金網絡信息系統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問題，對多學科相關研究進行戰略性的方向引導和優勢整合，成為一個項目集群。申請人應根據本重大研究計劃擬解決的核心科學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、科學目標、研究內容、技術路線和相應的研究經費等。
（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“面向未來技術的表界面科學基礎”，受理代碼選擇T01，根據申請的具體研究內容選擇不超過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問題、實現本重大研究計劃科學目標的貢獻。
如果申請人已經承擔與本重大研究計劃相關的其他科技計劃項目，應當在申請書正文的“研究基礎與工作條件”部分論述申請項目與其他相關項目的區別與聯系。
2. 依托單位應當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）為實現重大研究計劃總體科學目標和多學科集成，獲得資助的項目負責人應當承諾遵守相關數據和資料管理與共享的規定，項目執行過程中應關注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關系。
（2）為加強項目的學術交流，促進項目群的形成和多學科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦1次資助項目的年度學術交流會，并將不定期地組織相關領域的學術研討會。獲資助項目負責人有義務參加本重大研究計劃指導專家組和管理工作組所組織的上述學術交流活動。
（四）咨詢方式。
交叉科學部交叉科學一處
聯系電話：010-62328382
關于發布免疫力數字解碼重大研究計劃2025年度項目指南的通告
國科金發計〔2025〕5號
國家自然科學基金委員會現發布免疫力數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。
國家自然科學基金委員會
2025年1月24日
免疫力數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，監控及維系機體健康穩態的綜合能力。免疫系統巨大多樣性和復雜性是免疫力的關鍵基礎，而傳統研究模式未能系統揭示免疫力生成和演變規律。本重大研究計劃鼓勵科學問題驅動與數據驅動相結合的科研范式變革，資助可產生質量高、擴展性強、集成性好的免疫力數據的項目，建立統一的數據匯交管理機制和平臺，標準化獲取人體免疫力大數據。通過免疫力大數據的數字呈現與深度解碼，全景式認知健康及疾病狀況下人體免疫系統的運行機制，多角度闡明免疫力的科學內涵，促進精準診療，服務于“健康中國”戰略。
一、科學目標
基于高質量、標準化的免疫力大數據，開展人體免疫力整體性和系統性數字化解析與重構研究，揭示免疫力構成的生物基礎、免疫力維持的關鍵特征和免疫力調控的普適規律，進而闡明免疫力的科學內涵；對免疫力進行定量化表征和數字化呈現，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系并闡釋其內在機制和規律；開發基于免疫力數據的疾病風險預警、免疫力可視化和免疫力年齡測定等關鍵技術，建立個體和群體的免疫力檔案，開展基于免疫力干預的健康維護及疾病防治新策略，形成未病先防、疾病早診、預后評估、個性化醫療和健康管理新模式。
二、核心科學問題
（一）免疫力復雜系統的物質基礎和動態規律。
針對免疫力復雜系統的高度多樣性、時空動態性、多維交互性、自主適應性和模式記憶性等特點，采用動態化、跨尺度、多層次的全景研究新范式，以模型驅動和數據驅動相結合的研究方法，明確免疫力復雜系統的時空動態特征，闡明免疫力的組成要素、內在聯系與變化規律等生物學內涵，揭示免疫力本質規律和深層運行機制。
（二）多模態免疫力定量表征及數字呈現。
建立不同免疫力表征狀態的人群隊列，獲取并分析免疫分子和細胞的多樣性信息，系統解析在分子、細胞、細胞間關聯、器官、人群等不同尺度的免疫力數據，形成標準化的多維免疫大數據群，對多源、高維、跨尺度的免疫力數據進行耦合、重構與全景化表征，實現免疫力數字化呈現和量化評估，精準刻畫免疫力肖像。
（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律，獲取重大疾病在器質性病變前的免疫力信號，設立基于免疫力解碼的疾病分子分型、精準診療與預后評估標準，并整合傳統醫學證候辨識和“治未病”等理念與方法，構建疾病預警系統，及時評估健康狀態并發現疾病早期隱患，為關鍵生命過程的免疫力干預提供理論依據。
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，聚焦我國高發病/高死亡率惡性腫瘤、自身免疫性疾病等重大疾病，優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，以獲取高質量、多維度、時空動態的人體免疫力大數據為前提，鼓勵依托具有完善基礎數據和隨訪方案的隊列資源，建立關鍵技術群，旨在闡明免疫復雜系統動態協同模式和時空交互規律。本計劃擬設置培育項目、重點支持項目及集成項目：
（一）培育項目。
圍繞上述科學問題，以總體科學目標為牽引，立足研究范式創新，對于探索性強、選題新穎、前期研究基礎較好的申請項目，將以培育項目的方式予以資助，具體研究方向如下：
1.?健康狀態免疫力特征與變化規律
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（如長壽、中醫偏頗體質等），不同遺傳背景或特殊生活環境的人群，鼓勵采用高通量多組學技術，采集生理狀態下免疫細胞發育與新型細胞亞群、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據，豐富免疫系統可測量參數，延展免疫力大數據的覆蓋維度，解碼免疫行為并揭示深層規律，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，實現人體免疫年齡及健康狀態的數字判讀。
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，分析疾病發生發展等關鍵環節的免疫特征信息，如免疫微環境、免疫調節與耐受、移植免疫排斥、免疫細胞及其亞群、TCR/BCR和疾病相關抗原等，揭示免疫力時空變化與疾病演進過程之間的相關性和因果性，建立微觀免疫力數值與宏觀疾病表征之間的定量映射關系，闡明免疫力在重大疾病時空演變過程中的動態規律和機制。
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、跨尺度的免疫力數據進行耦合重構的新方法；在復雜系統視角下，發展諸如可解釋機器學習、因果學習、大模型等技術，提取可定量表征免疫力的有效關鍵信息，如免疫力組成元件、關系集合、系統結構等；融合控制論、系統論等方法，定量研究免疫力的層次性、動態穩定性、自主適應性等復雜系統特點，實現免疫力的數字化與全景化呈現，探究免疫復雜系統運行的主要特征、普適規律及深層機制，探索免疫力的科學內涵和生物基礎。
4.?基于免疫力數字解碼的重大疾病預警
關注惡性腫瘤、自身免疫性疾病等重大疾病的“未病”狀態，比對病變前后及健康人群的免疫力大數據，通過免疫檢測新技術（如新組學技術、流式技術及其他可視化技術等）和免疫數據智能化分析新方法，挖掘疾病演進的特異免疫應答模式，鑒定可以表征疾病演進的免疫力信號，構建免疫力維度的疾病預警模型并驗證其敏感性和特異性，從免疫力視角發現重大疾病的早期關鍵特征，實現重大疾病的早期精準診斷。
（二）重點支持項目。
圍繞核心科學問題，以總體科學目標為牽引，立足研究范式創新，對于前期研究基礎較好，特別是與本重大研究計劃其它項目能夠形成學科交叉、優勢互補且共同對總體科學目標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.?免疫力大數據的標準化獲取與深度挖掘
建立健康群體、自身免疫性疾病（如系統性紅斑狼瘡、類風濕關節炎）、惡性腫瘤（如肺癌、肝癌、結腸癌、胰腺癌）等不同免疫狀態的中國人群大樣本隊列，獲取并匯交疾病不同階段（如發生、發展、治療前后等）的標準化數據，研發多尺度免疫力數據融合與分析的新方法，發掘健康與疾病狀態的免疫力特征。
2.?免疫力數字化呈現
建立TCR、BCR和MHC等免疫多樣性大數據捕獲新方法（如重輕鏈全長獲取和功能性配對等），發展免疫組庫大數據的編碼規律深度挖掘、疾病關鍵特征提取、高維特征信息數據降維和多樣性分子功能聚類等關鍵核心技術，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在關聯，刻畫群體和個體免疫力數字肖像和時空圖譜，揭示人體免疫力多樣性的動態變化規律。
3.?跨尺度免疫力大數據耦合與群體免疫力特征解析
系統整合多中心多來源的數據，開展多尺度免疫力大數據耦合、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據提供生信分析與驗證等支撐。基于耦合的多中心數據，研究不同年齡、性別、體質和遺傳背景的人群免疫力特征，創建人群免疫力圖譜，開展基于免疫力干預的主動健康管理及疾病防治新策略及新技術研究。
（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，嚴格按照數據標準（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據，揭示腫瘤治療過程中免疫力改變的關鍵特征，探索治療響應相關免疫力重塑的內在科學規律與生物學基礎；建立準確度高、泛化能力強的腫瘤免疫治療響應預測人工智能模型并驗證其效能，實現基于外周血的腫瘤免疫治療療效預測；揭示患者免疫治療原發性和繼發性耐藥形成的異質性機制，為建立或優化免疫聯合治療策略提供全新理論依據。
具體要求如下：
（1）臨床中心數目不少于5個;
（2）疾病隊列人數不少于1000例，其中新輔助免疫治療隊列人數不少于500例;
（3）鼓勵獲取新輔助免疫治療前后不同響應情況的配對樣本數據；
（4）鼓勵多時點采樣并跟蹤患者經免疫治療后的復發和預后信息。
2.?跨尺度免疫力大數據分析與質控匯交
針對免疫力大數據跨尺度與多源的特點，規范數據處理流程，建立數據質控與匯交技術體系，實現多中心、多來源、多模態免疫力數據的系統整合，確保免疫力數字解碼計劃數據資源的高質量匯集。開發適用于免疫力大數據的分析工具與算法，整合多模態免疫力大數據，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當具備以下條件：
1. 具有承擔基礎研究課題的經歷；
2. 具有高級專業技術職務（職稱）。
在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學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）限項申請規定。
執行《2025年度國家自然科學基金項目指南》“申請規定”中限項申請規定的相關要求。
（三）申請程序。
1. 申請人應根據本重大研究計劃擬解決的核心科學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、科學目標、研究內容、技術路線和直接費用等。
2. 本重大研究計劃項目實行無紙化申請，申請人應當按照科學基金網絡信息系統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“免疫力數字解碼”，受理代碼選擇T03，根據申請的具體研究內容選擇不超過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，合計人數不超過9人。
4. 申請人在“立項依據與研究內容”部分，首先明確申請對應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問題、實現本重大研究計劃科學目標的貢獻。
如果申請人已經承擔與本重大研究計劃相關的其他科技計劃項目，應當在申請書正文的“研究基礎與工作條件”部分論述申請項目與其他相關項目的區別與聯系。
（四）申請注意事項。
申請人和依托單位應當認真閱讀并執行本項目指南、《2025年度國家自然科學基金項目指南》和《關于2025年度國家自然科學基金項目申請與結題等有關事項的通告》中相關要求。
1. 依托單位應當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. 為實現重大研究計劃總體科學目標和多學科集成，獲得資助的項目負責人應當承諾遵守相關數據和資料管理與共享的規定（詳見附件1和附件2），項目執行過程中應關注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關系。
3.?為強化頂層設計，突出本重大研究計劃創新研究范式和管理模式，申請人須按照指南要求將數據采集和匯交（每半年）的目標、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據平臺https://ngdc.cncb.ac.cn/idp/。
4. 為加強項目的學術交流，促進項目群的形成和多學科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦一次資助項目的年度學術交流會，并將不定期地組織相關領域的學術研討會。獲資助項目負責人須參加本重大研究計劃指導專家組和管理工作組所組織的上述學術交流活動。
