关于发布极端条件电磁能装备科学基础重大研究计划2023年度项目指南的通告

国科金发计〔2023〕68号

国家自然科学基金委员会现发布极端条件电磁能装备科学基础重大研究计划2023年度项目指南，请申请人及依托单位按项目指南所述要求和注意事项申请。

国家自然科学基金委员会

2023年9月26日

极端条件电磁能装备科学基础重大研究计划年度项目指南

极端条件电磁能装备科学基础重大研究计划以电磁能装备领域的国家重大战略需求为牵引，以建立电磁热力多场耦合极端冲击条件电磁能装备基础理论为核心，通过在等价实验机理、在线测量原理、复杂系统建模理论、快速数值求解算法、材料评价与设计方法和数据处理及分析方法方面的不断创新，为电磁能装备的研制及发展提供科学基础。

一、科学目标

聚焦电磁能装备及其所用储能电介质材料和直线推进金属材料在多场耦合极端冲击条件下的构效关系和物性演化，以材料调控为基础，以耦合测试为手段，以长效服役为目标，揭示电磁热力多场耦合极端冲击条件电磁能与材料相互作用时空演化机理，构建电磁热力多场耦合极端冲击条件电磁能装备科学基础，引领电磁能装备研发模式变革，产生重大原始创新，占领电磁能技术领域制高点，形成代表世界电磁能技术水平的战略科技力量。

二、核心科学问题

本重大研究计划的核心科学问题是：电磁热力多场耦合极端冲击条件电磁能与材料相互作用时空演化机理。

三、2023年度资助研究方向

本重大研究计划所述的电磁能装备特指实现电磁能与动能间瞬时高功率转换的装备；所述的极端条件特指多场耦合和极端冲击的共同作用，其中极端冲击指的是极高功率、极短时间（ms级）、极大电流（MA级）和极高速度（≥2000m/s），多场耦合指的是电磁热力共同作用下的多物理场强耦合。本年度重大研究计划所述的电磁能装备材料聚焦电磁能装备所用的直线推进金属材料（含轨道和运动体）和储能材料。2023年度项目申请应符合上述限定条件。

（一）重点支持项目。

拟资助（但不限于）以下方向：

1. 直线推进电磁能装备材料物性演变机理与非线性构效关系。

研究极端条件电磁能装备直线推进金属材料（轨道和运动体）的各参量（电导率、弹性模量、屈服强度、延伸率、软化温度、表面硬度、海洋环境适应性等）的时空演化规律；建立极端条件电磁能装备直线推进金属材料在多场耦合强冲击下的物性参数演变模型；建立评价各参量演变规律的指标体系。

2. 直线推进电磁能装备高速载流摩擦界面损伤机制与调控。

面向电磁能装备高速载流摩擦磨损的极端条件，开展高速载流摩擦磨损界面行为研究，建立高速载流摩擦磨损模型，揭示界面沉积物的形成和演化机制，实现对不同发射条件下磨损量的定量预测；开展界面损伤抑制策略研究，实现对磨损量的有效调控。

3. 直线推进电磁能装备极端条件颠覆性新材料探索研究。

面向未来电磁能装备发展需求，应用人工智能和大数据等前沿技术，探索关键性能显著提升、满足极端条件电磁热力多场耦合服役需求，促进电磁能装备轻量化和长寿化的颠覆性新概念材料。其中，储能电介质薄膜材料，储能密度≥8MJ/m3（涵盖电压范围2~10kV），充放电频率≥20次/分钟（毫秒级放电），寿命≥2万次，放电效率≥95%（10kHz范围内），自放电时间常数≥1000s（最高工作场强，工作温度≥80℃）；直线推进材料要求屈服强度≥750MPa，导电率≥60%IACS，伸长率≥10%，软化温度≥700℃，弹性模量≥120GPa，表面硬度220-300HV，与铝干摩擦系数≤0.15，与铝载流滑动摩擦系数≤0.02，可用于大尺寸制备（1吨以上）。

