国家基金重点研究领域Word文档格式.docx

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变形体强度理论与破坏机理；

多场耦合理论与智能材料及结构力学；

材料及结构的多尺度力学；

超常环境下结构响应与爆炸冲击力学；

重大工程结构的完整性和耐久性。

　　（6）非定常复杂流动机理与控制

流动稳定性与可压缩湍流；

非定常流动中的流固耦合及其控制；

高超声速流动与飞行器推进机理；

高速水动力学与空泡理论和实验研究；

环境演化与突变中的复杂介质流动。

　　（7）宇宙和星系的结构、起源与演化

暗物质与暗能量的本质；

宇宙早期的物理过程；

星系和宇宙大尺度结构的形成和演化；

活动星系核的结构与辐射的理论研究；

大质量黑洞的形成和演化以及与星系的共同演化；

天体剧烈活动。

　　（8）银河系的结构、演化及恒星的形成、晚期演化与太阳活动

银河系的结构、性质、形成与演化；

星际介质和恒星形成、演化和活动；

系外行星系统的搜寻及其形成与演化；

太阳大气的磁场、结构和动力学，太阳耀斑、日冕物质抛射及其日地物理效应。

　　（9）新型光场的调控及其与物质相互作用

阿秒激光产生、测量及应用；

超短激光脉冲整形、载波相位调控和量子态演化精确测量和控制；

超强、超短脉冲激光及其与物质的相互作用；

超快非线性光学新现象与新物理；

红外、THz和X射线激光及其他相干短波长光产生及其应用；

高灵敏、高精密激光光谱新原理、新方法；

光子晶格中光传输和相互作用。

　　（10）受限及关联量子系统的新现象和新效应

受限、介观系统的量子现象和宏观量子效应；

强关联和低维凝聚态系统基本物理问题及新理论方法；

拓扑量子相变与拓扑元激发，超冷原子、分子体系的量子性质及其应用基础；

微纳量子器件与单原子、单分子器件的关键物理问题；

高性能复合材料或器件物性的表征与优化；

磁性材料及结构中的物理问题。

　　（11）随机非均匀介质中声传播的表征、控制与作用的物理问题

复杂介质中声的传播、检测、作用及其声场建模；

海洋声场的时空特性与探测；

噪声的产生与控制以及低频声波的吸收和隔离；

新型发射与接收声换能器及其阵列；

时间反转技术、负折射现象以及亚波长高分辨率成像关系。

　　（12）深层次物质的结构、性质与相互作用

标准模型检验与超出标准模型的新物理；

宇宙学及宇宙演化中高能物理与核物理过程；

超重新核素和新元素合成；

原子核结构性质以及相对论重离子碰撞物理。

　　（13）等离子体物理及其数值模拟

惯性约束聚变的超强激光与等离子体作用过程以及高能量密度物理；

磁约束高温等离子体产生、加热、输运及不稳定性等动力学过程；

低温等离子体源、边界物理、波与粒子相互作用等基础问题与应用；

空间等离子体磁重联过程。

　　（14）物理学实验仪器与实验方法、新技术及其应用

新型加速器关键物理问题；

核技术和同步辐射先进实验技术方法及其应用；

量子结构材料的新制备技术与新方法；

高时间、空间、能量分辨探测与分析方法与技术；

高精密物理量测量、控制方法与关键技术，极端条件下的表征与分析技术。

　　（15）量子信息与未来信息器件的物理基础

量子信息形态转换及测量的物理问题；

量子纠缠和多组分关联的物理实现和度量；

基于具体物理系统的量子信息处理和固体量子计算；

单光子产生、探测及量子相干器件物理；

量子模拟的理论、方案与实验。

　　2.化学科学部。

（1）合成化学

功能导向新物质的可控、高效、绿色设计合成理论和方法；

分子剪裁和组装的控制和机理；

复杂体系及其反应历程与机理的研究；

新合成策略、概念和技术的探索；

极端条件下的合成和制备。

（2）化学结构、分子动态学与化学催化

化学反应动态学理论与实验技术；

表面、界面化学反应的本质、动态过程及反应控制；

催化机理及其反应过程的调控；

极端条件下的化学反应与物质结构。

　　（3）大分子和超分子化学

可控/“活性”聚合方法与不同拓扑结构聚合物精密合成；

光电磁功能大分子性能优化；

非石油大分子合成与高分子生物合成；

高分子多层次结构动态过程与机制；

生物医用高分子及其与细胞相互作用及调控规律；

超分子体系与超分子聚合物的构筑与可控组装；

超分子材料功能化的结构设计、理论计算与实验表征。

　　（4）复杂体系的理论、模拟与计算

从结构到性能预测为导向的复杂体系计算方法与应用；

普适可靠的密度泛函形式、高精度和低标度的电子相关理论；

激发态结构与过程理论；

物质形态转换过程中化学反应过程的理论与计算；

高维、多自由度及凝聚相体系的量子动力学理论与非平衡、非线性统计理论；

自组装结构与过程多尺度的动力学理论。

　　（5）分析测试原理和检测新技术、新方法

复杂样品系统分离与鉴定方法学研究；

多维、多尺度、多参量分析测试新原理与新方法研究；

组学分析中的新方法和新技术；

面向国家安全、人类健康、突发事件的分析方法与技术；

分析器件、装置、仪器及相关软件的研制；

极端条件下的分析化学基础研究。

　　（6）绿色与可持续化学

有毒、耗能和污染产品的分子替代与可持续产品创制；

高效“原子经济性”新反应；

无毒无害及可再生原料的高效转化；

环境友好的反应介质的开发和利用；

绿色化工过程与技术；

全生命周期分析与评价。

　　（7）污染物多介质环境过程、效应及控制

环境分析新方法、新原理、新技术；

大气、水体、土壤复合污染过程与控制；

污染物的生物有效性与生态效应的化学机制；

污染物的生态毒理与健康效应；

化学污染物暴露与食品安全；

化学品风险评估与管理的理论和方法。

　　（8）化学与生物医学交叉研究

基于化学小分子探针的复杂生物体系中信号转导过程研究；

具有重大意义的生物大分子及其类似物的合成及功能研究；

非编码RNA结构与功能研究；

干细胞化学生物学及神经化学生物学；

生物体系中信息获取新方法和新技术:

化学探针与分子成像；

计算机模拟技术，特别是针对复杂生物网络体系计算技术。

　　（9）功能导向材料的分子设计与可控制备

不同尺度物质间相互作用的机制及其调控规律；

表面和界面的结构调控与功能化；

研究“从分子到固体”的组装过程和规律，构筑有序纳米结构和材料；

光电磁及其复合性能等功能无机晶态材料的分子设计与可控制备；

有机／高分子光电功能材料的设计与可控制备；

极端条件下材料的化学结构形态及物相的控制和调控。

　　（10）能源和资源的清洁转化与高效利用

化石能源高效清洁转化；

生物质高效转化的化学化工基础；

我国特有资源的高效高值利用；

太阳能高效低成本转换利用；

核能高效安全利用的化学化工基础；

新型、高效、清洁的化学能源与替代能源。

　　（11）面向节能减排的过程工程

节能减排和低碳排放转化的共性科学基础；

可再生能源开发、利用中的化学工程基础；

外场强化下的资源转化机理和节能理论；

非常规介质强化反应传递过程的机理和调控机制；

面向过程工业的先进计算、模拟与仿真系统；

大规模资源转化过程的优化集成与多尺度调控。

　　3.生命科学部。

（1）蛋白质的修饰、识别与调控

蛋白质新的修饰类型的鉴定、功能和调控机制；

蛋白质不同位点、不同修饰类型发生的时空调节机制和功能关系；

蛋白质相互作用的特异性、动态性和网络特征的系统分析；

蛋白质修饰导致的蛋白质相互作用的变化；

蛋白质修饰、识别和调控机制的进化。

（2）核酸的结构与功能

DNA、RNA的结构与修饰、复制、重组与代谢；

非编码DNA和非编码RNA对核酸和蛋白质活性与功能的调控机制；

非编码DNA和非编码RNA在细胞、组织、器官和个体等生命活动过程及疾病发生中的功能及其调控机制。

　　（3）干细胞自我更新与定向分化

干细胞全能性维持的分子机制，尤其关注表观遗传学调控机制在其中的作用；

干细胞与周围环境的相互关系；

干细胞高效、定向分化的分子机制；

iPS（多功能干细胞）的功能及应用基础；

体细胞核基因组重编程的机理以及重编程分子的鉴定；

干细胞分化后的去向分析，移植细胞与受体组织的兼容、整合的机制。

　　（4）组织器官发育的调控

重要组织器官前体细胞命运决定；

重要组织器官前体细胞迁移；

重要器官形态构建与再生的分子调控；

重要组织器官发育异常的遗传机制。

　　（5）免疫反应的细胞和分子机制

抗感染天然免疫识别与应答的细胞与分子机制；

天然免疫与获得性免疫的相互联系和相互作用；

获得性免疫应答过程中抗原加工与提呈的分子过程；

免疫细胞发育和分化机制；

新型免疫分子的结构与功能；

免疫耐受和免疫逃逸的细胞与分子机制。

　　（6）生物多样性及维持机制

生物演化与多样性的关系；

不同尺度生物多样性的分布格局及其形成与维持机制；

生物多样性与生态系统功能的关系；

受损生态系统的生物多样性的恢复机制。

　　（7）复杂性状的遗传网络与遗传规律

复杂性状遗传、全基因组系统结构的解析；

复杂性状的遗传、全基因组调控网络；

复杂性状的全基因组关联分析；

不同复杂性状遗传系统间的互作。

　　（8）系统发育与分子进化

生命之树重建的理论与方法；

物种进化的分子机制；

进化与发育；

基因与基因组进化；

进化与适应。

　　（9）代谢、次级代谢与调控

代谢途径及其生理功能；

代谢调控基因的分析；

调节次级代谢的信号转递；

代谢产物的后修饰、转运和存贮机制；

次级代谢产物的鉴定与活性分析；

代谢网络与调控机制。

　　（10）生物种质资源的发掘与评价

生物基因资源保护的理论基础和策略；

农业生物野生近缘种野生居群的遗传多样性和分化；

生物资源变异与演化规律；

生物资源优良基因的发掘评价；

生物资源保存的新方法。

　　（11）主要农业生物重要性状遗传网络解析

农业生物重要性状的分子遗传机理和基因调控网络解析；

基因间互作以及基因与环境互作；

高通量基因型分析体系的建立；

主要农业生物基因组单倍型结构研究；

多基因聚合分子设计育种理论。

　　（12）主要农业植物水分、养分需求规律与高效利用机制

农业植物高产优质的水分、养分的需求规律；

植物水分、养分高效利用的机制和调控；