（五）咨詢方式。
交叉科學部交叉科學三處
聯系電話：010-62327096
附件1.數據標準
2.數據安全管理要求
附件1
數據標準
所有項目產生的數據須有完備的患者臨床信息及匹配的高通量組學數據(數據類型見下文)。患者臨床信息包括個體健康體檢信息和疾病診斷、治療、預后等隨訪信息。項目負責人必須依照指南要求標準提供數據。項目申請書須描述樣本數量及年度數據產生計劃，數據的樣本數量與數據規范將被納入評審和考核標準。
一、樣本收集要求
腫瘤樣本須有腫瘤組織和血液樣本。樣本須有準確的臨床病理信息，包括診斷、治療、預后等隨訪信息，須配備病理切片H&E染色結果。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.?樣本采集標準
1.1 組織標本：組織標本應盡量去除壞死組織、血漬污物等可能影響檢測結果的成分，根據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，以上步驟應在標本離體60分鐘內完成。腫瘤標本應包括無壞死的腫瘤組織，其他類型組織標本如淋巴結須選取有代表性的病變組織區域，組織標本的質量須至少滿足基礎型數據的實驗需求；
1.2 外周血樣本：按照不同的實驗要求收集相應量的外周靜脈血標本，采集量須滿足基礎型數據實驗需求。依據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分鐘內完成，-80℃保存。其他相應操作如免疫細胞分選等應在采樣后12小時內完成。
2.?樣本的質量控制
2.1 腫瘤組織：腫瘤組織質量不低于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確判斷腫瘤組織類型和組織學特征。其他組織要求參考腫瘤組織的質量控制標準；
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數量應大于8×106，T細胞數量大于3×106，B細胞數量大于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、實驗室檢查結果、影像學報告等；
5.3 樣本采集時間、地點、采集方式（活檢/手術切除等）、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、檢測技術路徑、檢測數據報告。
二、臨床信息數據類型
可追溯唯一識別ID、性別、年齡、民族、地區、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）、影像學檢查、病理檢查報告、治療情況和預后情況等，特別是隨訪信息和治療響應情況。
三、高通量組學數據類型
1.?外周血
TCR-Seq、BCR-Seq、單細胞多組學檢測技術（scRNA-seq、scATAC-seq、scTCR-seq、scBCR-seq），鼓勵獲取TCRαβ鏈配對數據、BCR輕重鏈配對數據、以及對應抗原的匹配數據，鼓勵通過CyTOF等方法獲得淋巴細胞精細分群數據。
2.?組織樣本
TCR-Seq、BCR-Seq、WES（包括組織樣本和對應個體外周血）、RNA-Seq、單細胞多組學檢測技術（scRNA-seq、scATAC-seq、scTCR-seq、scBCR-seq），鼓勵獲取TCRαβ鏈配對數據、BCR輕重鏈配對數據、以及對應抗原的匹配數據，鼓勵通過CyTOF等方法獲得淋巴細胞精細分群數據。
四、數據質控標準
1. bulk TCR/BCR測序數據標準：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，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區域含有典型的保守序列）。
2. bulk RNA-Seq測序標準：DV200不低于50%，檢測覆蓋不低于50M reads。
3. WES測序標準：單堿基覆蓋率不低于100X，檢測盒覆蓋不低于32MB。
4.?單細胞檢測技術指標：
4.1 scRNA-seq：測序指標（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（單個樣本細胞數不少于5000個，平均每個細胞的測序read pairs數大于20000，單個細胞基因中位數大于1000）；
4.2 scTCR-seq/scBCR-seq：平均每個細胞所測得的VDJ文庫read pairs數不低于5000，RNA read Q30 不低于75%，有效barcodes不低于75%；細胞指標（3000-80000個細胞/芯片）；
4.3 scATAC-seq: 測序指標（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%，樣本指數的Q30大于90%）；細胞指標（單個樣本細胞數不少于5000個，高質量測序片段大于40%）。
五、其他要求
1. 申請人須嚴格遵守《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》等有關規定，并嚴格遵守醫學倫理和患者知情同意等規范要求。涉及人類遺傳資源研究的項目申請書中應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科學數據采集，并將原始數據每半年上傳至本計劃指定的數據平臺（https://ngdc.cncb.ac.cn/idp/）。
附件2
數據安全管理要求
為加強和規范科學數據管理，凡獲資助的項目負責人須承諾遵循如下數據安全管理要求，明確責任主體，保障科學數據的統一匯交、開放共享及安全利用。
一、責任主體和職責
1.項目負責人是數據匯交的責任主體，任何利用我國人類遺傳資源開展科學研究（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》等國家法律法規和相關要求，包括但不限于上述管理條例、醫學倫理、患者知情同意等。
2.本重大研究計劃設立的指導專家組（以下簡稱專家組），同時為本重大研究計劃的數據管理委員會（Data Access Committee，DAC），負責其資助項目所產生數據的統籌管理，總體協調各項目的數據規范管理和共享共用，推進實現本重大研究計劃的總體目標。
3. 本重大研究計劃指定的免疫力數據管理平臺（以下簡稱數據管理平臺），作為科學數據管理方負責數據的存儲歸檔和安全管理，在專家組指導下，定期公布本重大研究計劃所產生的數據情況，推動本重大研究計劃的數據統一匯交管理和安全共享利用。
二、數據匯交
1. 凡產生數據的資助項目，項目負責人須明確擬產出數據的類型、數據量、匯交時間、訪問權限等，并在提交基金委任務書時同步在IDP數據管理平臺（https://ngdc.cncb.ac.cn/idp/），填報并提交數據匯交計劃，且須按照年度工作計劃向數據管理平臺匯交數據，所有數據的匯交不晚于項目結題時間，數據共享訪問權限由項目負責人設定。
2. 項目負責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數據等，準確且詳細的描述相關元數據，完成基礎型數據及其他拓展性數據的原始數據和元數據（包括采樣和臨床）匯交。匯交數據的質量和體量是年度考核的重要依據。
3. 匯交共享數據如涉及人類遺傳資源數據，項目負責人在提交數據前，應對個人信息采取去標識化處理，以確保隱私保護和安全利用。在數據提交時，應明確說明數據目標使用者（即僅限國內用戶或國內外用戶均可）及數據使用范圍等相關信息。
三、數據共享
1. 數據共享遵循“開放為常態，不開放為例外”原則，數據管理平臺為本重大研究計劃各項目提供數據統一匯交和安全共享服務。
2. 數據在開放共享前，項目負責人應遵循《人類遺傳資源管理條例實施細則》的相關規定，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據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，即無需訪問權限或申請程序，用戶可自由獲取和使用已公開發布的數據及對應的元數據信息；受控訪問，即采用“申請-審核”制獲取數據訪問權限，數據使用者在數據管理平臺向數據對應的項目負責人提出使用申請，項目負責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據共享利用及其相互支撐，申請使用數據的項目負責人須在數據管理平臺中提出數據使用申請并明確數據用途，數據匯交的項目負責人對申請進行審核。專家組統籌協調各方在數據共享、整合利用、專利論文發表等方面的權責、義務等事項。
關于發布可解釋、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
國科金發計〔2025〕12號
國家自然科學基金委員會現發布可解釋、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展國家重大戰略需求，以人工智能的基礎科學問題為核心，發展人工智能新方法體系，促進我國人工智能基礎研究和人才培養，支撐我國在新一輪國際科技競爭中的主導地位。
一、科學目標
本重大研究計劃面向以深度學習為代表的人工智能方法魯棒性差、可解釋性差、對數據的依賴性強等基礎科學問題，挖掘機器學習的基本原理，發展可解釋、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領域的創新應用。
二、核心科學問題
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科學問題，圍繞以下三個核心科學問題開展研究。
（一）深度學習的基本原理。
深入挖掘深度學習模型對超參數的依賴關系，理解深度學習背后的工作原理，建立深度學習方法的逼近理論、泛化誤差分析理論和優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。
通過規則與學習結合的方式，建立高精度、可解釋、可通用且不依賴大量標注數據的人工智能新方法。開發下一代人工智能方法需要的數據庫和模型訓練平臺，完善下一代人工智能方法驅動的基礎設施。
（三）面向科學領域的下一代人工智能方法的應用。
發展新物理模型和算法，建設開源科學數據庫、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領域復雜問題上的示范性應用。
三、2025年度資助研究方向
（一）培育項目。
圍繞核心科學問題，以總體科學目標為牽引，擬以培育項目的方式資助探索性強、選題新穎、前期研究基礎較好的申請項目，研究方向如下：
1. 神經網絡的新架構和新的預訓練或自監督學習方法。
針對圖像、視頻、圖、流場等數據，發展更高效的神經網絡新架構、預訓練或自監督學習方法，并在真實數據集上進行驗證。
2. 深度學習的基礎理論。
研究神經網絡的函數空間理論及誤差分析。研究神經網絡非線性訓練過程中的重要現象，包括頓悟（grokking）、穩定性邊緣（edge of stability）、損失尖峰（loss spike）和凝聚現象（condensation），分析損失景觀的嵌入結構、訓練超參數、凝聚、正則化技術等對Transformer、Mamba等架構的樣本效率、分布外檢測、泛化能力、推理性能的影響。
3. 大模型的基礎問題。
研究多任務、多數據、大模型的基礎問題，包括但不限于大模型的表示理論、泛化理論、樣本效率、大模型訓練的穩定性、標度率（scaling law）、涌現等現象；研究大模型的記憶災難（curse of memory）問題；研究大模型的思維鏈（Chain of Thoughts）、多步推理、上下文學習（In-Context learning）、推理外推能力（如length generalization）等的機制。
4. 以數據為中心的機器學習。
針對大模型數據側的獲取成本和效率問題，剖析數據生成模型的優化與泛化過程，加速生成模型的訓練和推理；針對訓練數據的質量和數量問題，設計多樣化和高質量的數據生成方法，提出高效的數據選擇和配比策略，探索數據與模型協同迭代優化的方式，加速通用大模型的訓練。
5. 科學領域的人工智能方法與理論。
針對典型的科學領域應用場景，如核聚變、藥物研發、材料設計、電子多體等問題，發展人工智能與物理、化學、生物等基礎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，解決典型復雜正反問題。
（二）重點支持項目。
圍繞核心科學問題，以總體科學目標為牽引，擬以重點支持項目的方式資助前期研究成果積累較好、對總體科學目標在理論和關鍵技術上能發揮推動作用、具備產學研用基礎的申請項目，研究方向如下：
1．融合邏輯和深度學習的推理方法。
通過融合邏輯方法和深度學習方法，提升人工智能系統的可靠性與處理復雜推理問題的能力。通過構建形式化數學數據庫，優化機器翻譯技術與證明算法，實現高度自動化的定理證明，建立高度嚴謹的推理模型。
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習方法，實現面向多物理場微幾何結構的基礎生成模型；通過建立形式化與BREP表示的計算機輔助幾何（CAD）模型數據庫，實現功能描述準確、高精度CAD模型自動生成，構建高質量的幾何資產；增強從CAD模型生成四面體、四邊形、高階網格的魯棒性，實現物理仿真穩定性與精度的提升。
3. 新一代腦啟發的人工智能。