（二）集成项目。

拟资助以下方向：

1. 高速直线推进电磁能装备枢轨材料性能劣化与实时原位诊断和评价研究。

针对电磁能装备枢轨材料可靠性和健康状态评价的需求，从发射过程极端多物理场耦合作用出发，开展电磁能材料原位诊断技术研究，研制能实时原位检测和表征枢轨关键力学性能、电枢材料元素残留分布的方法及装置（主要性能指标：屈服强度测量误差≤10%、元素检测空间分辨率≤0.1mm、成像空间分辨率≤0.1mm），揭示极端发射工况下（运行速度≥2000m/s、载流密度≥1010A/m2、应变速率≥106/s、升温速率≥105K/s）电磁能材料失效机理，建立发射条件与枢轨材料微观组织及力学性能的关系，形成物理与数据驱动的轨道健康状态评估模型及软件，并实现在电磁能装备的集成及示范应用。

2. 电磁能装备储能电介质材料与器件极端条件物性演化过程的模拟与原位测量、性能劣化机理表征与性能提升研究。

针对电磁能装备储能材料的高储能密度和长寿命两大技术要求，从结构出发厘清科学问题，实现储能材料电磁热力多场耦合作用极端条件的模拟加载和过程表征；发展储能材料服役物性演化过程（含空间电荷、温度分布、应力应变分布、电场分布、表面形貌等）的原位测量方法，揭示储能材料极端条件服役的物性参数劣化机理，形成储能材料极端条件服役性能的表征方法；发展储能材料跨尺度（微观分子结构、介观界面结构、宏观结构）关联性能提升策略，突破现有储能材料的密度和寿命关键技术指标，取得性能具有重大提升的实物研究成果，并在电磁能装备上开展典型示范验证。电介质材料实物指标要求为：储能电介质薄膜材料，储能密度≥8MJ/m3（涵盖电压范围2~10kV），充放电频率≥20次/分钟（毫秒级放电），寿命≥2万次，放电效率≥95%（10kHz范围内），自放电时间常数≥1000s（最高工作场强，工作温度≥80℃）。储能元件的实物指标要求为：充电秒级，放电毫秒级，储能≥1kJ，储能密度≥4MJ/m3，单位储能的放电电流≥0.5A/J，额定电压涵盖2-20kV范围，充放电频率≥20次/分钟（毫秒级放电），放电效率≥93%（10kHz范围内），服役寿命≥1万次（最高工作电压，环境温度-40℃~55℃）。

四、2023年度资助计划

2023年度拟资助重点支持项目11项左右，直接费用资助强度约为300万元/项，资助期限为4年，申请书中研究期限应填写“2024年1月1日至2027年12月31日”；拟资助集成项目2项左右，直接费用资助强度约为1200万元/项，资助期限为4年，申请书中研究期限应填写“2024年1月1日至2027年12月31日”。鼓励来自电气、材料、数学、物理、化学、信息等不同学科领域的研究队伍联合参与申请。

五、申请要求及注意事项

(一）申请条件。

项目申请人应当具备以下条件：

1. 具有承担基础研究课题的经历；

2. 具有高级专业技术职务（职称）。

在站博士后研究人员、正在攻读研究生学位以及无工作单位或者所在单位不是依托单位的人员不得作为申请人进行申请。

（二）限项申请规定。

执行《2023年度国家自然科学基金项目指南》“申请规定”中限项申请规定的相关要求。

（三）申请注意事项。

申请人和依托单位应当认真阅读并执行本项目指南、《2023年度国家自然科学基金项目指南》和《关于2023年度国家自然科学基金项目申请与结题等有关事项的通告》中相关要求。

1. 本重大研究计划项目实行无纸化申请。申请书提交日期为2023年10月26日－11月1日16时。

（1）申请人应当按照科学基金网络信息系统中重大研究计划项目的填报说明与撰写提纲要求在线填写和提交电子申请书及附件材料。

（2）本重大研究计划将紧密围绕核心科学问题，对多学科相关研究进行战略性的方向引导和优势整合，成为一个项目集群。申请人应根据本重大研究计划拟解决的核心科学问题和本指南公布的拟资助研究方向，在分析国内外已有成果的基础上，明确新的突破点以及创新思路，自行拟定项目名称、科学目标、研究内容、技术路线和相应的研究经费等。

（3）申请书中的资助类别选择“重大研究计划”，亚类说明选择“重点支持项目”或“集成项目”，附注说明选择“极端条件电磁能装备科学基础”,根据申请的具体研究内容选择相应的申请代码。