农田水分运行转化规律与作物响应过程；

根际互作的生态过程；

农田水分—养分耦合机制和调控。

　　（13）主要农业植物病虫害发生规律及防控机制

　　主要研究方向：

重要植物病、虫害发生规律；

病原物、昆虫与农业植物的协同进化和互作机制；

农业病虫害区域性灾变机制与调控。

　　（14）主要农业动物疾病发生规律和防控

重要动物疫病的病原学和病原生态学；

病原与宿主的免疫识别和互作机制；

动物病原体跨种间传播和感染的分子机制；

病原协同致病机制；

寄生虫感染与致病机制；

新型疫苗研制的理论基础。

　　（15）神经细胞和环路的形成及信号处理机制

神经细胞发育的调控机制；

神经细胞间建立选择性联系的机制；

信息在特定神经环路中的处理及整合机制；

神经环路功能性修饰及其调控机制。

　　（16）食品贮藏与制造的生物化学基础

食品品质保持与变化的机理；

食品制造和贮藏过程中生物活性物质及营养成分转化规律；

食品有害物质形成、迁移转化规律及食品中主要污染物的代谢、消长规律及调控机制；

食品中有害微生物与有毒物质的检测和风险评估的技术与方法。

　　4.地球科学部。

（1）行星地球环境演化与生命过程

重要化石门类古生物学、生物宏演化和高分辨率综合地层学；

关键全球变化时期的环境背景；

极端环境下的生命特征；

地质微生物学、生物标志物及其环境效应；

生物地球化学过程与地球表面环境的演化。

（2）大陆形成演化与地球动力学

壳—幔的结构、组成及相互作用；

大陆的形成、演化与陆内地质过程；

大陆碰撞过程与造山带动力学；

大洋板块与大陆边缘的相互作用；

地球深部过程与表层过程的耦合关系。

　　（3）矿产资源、化石能源的形成机制与探测理论

大陆地质与成矿作用；

成矿模型、成矿系统与成矿机理；

盆地动力学与成藏作用；

区域地下水循环和环境地质演化；

深部大型矿床（藏）含矿信息探测与提取。

　　（4）天气、气候与大气环境变化的过程与机制

大气关键变量探测、观测系统优化和数据集成的新理论和新方法；

天气与气候变化的动力机制及其可预报性；

大气物理、大气化学过程及相互影响机制；

亚洲区域天气变化、气候变异和大气环境的相互影响；

气候系统中能量和物质的交换和循环。

　　（5）全球环境变化与地球圈层相互作用

亚洲季风—干旱环境系统与全球环境变化；

区域水循环（含冰冻圈）与气候变化；

海平面和海陆过渡带变化的动力学及趋势；

生物圈的关键过程及与其他圈层的互馈、元素生物地球化学循环与地球系统；

全球环境变化的自然和人类因素；

地球系统模拟的关键科学问题。

　　（6）人类活动对环境影响的机理

地球工程与全球变化；

资源利用的环境效应；

重大地质灾害和大规模人类工程活动对环境影响的机理；

区域环境过程与调控；

自然过程与人类活动相互作用；

区域可持续发展。

　　（7）陆地表层系统变化过程与机理

陆地表层关键自然要素相互作用与界面过程；

陆地表层物质迁移转化过程；

陆地表层自然与人文要素的耦合过程；

陆地表层系统综合研究的理论和方法。

　　（8）水土资源演变与调控

土壤过程与演变；

土壤质量与资源效应；

流域水文过程及其生态效应；

区域水资源的形成机制；

区域水、土资源耦合与可持续利用。

　　（9）海洋过程及其资源和环境效应

西太平洋的多尺度过程与高低纬相互作用；

我国近海的海陆相互作用；

海洋微生物与生物地球化学循环；

海洋生态系统与生态安全；

海底资源的成矿成藏理论。

　　（10）日地空间环境和空间天气

空间天气科学前沿基本物理过程研究；

日地系统空间天气耦合过程研究；

空间天气区域建模和集成建模方法；

空间天气对人类活动的影响。

　　（11）地球观测与信息提取的新途径和新技术

对地观测的新原理和新方法；

深部探测和浅层观测的新理论和新技术；

微量、微区与高精度和高灵敏度的实验测试分析技术；

空间大地测量的理论、方法与技术及其地学应用地球深部过程、表层环境和宇宙过程示踪的新途径；

地球系统基础信息采集和应用的理论与技术；

观测数据的同化、融合和共享应用理论。

　　（12）我国典型地区区域圈层相互作用与资源环境效应

　　主要研究方向:

多板块汇聚和青藏高原形成的深部动力学过程和机制及其资源效应；

高原生长（范围和高度）时空变迁及其对海陆气相互作用和亚洲季风干旱环境系统的影响；

青藏高原区域圈层（岩石圈、大气圈、水圈和生物圈等）相互作用的过程和发展趋势；

西太平洋俯冲与东亚岩石圈演化及其对环境的影响作用。

　　5.工程与材料科学部。

（1）光电功能材料

高效光—电/电—光转换的基本过程和新机理；

光电材料的设计与制备；

表界面工程与微纳结构及其功能调控；

光电功能材料和器件的理论与模拟；

光电原型器件的制备及性能表征。

（2）能源材料

高效能源转换与储存新机制；

高效低成本太阳能电池相关材料及其关键技术；

质子交换膜燃料电池材料和中低温固体氧化物燃料电池关键材料；

高容量储氢材料；

高效二次电池材料及关键技术；

超级电容器关键材料及制备技术；

反应堆核能材料。

　　（3）环境材料

新型环境治理材料的设计及反应机理研究；

有毒有害元素替代材料的生态设计；

固体废弃物的资源化利用技术；

可完全降解高分子材料的设计及降解机理；

调光、调温、调湿功能材料的设计；

材料环境负荷的表征及评价方法。

　　（4）高性能结构材料

宏观、介观和微观多尺度上结构和力学性能的相互关系；

材料在耐极端苛刻服役条件下的组织和性能演化；

先进复合材料的组织和界面结构控制；

材料的强韧化和长寿命设计；

材料制备过程中形态结构的控制；

结构功能一体化材料。

　　（5）材料科学基础理论、制备与表征技术

材料模拟和材料计算；

材料成分和结构、制备加工工艺、性质和使用性能之间的协同关系；

材料设计与制备的新理论和新方法；

材料表征与测试的新原理和新技术；

材料器件一体化设计。

　　（6）资源高效开采与环境的相互作用规律

深部裂隙岩体工程力学特性；

煤层气与煤共采理论与方法；

深部钻井的基础理论；

提高煤炭、石油、天然气采收率的物理化学基础理论；

资源开采中的重大灾害形成机理及控制；

矿区生态保护与复垦的基础理论与方法。

　　（7）冶金与材料制备过程中的界面科学

冶金过程界面的基础理论；

有价组分高效利用与循环冶金理论与方法；

外场及特殊条件下的冶金及加工过程理论；

金属凝固过程与控制；

高纯净、高性能、高附加值冶金及材料制备工程；

高效、节能、减排冶金理论。

　　（8）复杂机电系统的功能原理与集成科学

复杂真实机构的集成设计理论与方法；

机械驱动与传动中的能量传递、转换与精密复合运动的创成；

复杂机电系统功能生成中的界面效应、行为规律与调控；

复杂机电系统物质流、能量流与信息流融合协同设计；

复杂机电系统多学科设计优化与集成设计理论；

极端服役条件下系统的结构损伤与系统可靠性。

　　（9）高性能零件/构件的精密制造

高性能精确成型制造；

高能束与特种能场加工；

精密与超精密加工；

数字化设计、加工、测量一体化。

　　（10）化石能源高效清洁利用

燃煤污染物综合防治理论与技术；

低碳排放的煤基多联产利用；

化石能源利用中的温室气体捕获与资源化利用；