針對生物神經元的節能特性與多樣化結構，在生物神經元與人工神經元之間建立簡潔高效的映射，使人工神經元具有生物神經元的能量優化與樹突非線性計算功能，并提出統一的能量優化算法框架。結合神經元網絡的連接結構與腦區特性，設計生物神經元特性約束和基于時空信息嵌入的人工神經網絡模型，實現記憶、決策等高級認知功能。實現不少于3種生物與人工神經元的映射及不少于3種樹突計算功能，與現有映射相比，實現精度、性能與可解釋性的提升。
4．類人認知學習框架。
探索類人認知學習框架，通過智能體主動感知和交互、模型自主學習和迭代更新，提升系統的智能化水平，解決具身智能體在復雜物理環境下的交互決策難題，為因果模型構建、物理常識生成等具身智能任務提供支撐。
5．物理過程驅動的多智能體仿真場景可信生成。
構建基于物理原理驅動的場景模型，實現高度逼真的環境動態模擬；整合多模態信息，增強智能體與環境的交互，確保仿真實體與現實世界的特性和行為相匹配；建立完善的仿真數據可信度評估體系，確保仿真場景的可靠性，為復雜系統研究和決策提供堅實的虛擬基礎。
6. 可解釋的人工智能方法及其在化學反應復雜體系中的應用。
發展基于深度學習與物理模型融合的可解釋人工智能方法，解析和構建化學反應網絡，揭示復雜化學反應體系的微觀機理與表界面作用規律，推動可解釋的人工智能方法在能源催化、合成化學和合成生物學等重要領域的落地應用。
7. 人工智能驅動的虛擬細胞研究。
基于多組學數據和人工智能方法，發展虛擬細胞技術，模擬細胞動態生命過程，解析細胞互作原理，預測生物體對擾動的復雜響應。具體包括：1）虛擬單細胞：針對酵母、細胞系等典型情景，通過多組學數據構建多尺度基因調控與信號通路網絡模型，動態預測細胞行為，實現合成生物學或藥物篩選應用；2）虛擬生物體：對線蟲、胚胎等典型場景，通過影像學和組學數據，構建多細胞相互作用關系和時空動態變化模型，揭示生物體的生物學機制。
8. 罕見病診斷決策大模型。
建立大規模罕見病臨床和遺傳信息數據庫，覆蓋基因和臨床表現等多維度信息，結合多模態數據，構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鍵依據。
9. 基于多模態大模型的耐受極端環境生物元件設計。
基于極端環境微生物數據，構建融合序列、結構與功能的蛋白質和核酸序列多模態預訓練大模型；分析重要生物元件與環境適應性、代謝功能等的聯系，構建元件對極端環境適應度的預測模型；設計開發耐受高溫、高壓、極端pH的蛋白質和核酸等功能元件并接受濕實驗驗證，推動其在工業、醫藥等領域的產業化應用落地。
（三）集成項目。
本年度擬遴選具有重大應用價值和良好研究基礎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。
設計記憶與推理分離、分層的通用大模型新架構，構建推理數據集，研究大模型的基礎理論及訓練方法。具體包括：1）探索記憶與推理分離的模型架構，實現可擴展、可學習、高壓縮、分布式、分層的記憶存儲，設計存算高效的新型訓練方法，通過從頭預訓練大模型（不少于7B參數，1T Tokens）驗證新架構與新訓練方法的有效性；2）實現文本推理數據的自動提取，自動構建自然語言推理數據和形式化數學定理數據庫；3）闡明Next-Token Prediction訓練范式有效性的內在機制，研究超參數和模型復雜度等對大模型推理能力的影響。
2. 結構材料構效關系的構筑方法與應用。
研究結構材料成分、組織結構、工藝等知識編碼表示方法，發展符號回歸和深度學習等材料知識構筑算法，構建物理意義明確的典型結構材料構效關系數學表達式或經驗模型；研究可解釋材料特征工程、知識誘導高精度建模、材料因果推理等方法，挖掘多組元成分、復雜工藝、組織結構等對材料性能影響的內稟關系，建立材料數據庫、知識庫和工藝庫；面向新型結構材料研發和生產制造全過程，發展數據和知識雙驅動的方法，研發出2-3種高性能典型金屬結構材料，并通過工程中試驗證。
3. 融合環境-系統-模型的智能操作系統。
針對算力硬件和物理世界設備的泛化與智能化趨勢，打破物理環境與智能模型邊界，設計環境-系統-模型協同演進的方案。具體包括：1）研究操作系統、人工智能模型、物理環境三方面共同迭代演化方法，保障環境-系統-模型協同演進，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備的分布式操作系統元架構，支撐不少于5種硬件和設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）研究面向復雜物理環境的高可靠分布式數據傳輸與存儲底座，實現物理空間智能元素的韌性互聯與實時協同。
四、項目遴選的基本原則
（一）緊密圍繞核心科學問題，鼓勵基礎性和交叉性強的前沿探索，優先支持原創性研究。
（二）優先支持面向發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領域應用的研究項目。
（三）重點支持項目和集成項目應具有良好的研究基礎和前期積累，對總體科學目標有直接貢獻并發揮支撐作用。
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當具備以下條件：
1. 具有承擔基礎研究課題的經歷；
2. 具有高級專業技術職務（職稱）。
在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學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）限項申請規定。
執行《2025年度國家自然科學基金項目指南》“申請規定”中限項申請規定的相關要求。
（三）申請注意事項。
申請人和依托單位應當認真閱讀并執行本項目指南、《2025年度國家自然科學基金項目指南》和《關于2025年度國家自然科學基金項目申請與結題等有關事項的通告》中相關要求。
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）申請人應當按照科學基金網絡信息系統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問題，對多學科相關研究進行戰略性的方向引導和優勢整合，成為一個項目集群。申請人應根據本重大研究計劃擬解決的核心科學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、科學目標、研究內容、技術路線和相應的研究經費等。
（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，根據申請的具體研究內容選擇不超過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，合計人數不超過9人。
（4）申請人在申請書起始部分應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問題、實現本重大研究計劃科學目標的貢獻。
如果申請人已經承擔與本重大研究計劃相關的其他科技計劃項目，應當在申請書正文的“研究基礎與工作條件”部分論述申請項目與其他相關項目的區別與聯系。
2. 依托單位應當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）為實現重大研究計劃總體科學目標和多學科集成，獲得資助的項目負責人應當承諾遵守相關數據和資料管理與共享的規定，項目執行過程中應關注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關系。
（2）為加強項目的學術交流，促進項目群的形成和多學科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦1次資助項目的年度學術交流會，并將不定期地組織相關領域的學術研討會。獲資助項目負責人有義務參加本重大研究計劃指導專家組和管理工作組所組織的上述學術交流活動。
（四）咨詢方式。
交叉科學部交叉科學一處
聯系電話：010-62328382
關于發布集成芯片前沿技術科學基礎重大研究計劃2025年度項目指南的通告
國科金發計〔2025〕6號
國家自然科學基金委員會現發布集成芯片前沿技術科學基礎重大研究計劃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。
國家自然科學基金委員會
2025年1月24日
集成芯片前沿技術科學基礎重大研究計劃2025年度項目指南
“集成芯片前沿技術科學基礎”重大研究計劃面向國家高性能集成電路的重大戰略需求，聚焦集成芯片的重大基礎問題，通過對集成芯片的數學基礎、信息科學關鍵技術和工藝集成物理理論等領域的攻關，促進我國芯片研究水平的提升，為發展芯片性能提升的新路徑提供基礎理論和技術支撐。
一、科學目標
本重大研究計劃面向集成芯片前沿技術，聚焦在芯粒集成度（數量和種類）大幅提升帶來的全新問題，擬通過集成電路科學與工程、計算機科學、數學、物理、化學和材料等學科深度交叉與融合，探索集成芯片分解、組合和集成的新原理，并從中發展出一條基于自主集成電路工藝提升芯片性能1-2個數量級的新技術路徑，培養一支有國際影響力的研究隊伍，提升我國在芯片領域的自主創新能力。
二、核心科學問題
本重大研究計劃針對集成芯片在芯粒數量、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問題展開研究：
（一）芯粒的數學描述和組合優化理論。
探尋集成芯片和芯粒的抽象數學描述方法，構建復雜功能的集成芯片到芯粒的映射、仿真及優化理論。
（二）大規模芯粒并行架構和設計自動化。
探索芯粒集成度大幅提升后的集成芯片設計方法學，研究多芯互連體系結構和電路、布局布線方法等，支撐百芯粒/萬核級規模集成芯片的設計。
（三）芯粒尺度的多物理場耦合機制與界面理論。
明晰三維結構下集成芯片中電-熱-力多物理場的相互耦合機制，構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。
基于上述科學問題，以總體科學目標為牽引，2025年度擬圍繞以下研究方向優先資助探索性強、具有原創性思路、提出新技術路徑的申請項目：
1. 芯粒分解組合與可復用設計方法。
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/射頻等芯粒的可復用設計方法。
2. 多芯粒并行處理與互連架構。
研究面向2.5D/3D集成的高算力、可擴展架構，計算/存儲/通信等芯粒間的互連網絡及容錯機制，多芯異構的編譯工具鏈等。
3. 集成芯片的自動化設計工具。
研究面向集成芯片的綜合/布局/布線自動化設計工具，集成芯片的可測性設計等。
4. 集成芯片電路設計技術。
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等。
5. 集成芯片2.5D/3D工藝技術。
研究大尺寸硅基板（Interposer）的制造技術，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問題，以總體科學目標為牽引，2025年擬優先資助前期研究成果積累較好、交叉性強、對總體科學目標有較大貢獻、促進集成芯片開源生態建設的申請項目。鼓勵協同自主制造企業參與申請。
1. 三維供電系統與分配網絡的設計方法
研究基于硅通孔（TSV）、深溝槽電容（DTC）等三維結構的多級供電拓撲，探索多相均流且快速響應的供電控制方法和理論，基于三維工藝實現峰值輸出電流不低于10000A的多相供電系統，開發三維供電分配網絡電源完整性的分析工具，驗證10億節點以上三維供電分配網絡的完整性，動靜態電壓降/噪聲與供電系統實測誤差不超過10mV。分析工具開源。
2. 大規模光子計算芯粒與異質集成架構
研究可重構片上光子計算芯粒，探索基于分布式衍射-干涉混合光子計算的權重多次讀寫和大規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，支持大模型網絡參數規模不低于1億，光電集成系統算力不低于5000 TOPS，能效不低于150 TOPS/W。
3. 太赫茲高通量超構芯粒互連接口
研究太赫茲高通量高集成超構芯粒互連接口，探索基于表面等離激元等新型微結構或新機制的傳輸線模型與多通道傳輸技術，研制芯片電路與微結構融合的超構芯片及其太赫茲高速率超構直接調制/解調電路，實現帶寬≥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-玻璃界面的微觀結合機制、增強界面結合力的工藝方法及其熱/力可靠性失效準則，開發深徑比≥10:1的電鍍玻璃通孔工藝，銅-玻璃界面結合強度≥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材料
研究兼容硅基板深槽電容工藝的新型高介電常數材料，揭示高介電常數材料多晶相共存的穩定與調控機制，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-有機混合介質基板（Interposer）工藝
研究硅橋芯粒嵌入的硅-有機混合介質基板的制備工藝，闡明模塑材料熱膨脹系數、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的混合介質基板，總面積≥3500mm2,通過優化工藝與結構縮小芯粒間距至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. 異構計算3.5D集成芯片
面向大模型等新應用場景，研究基于2.5D/3D混合（3.5D）的CPU+NPU異構集成芯片的設計方法，探索多層DRAM芯粒與計算芯粒混合鍵合的集成芯片架構、三維堆疊的熱仿真與熱管理優化方法，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3.5D異構計算集成芯片原型，集成國產CPU、NPU等4種以上芯粒，異構芯粒總數≥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用驗證。
2. 百芯粒級大規模集成芯片
面向下一代超算CPU需求，研究和驗證大規模集成芯片體系架構與基礎關鍵技術。研究分布式存儲架構、容錯片上網絡架構、芯粒間一致性互連協議和目錄機制，突破百芯粒大尺寸基板設計、供電、散熱等關鍵技術并驗證電-熱-力仿真、基板翹曲模型等工具，構建萬核仿真平臺。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智能場景下利用率不低于30%。芯粒間互連最大帶寬≥800Gbps。實現原型芯片系統，其中主處理器RISC-V SPEC2006分數不低于10分/GHz，芯粒數量不少于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模擬場景等科學計算領域形成典型示范。
四、項目遴選的基本原則
（一）緊密圍繞核心科學問題，注重需求及應用背景約束，鼓勵原創性、基礎性和交叉性的前沿探索。
（二）優先資助能夠解決集成芯片領域關鍵技術難題，并具有應用前景的研究項目，要求項目成果在該重大研究計劃框架內開源，鼓勵重點和培育項目在申請內容中明確開源指標。
（三）重點支持項目應具有良好的研究基礎和前期積累，對總體科學目標有直接貢獻與支撐，并鼓勵研究機構與企業聯合申請。
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當具備以下條件：
1. 具有承擔基礎研究課題的經歷；
2. 具有高級專業技術職務（職稱）。
在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學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）限項申請規定。
執行《2025年度國家自然科學基金項目指南》“申請規定”中限項申請規定的相關要求。
（三）申請注意事項。
申請人和依托單位應當認真閱讀并執行本項目指南、《2025年度國家自然科學基金項目指南》和《關于2025年度國家自然科學基金項目申請與結題等有關事項的通告》中相關要求。
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）申請人應當按照科學基金網絡信息系統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問題，對多學科相關研究進行戰略性的方向引導和優勢整合，成為一個項目集群。申請人應根據本重大研究計劃擬解決的具體科學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、科學目標、研究內容、技術路線和相應的研究經費等。
（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“集成芯片前沿技術科學基礎”，受理代碼選擇T02，并根據申請項目的具體研究內容選擇不超過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，合計人數不超過9人。
（4）申請人在申請書起始部分應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內容)，以及對解決本重大研究計劃核心科學問題、實現本重大研究計劃科學目標的貢獻。
如果申請人已經承擔與本重大研究計劃相關的其他科技計劃項目，應當在申請書正文的“研究基礎與工作條件”部分論述申請項目與其他相關項目的區別與聯系。
2. 依托單位應當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）為實現重大研究計劃總體科學目標和多學科集成，獲得資助的項目負責人應當承諾遵守相關數據和資料管理與共享的規定，項目執行過程中應關注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關系。
（2）為加強項目的學術交流，促進項目群的形成和多學科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦1次資助項目的年度學術交流會，并將不定期地組織相關領域的學術研討會。獲資助項目負責人有義務參加本重大研究計劃指導專家組和管理工作組所組織的上述學術交流活動。
（四）咨詢方式。
交叉科學部交叉科學二處
聯系電話：010-62329489
關于發布關鍵金屬冶金的科學基礎重大研究計劃2025年度項目指南的通告
國科金發計〔2025〕10號
國家自然科學基金委員會現發布關鍵金屬冶金的科學基礎重大研究計劃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。
國家自然科學基金委員會
2025年1月24日
關鍵金屬冶金的科學基礎重大研究計劃2025年度項目指南
關鍵金屬是指新能源、電子信息等戰略性新興產業發展必需、供應風險較大且需要重點保障的稀有、稀散、稀土與稀貴等金屬。基于冶金產業升級與戰略性新興產業供應鏈安全，推進實施“關鍵金屬冶金的科學基礎”重大研究計劃項目，設立本指南。
一、科學目標
面向國家重大戰略需求，聚焦新能源、電子信息等領域用關鍵金屬，探索關鍵金屬元素富集分離與純化的新機制，建立關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體系與科學基礎，構建關鍵金屬冶金的研究新范式，推進冶金產業升級，保障關鍵金屬供應鏈安全。
二、核心科學問題
本重大研究計劃圍繞以下三個核心科學問題展開研究。
（一）關鍵金屬元素的富集提取機制。
關鍵金屬元素的富集提取新體系；復雜溶液體系中關鍵金屬元素的富集提取新機制；熔鹽分離體系中關鍵金屬元素超常富集新過程。
（二）關鍵金屬相似元素的高效分離原理。
關鍵金屬元素的相似性、“主客體”作用與靶向識別新機制；關鍵金屬相似元素的高選擇性分離新原理及過程調控。
（三）關鍵金屬超純制備過程調控規律。
關鍵金屬制備過程中雜質元素遷移規律、多場耦合純化機理與過程強化機制；超純關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
基于上述科學目標與核心科學問題，設立培育項目、重點支持項目、集成項目，形成關鍵金屬冶金的新思路，建立冶金新理論與技術新體系，實現關鍵金屬冶金的重大工程實施與重點產品開發。
（一）培育項目。
超越傳統冶金研究范式，突出強調形成“強選擇性”冶金反應新機制、新原理、新思路。優先支持探索性強且思路新穎的項目。
1. 關鍵金屬元素的富集提取新機制
主要包括但不限于：1）關鍵金屬元素選擇性提取新原理與新方法；2）復雜混合分散相的物理、化學、生物等超常富集新機制；3）關鍵金屬冶金過程熱力學、動力學及過程強化新方法。
2. 關鍵金屬相似元素的分離新方法
主要包括但不限于：1）關鍵金屬相似元素、同位素分離的新原理與新方法；2）共伴生體系中關鍵金屬相似元素的多尺度分離新方法；3）關鍵金屬相似元素分離過程動力學原位表征新技術。
3. 關鍵金屬的超純制備新體系
主要包括但不限于：1）關鍵金屬超純制備過程中雜質相間遷移與過程強化原理；2）關鍵金屬的多物理場超純制備新技術；3）超純關鍵金屬中痕量雜質檢測新方法。
（二）重點支持項目。
超越傳統冶金研究范式，突出強調形成“強選擇性”冶金反應新理論、新體系、新產品。優先支持科學問題明確、學術思想新穎、技術與產品體系完整，有望在新能源、電子信息等產業及重大工程領域形成支撐的項目。
1. 新能礦提取冶金與資源開發
（1）針對低豐度關鍵金屬（如鋰、鈾等）稀溶液體系（如鹽湖原鹵、地熱鹵水、海水等），明晰元素賦存與動態轉化機制，揭示元素微觀形態與溶液環境的響應規律，形成能突破“百萬分之一”的冶金新體系，實現關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（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的綠色冶金，以規模化資源循環工程為背景，提出電池梯次利用體系，創新預處理物理分離方法，推進短流程材料再造，形成退役電池綠色循環冶金新工藝與產品體系。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、生物等學科的交叉研究探索新思路，鼓勵利用大科學裝置揭示機理，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元素遷移規律，揭示分離與純化強化機制，建立相似分離冶金新體系，形成產品體系，保障基礎原材料供應。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律與二次資源特性，在此基礎上，針對不同有價元素建立“強選擇性”分離提純方法與新工藝，實現有價元素有效回收并形成系列產品。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材料
（1）針對電子信息用關鍵金屬的材料需求，推進智能驅動設計與制造，探索“顯微結構-智能解構”平行智能機制，確立金屬結構-性能的構效關系，開發雜質性能映射與純化方法；構建形成包含模型生成、結果反饋、專家驗證的研究迭代閉環；建立平行數智關鍵金屬冶金理論與方法。
（2）針對電子信息用鎵、銦、鍺等基礎材料的純化制程，明晰不同應用場景的材料性能，探索雜質遷移機制、凈化機理，明晰敏感雜質擴散、均質化行為，無晶界釘扎的結晶成核生長機制，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/雜質映射，探索雜質與元素作用機制、雜質元素聚集-分散遷移規律，形成雜質分析方法與標準；要求關鍵雜質成分檢測達到ppb級，同時明晰材料雜質敏感性及其影響。
（三）集成項目。
以重大工程實施與重點產品開發為背景，突出強調形成“強選擇性”冶金反應的學術思想創新、體系集成與產品突破，推進集成項目實施。優先支持頂層設計完備，研究基礎扎實，學術思路與體系清晰，產學研結合，負責人協調組織能力強，依托單位支持與保障能力強的項目。
1. 非傳統與復雜鋰礦的資源化規模開發
針對鋰云母、粘土鋰等非傳統與復雜鋰礦資源開發問題（如元素賦存與礦產稟賦復雜、主元素鋰品位貧化嚴重，伴生元素回收難，有害元素污染風險高，造巖礦物難規模化處置，礦產回收經濟性差等），以資源開發的重大工程為背景，推進非傳統礦產的資源化開發，確立非傳統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、成礦機制與礦床學特征；礦物分離過程與富集機制；元素超常富集與冶金學原理；伴生元素及回收方法；大規模造巖礦物處置與利用；基礎原材料導向的材料體系。凝練非傳統鋰礦資源化的核心科學問題，構建超常富集、分離與純化的高選擇性冶金體系與系統，形成多元有競爭力的產品，強化非傳統與復雜鋰礦綠色高效開發。主要目標與指標：實現鋰邊界品位0.3%的資源開發，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，經濟與環境效益顯著。
2. 關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）重點材料產品開發為背景。主要內容包括但不限于：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遷移規律，探明雜質物理賦存及脫除機制，滿足產品組分與組織要求；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律、大宗金屬冶金鍺的遷移富集機制。凝練核心科學問題，形成高選擇性鍺冶金原理及純化材料體系。主要目標與指標：規模化鍺資源開發與高純鍺產品應用工程示范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. 核級關鍵金屬冶金與材料體系開發
以釷基熔鹽堆/快中子堆核能系統為背景與依托，形成關鍵金屬冶金新體系和科學基礎。主要內容包括但不限于：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律；明晰相似元素分離策略和控制因素，揭示分離動力學機制與分離新理論；開發同位素分離體系，形成同位素分離技術原型，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，探索耦合多形態氟化氫與關鍵金屬元素反應動力學控制機理，探索干擾元素掩蔽方法、痕量雜質與關鍵金屬元素作用機制，建立核級釷-鈾循環氟鹽分析方法。項目強調以核心科學問題為牽引，形成技術體系與重大工程支撐。主要目標與指標：鋯鉿純度達5N5，氧含量低于30 ppm；釷純度達5N，相應氟化物氧含量20 ppm以下，硼當量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）緊密圍繞核心科學問題，注重需求及應用背景約束，鼓勵原創性、基礎性和交叉性強的前沿探索。
（二）優先資助能夠解決關鍵金屬冶金的科學難題或超出冶金學傳統研究范式的研究項目。
（三）重點支持項目應具有良好的研究基礎和前期積累，對總體科學目標有直接貢獻與支撐。
（四）集成項目既要有工程背景與材料目標，同時要強調核心科學問題凝練以及高選擇性冶金體系的形成與創新。
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。
申請人應當具備以下條件：
1. 具有承擔基礎研究課題的經歷；