化石能源的高效洁净利用新方法；

燃烧化学反应机理与燃烧过程检测。

　　（11）二氧化碳捕获与封存（CCS）

能源动力系统中燃烧前、纯氧燃烧、燃烧后捕获CO2的理论与方法；

煤基化工动力多联产系统与CO2分离过程的一体化控制原理与方法；

低能耗捕获CO2的革新技术与方法；

CO2分离溶剂变化过程与热能转换过程的耦合方法与规律；

CO2液化与运输过程的热物理问题。

　　（12）智能电网基础

大规模可再生能源电力输送及接入基础；

智能电网多信息融合自愈理论与技术；

电力信息与控制的安全及其支撑技术理论与方法；

智能电网互动机制与实现的理论与方法、智能电网的电力市场机制与实现等。

　　（13）城乡建筑节能设计原理与技术体系

建筑热、湿环境热力学分析新方法；

高品质建筑声、光、热环境设计理论和方法；

我国典型气候带建筑室内热湿环境营造机理；

乡村建筑节能和人居环境改善技术基础理论和评价体系；

工业建筑污染物控制通风理论及应用方法等。

　　（14）环境变迁中的城市科学

工程结构与工程系统的环境作用模型；

大规模工程系统中、长尺度灾害危险性分析方法；

环境变迁中的地域人居环境设计理论；

历史建筑的损毁机理、防护技术与保护策略；

城市形态变迁、交通模式演变、交通需求演化相互作用规律；

城市交通系统的供需平衡机理与平衡控制理论。

　　（15）海洋工程基础理论与前沿技术

深海浮式结构物系统环境载荷与动力响应；

深海装备安全设计和测试的前沿技术；

船舶航行性能与多学科优化设计；

水下探测与通信；

先进轮机系统的性能优化理论与方法；

新概念海洋装备与设施的开发方法与设计理论；

结构安全性综合分析方法与风险分析。

　　（16）工程结构的全寿命设计与控制

环境与荷载耦合作用下工程结构性能演变机理；

工程结构与工程系统的灾害作用物理模型；

基于微结构演化的材料-结构多尺度寿命预测理论和方法；

工程结构寿命全过程精细化分析理论与性能评定理论及方法；

工程结构与工程系统的基于整体可靠度的性态优化与性能设计理论；

工程结构的性能监测与性能控制。

　　6.信息科学部。

（1）新型信息材料与器件

自旋电子材料与器件；

单光子探测与发射器件；

适于高频大功率、高温电子的宽带隙材料与器件；

适合平面工艺和未来大规模集成的碳基材料与器件；

有机/聚合物光子器件、半导体激光器、大功率LED与高效太阳能电池等。

（2）纳米级集成电路

纳米尺寸的MOS器件及存储器件；

微纳传感、能量获取与转换电路；

可重构与容错多核SoC；

极低功耗电路、超高速混合信号系统；

纳米尺度SoC电子设计自动化、集成电路芯片测试、器件模型。

　　（3）微纳光子学与光电集成

微纳功能结构及相关光电子器件；

大规模高性能光电子集成芯片；

微波光子学器件与片上高速光互联；

高速高稳定电—光/光—光采样技术；

光学数据复合和校准技术；

光—光耦合超快非线性动力学问题；

低成本光生微波技术和射频光发送与光调制。

　　（4）毫米波、太赫兹与红外器件

器件设计、仿真与测试；

毫米波集成