2. 具有高級專業技術職務（職稱）。
在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學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）限項申請規定。
執行《2025年度國家自然科學基金項目指南》“申請規定”中限項申請規定的相關要求。
（三）申請注意事項。
申請人和依托單位應當認真閱讀并執行本項目指南、《2025年度國家自然科學基金項目指南》和《關于2025年度國家自然科學基金項目申請與結題等有關事項的通告》中相關要求。
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）申請人應當按照科學基金網絡信息系統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問題，對多學科相關研究進行戰略性的方向引導和優勢整合，成為一個項目集群。申請人應根據本重大研究計劃擬解決的具體科學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、科學目標、研究內容、技術路線和相應的研究經費等。
（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“關鍵金屬冶金的科學基礎”，受理代碼選擇T01，根據申請的具體研究內容選擇不超過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，合計人數不超過9人。
（4）申請人在申請書“立項依據與研究內容”部分，應當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問題、實現本重大研究計劃科學目標的貢獻。
如果申請人已經承擔與本重大研究計劃相關的其他科技計劃項目，應當在申請書正文的“研究基礎與工作條件”部分論述申請項目與其他相關項目的區別與聯系。
2. 依托單位應當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）為實現重大研究計劃總體科學目標和多學科集成，獲得資助的項目負責人應當承諾遵守相關數據和資料管理與共享的規定，項目執行過程中應關注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關系。
（2）為加強項目的學術交流，促進項目群的形成和多學科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦1次資助項目的年度學術交流會，并將不定期地組織相關領域的學術研討會。獲資助項目負責人有義務參加本重大研究計劃指導專家組和管理工作組所組織的上述學術交流活動。
（四）咨詢方式。
交叉科學部交叉科學一處
聯系電話：010-62328382
關于發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
國科金發計〔2025〕9號
國家自然科學基金委員會現發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展量子科技的國家重大戰略需求，針對量子信息科學及其與各領域交叉研究面臨的關鍵科學問題和技術挑戰，發展新原理、新方法，探索可持續發展的技術路線，加強我國量子科技基礎研究和人才培養，推動我國搶占量子科技國際競爭制高點。
一、科學目標
聚焦高精度量子操控與探測技術及應用，發展量子增強的新原理、新方法，推動精密測量技術進步；突破量子系統的操控與探測在高精度、高復雜度和可擴展性等方面的技術挑戰，為量子信息科學發展提供支持；充分發揮量子平臺和工具的優越性，突破經典技術探測極限，促進量子信息科學與其他領域的交叉融合。進一步提升我國量子科技基礎研究的原始創新能力，為實現我國量子科技自立自強提供支撐。
二、核心科學問題
本重大研究計劃圍繞以下三個核心科學問題開展研究：
（一）量子增強的新原理和新方法。
圍繞當前發展較為成熟或極有潛力的精密測量技術，建立和發展有效提高測量精度和靈敏度等指標的量子操控與探測新原理、新方法。
（二）量子信息科學進一步發展需要的高精度量子操控與探測技術。
突破量子操控與探測在精度、復雜度以及可擴展性等多方面技術挑戰，發展量子模擬、量子計算、空間量子技術等量子信息科學領域所需的高精度量子操控與探測技術。
（三）超越經典技術的量子操控與探測技術的應用。
發展有望超越經典技術探測極限的量子精密測量技術，并在物理學、天文學、化學、生命科學、地球科學和材料科學等領域實現應用示范。
三、2025年度資助研究方向
（一）培育項目。
圍繞上述科學問題，以總體科學目標為牽引，擬以培育項目的方式資助探索性強、選題新穎、前期研究基礎較好的申請項目，優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生用于實現測量精度增強的量子態，發展超越標準量子極限的量子精密測量新原理、新方法、新系統，在測量精度上實現具有應用意義的量子增益。
2. 量子信息技術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，發展面向大規模、高復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鍵技術和新理論新方案。
3. 超越經典技術的量子操控與探測技術。
發展超越經典技術探測極限且具有應用價值的量子精密測量關鍵技術和新方案，推動量子操控與探測技術在基礎物理檢驗、超越標準模型的新物理、天文觀測、化學、生命科學、地球科學和材料科學等領域的應用研究。
（二）重點支持項目。
圍繞核心科學問題，以總體科學目標為牽引，擬以重點支持項目的方式資助前期研究成果積累較好、在理論和關鍵技術研發上能發揮推動作用、具備交叉應用基礎或前景的申請項目，優先支持但不限于以下方向的理論和實驗研究：
1. 光和原子體系非經典態的制備和操控。
制備高壓縮度的非經典態，包括相位壓縮態、偏振壓縮態、正交分量壓縮態、數壓縮態、迪克態、自旋壓縮態等，發展不同類型非經典態在相位、位移、偏振等各種物理量精密測量中的應用，演示超過10 dB的測量精度量子增益。
2. 多參數聯合量子測量技術與應用。
揭示量子噪聲對多參數聯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，有效提高多參數聯合測量靈敏度，在高靈敏度電磁場探測、高精度光頻標等應用場景下，突破標準量子極限，實現超過5 dB的多參數聯合測量精度量子增益。
3. 基于超冷原子的新型光晶格調控技術。
發展基于超冷原子的新型光晶格調控技術。實現不同類型光晶格（比如三角、六角、籠目光晶格等）以及雙層扭轉光晶格，發展光晶格體系中周期性調制、無序、規范場等多個維度的調控和小于500 nm格點分辨的高分辨原位探測技術，超冷原子通過光晶格調控實現多個新奇量子物態（關聯絕緣體、非常規超導、量子反常霍爾效應、強關聯誘導的拓撲性等）以及原子數大于100的量子糾纏態。
4. 量子糾錯的新方法。
針對現有量子糾錯技術操控要求高、資源消耗大的問題，探索可擴展且能夠顯著節約比特資源的通用邏輯門方案；發展糾錯循環過程中的錯誤表征新技術，并提出相應的錯誤緩解策略；研發精確高效的解碼算法，提供支持實時解碼的具體實現方案；發展準確評估量子糾錯資源的工具，并提出針對主要損耗的優化方法；實驗驗證多個邏輯比特的通用邏輯門操作，提出可行的規模化路線，支撐量子糾錯技術的持續進步。
5. 大規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模物理比特的需求，發展產生和操縱大規模無缺陷中性原子陣列的技術。利用原子躍遷特性，選擇合適的原子平臺，實現萬原子規模隨機填充的光鑷陣列，并利用人工智能技術解決傳統原子重排算法中重排時間隨陣列規模線性增加的問題，在100 ms內生成10000個原子的無缺陷中性原子陣列；同時，實現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%，發展低串擾輔助比特和數據比特門操作以及線路中非破壞讀取技術，為容錯量子計算構建一個可操縱性高的萬原子規模實驗平臺。
6. 核光鐘關鍵技術。
探索229Th離子摻雜能力的調控機制，研究摻229Th晶體的輻射缺陷和真空紫外光譜性能，研發綜合性能優良的新型摻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離子分凝系數達到1；揭示深紫外非線性光學晶體紫外近邊吸收機理，提出降低其非本征吸收技術方案，研制高純高透過高效深紫外倍頻晶體(dij?> d36?(KDP))，有效提高晶體深紫外波段透過率（大于10%@148.4 nm），發展深紫外波段相位匹配技術，設計與研制深紫外倍頻輸出高轉換效率相關器件，實現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。
針對超越粒子物理標準模型的新物理探測需求，發展量子精密測量技術。例如實現精度達到10-28?e?cm量級的原子固有電偶極矩（EDM）測量；實現能量分辨率達到10-24?eV?Hz-1/2量級的贗磁信號測量；實現對質量在10-5?eV量級的類軸子粒子傳播的自旋相關相互作用探測精度提升達2個數量級以上。
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用。
針對量子引力、時空特性、極端物質狀態等前沿科學問題研究需求，發展基于原子干涉、原子自旋等的量子精密測量方法和技術。實現10-10?g量級水平重力加速度和慣性精密測量，提高地球定向參數和地球引力勢等的自主測量能力；實現10-7 os-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航精度潛力，開展量子慣性導航系統及應用研究，提高無人系統、智能控制等自主定位導航能力。
9. 量子精密測量在遙感技術中的應用。
發展高精度光頻梳、高效低噪聲單光子探測、超寬譜光電轉換等技術，在單光子弱信號的高效和高增益探測，對大氣的多種組分、層析風場和溫度反演，地貌跨介質高精度單光子測繪，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，突破經典遙感技術在探測距離、精度和靈敏度方面的瓶頸，助力生態環境監測等實際應用。
10. 量子精密測量在極弱磁場測量中的應用。
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、生命科學等方面的應用，發展靈敏度達到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，發展溶液條件下實現單蛋白質分辨的多模態極弱電流-磁場調控與測量裝置。
四、項目遴選的基本原則
（一）緊密圍繞核心科學問題，鼓勵原創性、基礎性和交叉性的前沿探索。
（二）優先資助能夠解決高精度量子操控與探測中的基礎科學難題或在相關領域具有應用前景的研究項目。
（三）重點支持項目應具有良好的研究基礎和前期積累，對總體科學目標有直接貢獻與支撐。
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當具備以下條件：
1. 具有承擔基礎研究課題的經歷；
2. 具有高級專業技術職務（職稱）。
在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學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）限項申請規定。
執行《2025年度國家自然科學基金項目指南》“申請規定”中限項申請規定的相關要求。
（三）申請注意事項。
申請人和依托單位應當認真閱讀并執行本項目指南、《2025年度國家自然科學基金項目指南》和《關于2025年度國家自然科學基金項目申請與結題等有關事項的通告》中相關要求。
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）申請人應當按照科學基金網絡信息系統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問題，對多學科相關研究進行戰略性的方向引導和優勢整合，成為一個項目集群。申請人應根據本重大研究計劃擬解決的核心科學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、科學目標、研究內容、技術路線和相應的研究經費等。
（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，根據申請的具體研究內容選擇不超過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問題、實現本重大研究計劃科學目標的貢獻。
如果申請人已經承擔與本重大研究計劃相關的其他科技計劃項目，應當在申請書正文的“研究基礎與工作條件”部分論述申請項目與其他相關項目的區別與聯系。
2. 依托單位應當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）為實現重大研究計劃總體科學目標和多學科集成，獲得資助的項目負責人應當承諾遵守相關數據和資料管理與共享的規定，項目執行過程中應關注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關系。
（2）為加強項目的學術交流，促進項目群的形成和多學科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦1次資助項目的年度學術交流會，并將不定期地組織相關領域的學術研討會。獲資助項目負責人有義務參加本重大研究計劃指導專家組和管理工作組所組織的上述學術交流活動。
（四）咨詢方式。
交叉科學部交叉科學一處
聯系電話：010-62328382
關于發布多物理場高效飛行科學基礎與調控機理重大研究計劃2025年度項目指南的通告
國科金發計〔2025〕7號
國家自然科學基金委員會現發布多物理場高效飛行科學基礎與調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。
國家自然科學基金委員會
2025年1月24日
多物理場高效飛行科學基礎與調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基礎與調控機理”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問題（多物理場是指跨域變構高速飛行器在飛行過程中，表面與空氣摩擦產生氣體環境溫度>3000K的高溫場，飛行器構型和表面氣固界面非穩態時變、壓強峰值≥7.5kPa的氣動力學場，跨域高速飛行產生1016~1020m-3等離子體電子密度的復雜電磁環境）。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近似火箭構型和近似飛機構型），建立跨大空域、寬速域、可重復的高效智能飛行器設計理論與方法，實現飛行器構型連續變化、主動流動調控和智能控制等核心基礎理論與技術突破，為航天運輸系統創新發展提供理論基礎與技術支撐。
一、科學目標
瞄準中國航天運輸系統國家重大需求，提出跨域高效智能飛行新思路，面向跨域、變構、可重復飛行關鍵特征，建立非定常空氣動力學模型，發展多物理參數實時感知與智能控制理論，突破主動熱防護、變構型機構-結構設計、主動流動控制和電磁力熱環境模擬與科學實驗等關鍵技術，取得一批多物理場高效飛行原創性成果，牽引學科深度融合與創新發展，革新面向航天巨系統的智能系統工程范式，為我國未來航天運輸系統提供關鍵理論、方法、技術和人才隊伍儲備，促進中國航天運輸系統發展規劃的順利實施。
二、核心科學問題
本重大研究計劃圍繞以下三個核心科學問題開展研究：
（一）變構型材料與機構的多物理場耦合機理。
揭示柔性材料-變形機構在復雜約束下熱防護、變形機構與結構、剛柔耦合等機理，建立結構健康監測、耐久性與損傷容限評價新方法，滿足對飛行器變構材料與機構的極限需求。
（二）跨域非穩態流動模型及調控機制。
研究復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，發展主動流動調控手段，實現氣動特性精確預示和高效降熱減阻。
（三）變構與飛行的一體化智能控制。
揭示強不確定環境下飛行動力學耦合控制機理，突破跨域無縫自主導航及環境-任務自匹配的在線自主規劃決策等關鍵技術，構建變構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。
圍繞核心科學問題，以總體科學目標為牽引，2025年擬資助前期研究成果積累較好、處于當前研究熱點前沿、對總體科學目標有較大貢獻的申請項目，研究方向如下：
1. 跨域變構飛行器多維光滑連續變形翼時變動力學特性與主動控制方法研究
針對跨域變構飛行器多維光滑連續變形翼在氣動、結構、熱環境耦合作用下復雜的動力學穩定性問題和可靠建模難題，提出寬域氣動環境下剛-彈-柔耦合系統非線性時變動力學建模方法，揭示變形過程中機翼動力學失穩現象的觸發條件和演化規律、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合的方式驗證復雜非線性時變動力學系統模型的預測誤差控制在10%以內，動態失穩發生的概率降低至1%以下，顫振臨界速度提升至少15%。
2. 跨域變構飛行器發汗冷卻過程內外流耦合機制與預示方法
針對跨域變構飛行器表面非穩態流動力熱特征與主動流動調控手段復雜耦合的問題，建立高超聲速外流場作用下多孔結構內部幾何特征與冷卻工質亞聲速流動、相變過程的準確描述和調控方法，解決傳統方案熱流-相態-流量強耦合導致的氣動建模難、流量控制難、傳熱惡化預測難等問題；建立發汗冷卻作用下跨域變構飛行器氣動力熱特性預示的建模理論與高效計算方法，開展風洞試驗方法研究，突破跨域變構主動流動控制飛行器氣動力熱響應特性高精度高效預示關鍵技術，解決發汗冷卻與外流場耦合計算和發汗冷卻控制調控問題，建立可控相變發汗冷卻功能梯度結構設計方法，研制原理樣機，采用仿真與試驗相結合的方式驗證可控發汗冷卻高超飛行器標模氣動力預示誤差不超過15%，氣動熱預示誤差不超過20%。
3. 跨域變構飛行器力熱等離子體環境測量與重構方法研究
針對跨域變構飛行器飛行環境參數跨度大、流動狀態復雜以及主動流動控制耦合導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雜變化過程，重點開展飛行環境下多物理場耦合模型、力熱等離子體環境參數測量與全表面快響應重構（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），重構更新速度≤500ms）、地面模擬環境實驗與驗證方法（地面等離子體環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模型，為克服飛行器弱模型飛行控制難題，提供全表面環境參數支撐。
4. 面向復雜動態任務的航班化天地往返智能規劃決策方法
針對飛行器空天跨域飛行過程中點對點運輸、在軌服務等多任務實時規劃難題，建立點對點運輸、在軌服務等典型任務場景以及區域規避等安全約束的形式化描述與分析架構，提出飛行任務時序和航跡的魯棒規劃決策方法；建立異構載荷和復雜飛行任務的邏輯模型，提出飛行器頻繁進出空間場景下的任務航跡自動匹配、智能任務滾動規劃與動態臨機調度方法；突破融合環境態勢預測和任務特征學習的快速自適應規劃方法，進行動態未知場景下基于經驗學習的規劃加速以及實時在線驗證與評估，實現復雜動態任務下航班化天地往返的智能決策規劃。所建立的智能規劃決策方法針對≥100個復雜線性時序任務和50個飛行器場景，預先任務規劃時間≤5秒；基于板載計算資源，針對≥15個臨機時序任務和10個飛行器場景，規劃時間≤1秒。
5. 跨域變構飛行器高性能AI模型架構研究
針對跨域變構飛行器在力-熱-電磁多物理場環境下的變構型、主動降熱減阻及智能自主飛行等帶來的多學科強耦合綜合優化難題，研究適用于跨域變構飛行器力-熱-電磁多物理場耦合的關鍵參數訓練基礎架構；設計適用于多物理場耦合環境的AI算法輕量化內核，提出高效環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、結構、防隔熱、飛控、感知、建模等多專業強耦合的跨域高速飛行器垂直AI模型。實現稠密大氣、臨近空間、外空間等3種跨域變構型建模，支持主被動結合降熱減阻，完成因果與溯源分析驗證。完成跨域變構飛行器垂直AI模型千萬核級國產超算并行化訓練，高效融合的模態數據種類≥3種，模型參數量≥7000M；完成異步并行收斂性分析，設計可擴展性異步并行訓練框架，算法訓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上，集中優勢力量，圍繞以下方向進行集成，力爭實現跨越發展。
1. 多物理場高效飛行關鍵成果耦合匹配機制與集成飛行試驗技術
面向重大計劃三大核心科學問題的理論、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化方法，明確不同驗證載荷的設計邊界與能力考核準則，揭示多學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律；探明大尺寸連續變形與飛行器本體耦合干擾機制，實現跨域變構飛行中飛行器表面復雜強時變流場表征與飛行器結構動態特性精準分析需求；構建多載荷驗證窗口匹配與軌跡優化模型，實現非對稱連續變形干擾下的姿態穩定控制與多約束窗口飛行試驗軌跡優化；突破跨域高效飛行復雜空間約束與流動界面下的力、熱參數原位測量技術，獲取跨域變構飛行環境下的力、熱、變形等物理量的測量數據；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計，構建高超飛行條件力熱耦合環境，完成多物理場高效飛行理論、方法等關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. 跨域變構飛行極端環境下信息感知與傳輸系統集成驗證
針對跨域變構飛行器在極端力熱等離子體環境下電磁感知與信息傳輸的需求，研究跨域飛行器變構下信息窗口區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控機制、多物理場與信息特征的關聯模型等科學問題，突破極端環境參數（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、分布式天饋系統設計（極小開窗尺寸≤φ100mm、耐溫＞1700K）與輻射特性調控、電磁信息智能感知與定位、分布式自適應信息傳輸等關鍵技術，研制變構與等離子體環境電磁信息感知傳輸原理集成系統，開展地面模擬環境（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. 跨域變構飛行器流動調控非穩態氣動特性精確預示理論與方法
針對跨域變構飛行器稀薄-連續跨域飛行環境和變構型、大面積主動熱防護特征強耦合帶來的強非穩態效應使得飛行器氣動建模與精確預示面臨巨大困難的問題，建立適用于大空域、寬速域非穩態流動調控與多尺度變構飛行流場統一的非線性本構氣體動力學理論與氣動力/熱智能高效數值計算方法；發展面向飛行器總體高效降熱減阻的主動流動調控手段與布局優化技術，揭示跨域變構主動流動調控飛行器氣動力熱響應規律與飛行性能提升機制，開展地面試驗驗證研究；構建滿足航天運輸系統工程應用需求的多域融合變構型方案，探索寬域時變非線性流動調控機理和規律，應用跨域變構非穩態氣動特性精確預示理論，發展智能變體與流動調控快速決策與評估方法，完成半實物仿真驗證。建立跨域變構非穩態流動及其主動調控理論與方法體系，形成可兼容多種流動控制手段和變形方式、能夠覆蓋稀薄-連續跨流域狀態的高效計算CFD軟件平臺；與風洞試驗、飛行試驗數據或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%、大攻角法向力系數偏差不大于8%；經平臺優化后采用主動流動調控技術的高超飛行器關鍵部位降熱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）緊密圍繞核心科學問題，注重需求及應用背景約束，鼓勵原創性、基礎性和交叉性的前沿探索。
（二）優先資助能夠解決多物理場高效飛行中的基礎科學難題并具有應用前景的研究項目。
（三）重點資助具有良好研究基礎和前期積累，對總體科學目標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當具備以下條件：
1. 具有承擔基礎研究課題的經歷；
2. 具有高級專業技術職務（職稱）。
在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學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）限項申請規定。
執行《2025年度國家自然科學基金項目指南》“申請規定”中限項申請規定的相關要求。
（三）申請注意事項。
申請人和依托單位應當認真閱讀并執行本項目指南、《2025年度國家自然科學基金項目指南》和《關于2025年度國家自然科學基金項目申請與結題等有關事項的通告》中相關要求。
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）申請人應當按照科學基金網絡信息系統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問題，對多學科相關研究進行戰略性的方向引導和優勢整合，成為一個項目集群。申請人應根據本重大研究計劃擬解決的具體科學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、科學目標、研究內容、技術路線和相應的研究經費等。
（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基礎與調控機理”，受理代碼選擇T02，根據申請項目的具體研究內容選擇不超過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，合計人數不超過9人。
（4）申請人在申請書起始部分應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內容），以及對解決本重大研究計劃核心科學問題、實現本重大研究計劃科學目標的貢獻。
如果申請人已經承擔與本重大研究計劃相關的其他科技計劃項目，應當在申請書正文的“研究基礎與工作條件”部分論述申請項目與其他相關項目的區別與聯系。
2. 依托單位應當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）為實現重大研究計劃總體科學目標和多學科集成，獲得資助的項目負責人應當承諾遵守相關數據和資料管理與共享的規定，項目執行過程中應關注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關系。
（2）為加強項目的學術交流，促進項目群的形成和多學科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦一次資助項目的年度學術交流會，并將不定期地組織相關領域的學術研討會。獲資助項目負責人有義務參加本重大研究計劃指導專家組和管理工作組所組織的上述學術交流活動，并認真開展學術交流。
（四）咨詢方式。
交叉科學部交叉科學二處
聯系電話：010-62329548，010-62329489
關于發布地球宜居性的深部驅動機制重大研究計劃2025年度項目指南的通告
國科金發計〔2025〕3號
國家自然科學基金委員會現發布地球宜居性的深部驅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。
國家自然科學基金委員會
2025年1月24日
地球宜居性的深部驅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動機制”重大研究計劃瞄準地球內部層圈（地核、地幔及地殼）在控制地球宜居性中的重要作用，圍繞以深部揮發份為紐帶的跨圈層動力過程與能量物質循環重大科學問題，通過地球科學、數學、物理學、化學、信息科學、材料科學等多學科跨領域跨尺度綜合研究，為破解地球宜居性的深部引擎之謎提供基礎理論和技術支撐。
一、科學目標
聚焦地球宜居性的深部驅動機制，查明地球深部碳、氫、氧等揮發份的化學行為、分布及賦存狀態，闡明其對深部組成、性質和結構的影響，探究地球深部碳-氫-氧的循環機制與通量，揭示其與深部地球動力過程的聯系，查明深部新化學反應的類型、機制及效應，探索地球深部-淺部關聯機制及其對地球宜居性演變和新型稀缺能源形成的調控作用，促進地球系統科學的重大理論創新，培養一支有國際影響力的研究隊伍，提升我國在深地領域的創新能力。
二、核心科學問題
本重大研究計劃以深部揮發份的“催化作用”和新化學反應為切入點，圍繞揮發份（重點關注碳-氫-氧）在地球內部的分布、循環和效應三個相互關聯的核心科學問題開展研究。
（一）深部揮發份的分布與地球內部性質。
綜合實測地球化學數據、地球物理觀測、極端條件與計算模擬、材料微觀結構等研究地球深部揮發份的行為、分布及其對地球內部性質的影響，查明地球深部主要界面和不均勻體的物質組成、結構特征及成因。
（二）深部揮發份的循環與地球動力過程。
研究地球內部“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）過程中揮發份的作用和循環機理，厘清超級火山巖漿儲庫的組成和揮發份的遷移富集規律；限定富水流體、含水熔體和超臨界流體攜帶揮發份的能力以及揮發份在不同流體中的存在形式；約束揮發份在不同地球動力過程中的循環效率和控制因素。
（三）地球深部-淺部關聯機制與宜居性。
綜合大數據分析及人工智能運算、正演模擬研究和地球系統模型開發，研究深部化學引擎在大氧化、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。
以總體科學目標為牽引，基于核心科學問題，2025年度擬圍繞以下研究方向優先資助探索性強、具有原創性思路、提出新技術路徑的申請項目。
1. 地球深部揮發份的化學性質、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，限定地球深部揮發份的地球化學性質，揭示地球深部揮發份的組成和來源，探究其對地球內部動力學的啟示意義。擬資助不超過2項。
2. 揮發份對地球深部組成和物理性質的影響。
研究揮發份對地幔巖石輸運性質（如電導率和熱導率）、地震波速及衰減、地球內部熱力學行為和地幔氧化還原狀態的影響。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，查清地質構造、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. 深部揮發份分布/循環的探測/示蹤技術。
研發能有效揭示地球深部揮發份分布的地球物理探測技術，能確定地球深部儲庫中揮發份種類和含量的地球化學示蹤技術，以及能定量描述地球深部過程中揮發份行為的綜合模型。擬資助不超過2項。
5. 超深條件下揮發份的反應性。
研究地球深部高溫高壓條件下揮發份與地幔物質之間的反應機理，查清其可能引發的礦物相變、形變、元素交換和組織結構演化等現象。擬資助不超過2項。
6. 地球深部-淺部關聯機制。
研究超級火山噴發、陸殼形成與風化、動力地形等地球深部-淺部關聯機制中的存在問題，鼓勵提出新的跨圈層聯動機制，完善和發展研究地球內外聯動的方法體系；研究并提出地球不同演化階段（前板塊構造、古老板塊構造、現代板塊構造）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聯機制。鼓勵實測數據與數值模擬深度融合開展定量探索，項目需具全球和深時視野，重點應落腳在地球深部驅動機制。擬資助不超過2項。
（二）重點支持項目。
以總體科學目標為牽引，基于核心科學問題，2025年擬圍繞以下研究方向優先資助前期研究成果積累較好、交叉性強、對總體科學目標有較大貢獻的重點支持項目。
1. 地球深部揮發份的分布和物理化學效應。
研究地球深部揮發份的賦存、分布及物理化學效應，理解揮發份在地球內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的微觀結構特征與揮發份含量的關聯，定量約束揮發份在地球內部各圈層的豐度；闡明多種揮發份及其協同效應對地幔物質物理化學性質（如氧化還原狀態、輸運性質、波速、流變性質和部分熔融等）的作用和影響。擬資助不超過2項。
2. 揮發份對地球深部物質組成、結構和界面性質的影響。
查明地球深部主要界面（巖石圈內部不連續面、巖石圈-軟流圈界面、地幔轉換帶）和圈層內部多尺度不均勻體（LLSVP，ULVZ）的物質組成、幾何形態及結構特征，闡明其與揮發份的可能聯系，探究這些地球深部構造的形成和演化及其對地表地質的控制作用。擬資助不超過1項。
3. 俯沖帶深部揮發份循環過程。
厘清板片物質（如蛇紋巖）在俯沖過程中攜帶和釋放揮發份的作用和機理，闡明俯沖帶蛇紋石化反應過程及氫氣和甲烷等生成機制；限定揮發份在富水溶液、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；研究揮發份在不同深度的再循環效率，約束通過俯沖板片遷移到地球深部的揮發份通量和控制因素。擬資助不超過2項。
4. 深部揮發份的釋放與效應。
闡明大火成巖省和超級火山形成過程中揮發份組成特征及來源，限定與超級火山噴發有關的重要巖漿房過程及其精確時間尺度，揭示揮發份促進地幔和地殼大規模熔融、觸發超級火山噴發的機理；查清巖石圈破壞、大火成巖省和超級火山噴發的揮發份釋放量及氣候環境效應，以及大火成巖省風化過程對地球氣候的調節機理；揭示流體輸導體系與深部氫氣、氦氣等新型稀缺地質資源在淺部富集機理的關聯。擬資助不超過1項。
5. 地球深部新化學反應機理。
研究地球深部高溫高壓環境下輕質揮發份與地幔/地核物質間的反應，探尋深部新物質，歸納深部獨有的新化學反應，解析超氧化物等新化學反應產物的生成機制、演化歷史和物理化學性質，闡明深部物質引擎的化學要素和對地表宜居性的調控。鼓勵化學、物理學、材料科學、地球科學等多學科交叉，深化對地球深部新化學反應機理的理解。擬資助不超過2項。
6. 關鍵地質歷史時期重大生物事件與地球深部過程。
研究關鍵地質歷史時期海、陸生物的集群死亡事件，結合現代過程，探索地球深部過程驅動的地質災害事件和地表環境、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-淺部關聯機制與宜居性演化。
圍繞若干重大地質事件，建立高分辨率地質年代格架和生物多樣性演變模式，厘定關鍵環境因子變率，研究關鍵元素從深部到地表的跨圈層循環過程，闡明氣候、環境和生命演變等對深部揮發份循環過程的響應機制，揭示地球宜居性演化的深部驅動和表層響應的跨圈層耦合機制。擬資助不超過2項。
8. 耦合固體地球模塊的地球系統模型構建與應用。
以國際前沿數值模型為基礎，如中等復雜度模式地球系統模型SCION/GEOCLEM/cGENIE/GCM、復雜地球系統模式CESM等，探索地球系統模型與地球動力學模型、巖石圈動力學模型、地幔對流模型、地核動力學模型或地震波傳播模型等的結合，模擬關鍵物質和能量從地核到淺表的循環過程，定量探索地表宜居性演化的深部驅動機制。鼓勵數學、物理學、化學、信息科學、地球科學等多學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記錄的地球系統模型構建與應用。
以國際前沿數值模型為基礎，構建耦合非傳統穩定同位素地球化學記錄的地球系統模型，以深時極端氣候事件為例，定量闡明火山排氣-大陸風化-海洋生產力-海洋化學-生物演化之間的反饋與調節機制，建立深部去氣作用調控地表宜居性演化的理論框架，為利用古氣候科學評估當今和預知未來地球宜居性演化提供支撐。鼓勵數學、物理學、化學、信息科學、地球科學等多學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用。
利用大數據、人工智能等新技術，探索復雜地球圈層系統中宜居性演化的動態過程與深部作用機理。鼓勵自主研發新方法并自建數據庫，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，提供地球系統科學研究的新技術路徑。擬資助不超過2項。
四、遴選項目的基本原則
（一）對實現總體科學目標的貢獻度。
（二）促進科學問題解決的新思路、新方法。
（三）學科交叉，促進我國相關領域發展的國際合作與共享。
（四）培育項目優先資助探索性強、具有原創性思路、提出新技術路徑的申請項目；重點支持項目應具有良好的研究基礎和前期積累，學科交叉性強，對總體科學目標有直接貢獻與支撐。
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當具備以下條件：
1. 具有承擔基礎研究課題的經歷；
2. 具有高級專業技術職務（職稱）。
在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學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）限項申請規定。
執行《2025年度國家自然科學基金項目指南》“申請規定”中限項申請規定的相關要求。
（三）申請注意事項。
申請人和依托單位應當認真閱讀并執行本項目指南、《2025年度國家自然科學基金項目指南》和《關于2025年度國家自然科學基金項目申請與結題等有關事項的通告》中相關要求。
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）申請人應當按照科學基金網絡信息系統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問題，對多學科相關研究進行戰略性的方向引導和優勢整合，成為一個項目集群。申請人應根據本重大研究計劃擬解決的具體科學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、科學目標、研究內容、技術路線和相應的研究經費等。
（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動機制”，受理代碼選擇T04，并根據申請項目的具體研究內容選擇不超過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內容），以及對解決本重大研究計劃核心科學問題、實現本重大研究計劃科學目標的貢獻。
如果申請人已經承擔與本重大研究計劃相關的其他科技計劃項目，應當在申請書正文的“研究基礎與工作條件”部分論述申請項目與其他相關項目的區別與聯系。
2. 依托單位應當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）為實現重大研究計劃總體科學目標和多學科集成，獲得資助的項目負責人應當承諾遵守相關數據和資料管理與共享的規定，項目執行過程中應關注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關系。
（2）為加強項目的學術交流，促進項目群的形成和多學科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦1次資助項目的年度學術交流會，并將不定期地組織相關領域的學術研討會。獲資助項目負責人有義務參加本重大研究計劃指導專家組和管理工作組所組織的上述學術交流活動。
（四）咨詢方式。
交叉科學部交叉科學四處
聯系電話：010-62328922
關于發布超越傳統的電池體系重大研究計劃2025年度項目指南的通告
國科金發計〔2025〕11號
國家自然科學基金委員會現發布超越傳統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。
國家自然科學基金委員會
2025年1月24日
超越傳統的電池體系重大研究計劃2025年度項目指南
超越傳統的電池體系重大研究計劃面向“雙碳”戰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、環境適應性、資源與成本等方面面臨的關鍵科學問題和技術瓶頸，發展超越傳統的電池體系和相關理論，為我國下一代電池創新發展提供科學支撐。
一、科學目標
聚焦電池體系的能量與物質可控輸運規律，突破傳統平板電極界面電荷層理論、“搖椅式”嵌脫儲能機制、傳統電池材料體系與架構以及當前研究范式等，發揮多學科交叉融合研究優勢，圍繞超長壽命、高穩定性儲能電池與超高比能動力電池新體系創新，取得前瞻性基礎研究成果，引領全球電池科技變革，支撐我國“雙碳”戰略和能源科技自立自強。
二、核心科學問題
本重大研究計劃圍繞以下三個核心科學問題展開研究：
（一）多場耦合下的電子、離子、分子等多物種輸運規律。
電池體系中物種的運動規律與輸運理論，多物理場（電、磁、力、熱、光等）耦合的多子傳輸與動態反應機制。
（二）跨尺度、多結構的能量-物質傳遞與轉化規律。
電池體系中物質與能量輸運的多尺度環境演變行為，多相微環境中電化學活性位點的協同機制和構效關系，電池全生命周期的結構演變規律。
（三）帶電界面的相互作用與調控機制。
能量高密存儲與高效轉化的電池體系中電極與電解質表界面的作用機制，電池帶電界面調控和性能提升規律。
三、2025年度資助研究方向
（一）培育項目。
圍繞上述科學問題，以總體科學目標為牽引，對于探索性強、選題新穎、前期研究基礎較好的申請項目，將以培育項目的方式予以資助，研究方向如下：
1.電池新概念及新結構。
針對現有電池體系在安全、壽命、續航能力、充電時間、環境適應性等方面的瓶頸問題，從電極設計、電芯構筑、模組集成、電池組管理等方面提出新概念和新結構。鼓勵申請人提出超越傳統電池體系的原創性電池概念、新的能量儲存與轉換的物理化學機制，提出與當前電池體系有本質區別的結構體系與發展路徑，發掘能量轉換、物質輸運、穩定性、安全性之間的關聯規律與變化趨勢，闡明電池新結構的能質傳遞與轉化調控規律。
2.電池新理論及人工智能方法。
針對傳統雙電層理論和空間電荷層理論無法精準描述恒定電極電勢、恒定離子強度、非平衡態、離子極化場、復雜界面雙電層等電化學屬性的問題，發展針對復雜電池體系原位、動態結構和過程的精確、高效計算新方法和計算工作流，提出新理論；發展基于第一性原理的多物理場電化學雙電層仿真方法，建立從微觀到介觀的跨尺度電化學理論模型；探明多物理場耦合下的電荷轉移新機制，研究流體電池熱質傳遞和電化學反應耦合過程，構建電池全生命周期全要素數字孿生系統和碳足跡模型。通過高通量計算以及實驗數據，發展針對正負電極、電解質特定性質的機器學習模型，挖掘、設計電池新材料；篩選可精確描述電池特性的描述符體系，利用機器學習模型，精確評估、預測電池全生命周期參數，明晰電池衰減以及失效機制，建立電池安全性預警策略。
3.電池新表征方法及機制。
針對傳統表征技術難以研究真實工況下電池的問題，發展先進的原位、工況表征新方法，揭示真實條件下電化學反應機理，闡明電極材料結構組成、電解液與界面微觀結構及動態演變規律；研制基于量子傳感的電化學表征分析測量綜合系統，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律以及微區壓力與溫度探測新方法；建立表征數據可靠性的質量管理體系；研究電池傳感響應特性，開發電池無損-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反應過程和機制。
4.電池新材料及創制策略。
針對現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，突破傳統電池材料性能和資源瓶頸，開發基于豐產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和固態電解質，安全且高效的電極材料和關鍵輔材，超輕質、耐高溫、抗沖擊電池組安全防護材料體系。結合電池材料基因數據庫和智能算法，發展自動化制備和實驗驗證技術，實現電池關鍵材料及配方的理性設計和自動化實驗驗證的智能閉環。
5.顛覆性電池儲能新體系。
提出區別于基于傳統能質轉化機制的電池體系，鼓勵創制顛覆性能量儲存新體系，發展基于新的能質轉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聯，驗證新型儲能電池體系實現路徑和可行性，例如極端環境同位素儲能電池、量子儲能電池、相變儲能電池、智慧儲能電池等非常規儲能體系。
（二）重點支持項目。
圍繞前沿科學問題和產業重大需求，以總體科學目標為牽引，對于前期研究成果積累較好、對總體目標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，鼓勵與企業聯合申報，研究方向如下：
1.電池共性科學問題解析與解決對策。
針對現有電池體系中長期循環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險高、極端環境服役受限等共性基礎科學問題，發展人工智能輔助的工況環境全電池高維復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耦合作用機制實現精確計算，構建兼容高性能與高安全性超越傳統電池體系，創制高可逆性與枝晶抑制新型金屬負極材料體系；發展先進的表征新方法，揭示固體電解質界相（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、多尺度物化性質的定量參數，闡明電極結構、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的影響規律；建立可靠的SEI膜力、電、化學等方面性質的數據庫，通過機器學習等方法解析其對電池性能的影響，提出新型電池結構-性能-壽命系統性優化的顛覆性策略，解決現有電池體系中金屬負極性能劣化、界面失效和安全風險等瓶頸挑戰。
2.電池系統工況表征新技術。
針對電池體系動態、工況下關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，發展先進的原位、工況表征新方法，闡明電極材料結構組成、電解液（或固態電解質）與界面微觀結構及動態演變規律；依托大型科學儀器裝置和其他先進表征技術，以揭示電極結構和電極-電解液表界面關鍵動態變化過程中的新原理、新機制為導向，構建基于光譜、質譜、能譜、色譜等多譜學方法聯用的原位/工況表征系統，實現共點（面）、同時刻原位表征電極結構和電極-電解液表界面的關鍵動態變化過程；開發微弱電化學信號的測試和抽取方法，實現其與電池微觀結構與過程的精準對應；發展覆蓋電池全生命周期的多維度工況表征技術，高時間-空間-能量分辨、多維度、可視化解析電池反應過程的新原理、新機制，建立針對電池體系關鍵動態過程的多模態全局表征新范式。
3.高比能長壽命高安全的固態電池。
針對現有固態電池體系載流子輸運速率慢、電極-電解質固/固界面阻抗大、體積變化嚴重等問題，提出顛覆性的新型固態電池關鍵材料解決方案，構建有序通道實現高效載流子輸運，通過開發新型固態電池關鍵材料與原位電化學表征技術，多尺度解析固態電池表界面結構演化規律，揭示熱-電-力-化學耦合下的電池性能衰退與熱失效機制，構建大尺寸固態電池的多物理場耦合模型，發展高比能、高安全、無外壓、長壽命的固態電池新體系，實現電池能量密度高于600Wh/kg和循環壽命大于1500周的性能突破，提供固態電池失效預警與防護的理論依據，安全性達到國家標準。
4.極端條件下能質高效長時轉化的電池新體系。
針對超寬溫域、高壓力、微重力、高濕度、強沖擊、高加速度、強輻照等極端環境與力學條件下的能量可逆存儲和高效轉化需求，特別是全電飛行器瞬時加速和傳感器穩定持續供電的需求，研究極端條件下電池性能退化現象與材料失效機制，開發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傳輸動力學規律，匹配高空飛行多維度傳感與信號傳輸系統，并推動其在全電飛行器電源中的應用；發展兼具高能量轉化效率和高輻射抗性的放射性能量轉換材料可控合成方法，厘清材料結構、化學組分、放射源摻雜方式等對輻射能量轉化作用規律，發展長效輻光伏核電池器件制備和封裝技術，并推動其在傳感器供電上的應用驗證。
5.電池關鍵材料數據庫和智能設計平臺。
面向電池體系的多尺度演化與復雜耦合行為，結合產業需求，融合自動化高通量實驗、人工智能加速從頭算方法、大數據與人工智能技術，構建關鍵材料數據庫，發展跨尺度系統模擬與性能快速優化迭代方法。針對壽命與安全性預測的關鍵挑戰，基于短時間、少循環數據開發智能預判工具，突破當前依賴長時間充放電循環與傳統安全測試的局限。通過機器學習與數據挖掘，揭示結構-性能-壽命-安全的內在關聯，為電池體系的智能設計、穩定性評估與安全管理提供支撐。
（三）集成項目。
圍繞重大前沿科學問題和產業急迫需求，以總體科學目標為牽引，對于前期研究成果積累豐富、對總體目標有重大貢獻、具有重大應用價值的申請項目，將以集成項目的方式予以資助，需與頭部企業聯合申報，提倡申請人采用多學科交叉的研究手段，注重與化學科學、工程材料科學、數理科學、信息科學等領域的合作。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。
針對現有動力電池續航里程短和工作溫域窄等問題，創制兼容性好和離子電導率高的新型功能電解液或固態電解質、比能高和穩定性好的正負極新材料和電池新架構；結合原位表征技術和多尺度理論計算模擬，解析電池中不同溫度下物質與能量輸運規律，闡明材料構效關系，揭示材料、電極、電池、模組等不同尺度下結構演變規律，發展高比能、本質安全、寬溫域的動力電池新體系，實現電池能量密度高于700Wh/kg、循環壽命大于200周和工作溫域?50°C至+60°C的性能突破，優化模組集成與系統管理，推動其在動力電源中的應用。
四、項目遴選的基本原則
（一）緊密圍繞核心科學問題，注重需求及應用背景約束，鼓勵原創性、基礎性和交叉性的前沿探索。
（二）優先資助能夠解決超越傳統的電池體系中的基礎科學難題并具有應用前景的研究項目。
（三）重點支持項目和集成項目應具有良好的研究基礎和前期積累，對總體科學目標有直接貢獻與支撐。
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當具備以下條件：
1. 具有承擔基礎研究課題的經歷；
2. 具有高級專業技術職務（職稱）。
在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學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）限項申請規定。
執行《2025年度國家自然科學基金項目指南》“申請規定”中限項申請規定的相關要求。
（三）申請注意事項。
申請人和依托單位應當認真閱讀并執行本項目指南、《2025年度國家自然科學基金項目指南》和《關于2025年度國家自然科學基金項目申請與結題等有關事項的通告》中相關要求。
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）申請人應當按照科學基金網絡信息系統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問題，對多學科相關研究進行戰略性的方向引導和優勢整合，成為一個項目集群。申請人應根據本重大研究計劃擬解決的核心科學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、科學目標、研究內容、技術路線和相應的研究經費等。
（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“超越傳統的電池體系”，受理代碼選擇T01，根據申請的具體研究內容選擇不超過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，合計人數不超過9人。
（4）申請人在申請書起始部分應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問題、實現本重大研究計劃科學目標的貢獻。
如果申請人已經承擔與本重大研究計劃相關的其他科技計劃項目，應當在申請書正文的“研究基礎與工作條件”部分論述申請項目與其他相關項目的區別與聯系。
2.依托單位應當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）為實現重大研究計劃總體科學目標和多學科集成，獲得資助的項目負責人應當承諾遵守相關數據和資料管理與共享的規定，項目執行過程中應關注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關系。
（2）為加強項目的學術交流，促進項目群的形成和多學科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦1次資助項目的年度學術交流會，并將不定期地組織相關領域的學術研討會。獲資助項目負責人有義務參加本重大研究計劃指導專家組和管理工作組所組織的上述學術交流活動。
（四）咨詢方式。
交叉科學部交叉科學一處
聯系電話：010-62328382
? ? ?來源:國家自然科學基金委員會
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、項目戰略研討、專家考察調研、科技政策培訓、企業內訓等相關業務。在科技咨詢領域具有很強的政府背景、行業渠道、人脈資源及專業能力，為廣大科研工作者及科技型企事業單位提供專業化服務。
近期相關科技培訓:
1月15-18日上海|“十五五”重點課題前期研究謀劃暨2025年國家科技計劃項目申報和科研平臺建設運行、科研資金全
過程管理使用高級研修班
1月15-18日南京|2025年科技項目申報與科研平臺建設運行、經費使用管理、綜合績效評價專題培訓班
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化高級研修班
如有相關需求及培訓報名請及時聯系: 王主任, 電 話:13426056628(同微信)
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