重点支持项目的合作研究单位不得超过2个，集成项目的合作单位不得超过4个。

（4）申请人在申请书“立项依据与研究内容”部分，应当首先说明申请符合本项目指南中的资助研究方向，以及对解决本重大研究计划核心科学问题、实现本重大研究计划科学目标的贡献。

如果申请人已经承担与本重大研究计划相关的其他科技计划项目，应当在申请书正文的“研究基础与工作条件”部分论述申请项目与其他相关项目的区别与联系。

2. 依托单位应当按照要求完成依托单位承诺、组织申请以及审核申请材料等工作。在2023年11月1日16时前通过信息系统逐项确认提交本单位电子申请书及附件材料，并于11月2日16时前在线提交本单位项目申请清单。

3. 其他注意事项。

（1）为实现重大研究计划总体科学目标和多学科集成，获得资助的项目负责人应当承诺遵守相关数据和资料管理与共享的规定，项目执行过程中应关注与本重大研究计划其他项目之间的相互支撑关系。

（2）为加强项目的学术交流，促进项目群的形成和多学科交叉与集成，本重大研究计划将每年举办1次资助项目的年度学术交流会，并将不定期地组织相关领域的学术研讨会。获资助项目负责人有义务参加本重大研究计划指导专家组和管理工作组所组织的上述学术交流活动，并认真开展学术交流。

（四）咨询方式。

工程与材料科学部工程五处

联系电话：010-62328301

关于发布糖脂代谢的时空网络调控重大研究计划2023年度项目指南的通告

国科金发计〔2023〕69号

国家自然科学基金委员会现发布糖脂代谢的时空网络调控重大研究计划2023年度项目指南，请申请人及依托单位按项目指南所述要求和注意事项申请。

国家自然科学基金委员会

2023年9月26日

糖脂代谢的时空网络调控重大研究计划2023年度项目指南 

糖脂代谢是机体能量与物质来源的重要生命过程，其稳态平衡是机体应对内外时空环境变化的重要保障。糖脂代谢失衡直接导致各类疾病的发生。随着多组学、基因编辑、单细胞和单分子等科学技术的飞速发展，糖脂代谢研究正在经历从分子水平向网络互作集成、从静态到动态、从单器官到组织间应答协调等方面的纵深发展。同时，基础研究与健康生活方式指导、新药研发及临床疾病诊治的交叉融合不断加深。近年来我国在糖脂代谢前沿基础研究、应用转化研发和代谢性疾病临床研究等方面已取得若干重大进展，然而对糖脂代谢的核心机制、时空特征、代谢过程的微观途径与生物个体宏观表型的联系、代谢网络中局部调控与全局响应、代谢稳态维持和环境适应等认识仍很匮乏，因此对于糖脂代谢时空网络的研究具有重要意义。

一、科学目标

以糖脂代谢的时空网络调控为研究核心，揭示机体、器官、细胞和亚细胞结构对糖脂代谢状态的感知与应答模式；解析调节代谢稳态的组织器官间的信息对话与协同调控网络；发现重要糖脂代谢物产生、运输与转化的路径和调控机制；发现糖脂代谢调控与稳态维持的新规律；阐明代谢时空变化在环境适应及生命健康中的作用；揭示代谢稳态失衡在疾病发生发展中的核心机制，发展代谢健康新策略。

二、核心科学问题

糖脂代谢的核心机制、时空网络调控及其在生理病理条件下的变化规律。

三、2023年度资助的研究方向

本年度以“集成项目”的形式开展资助工作，鼓励前期在糖脂代谢研究中方向相近、有较好进展的项目负责人联合申请项目。基于前期已取得的创新性成果，结合国内外相关领域的研究进展和学科发展趋势，本年度在以下研究方向开展项目集成。

（一）糖代谢信号感知机制与生物学效应。

围绕特定生理和应激条件下，葡萄糖及其代谢产物所行使的生物学功能，重点研究葡萄糖及其代谢物作为信号分子被感知的机制、信号传递过程和生物学功能。

（二）脂代谢信号感知机制与生物学效应。

聚集脂代谢的关键通路和调控节点，研究不同营养物质对脂代谢的调控作用，揭示脂代谢中有信号作用的重要代谢物及其感知机制，解析生理病理功能。

（三）糖脂代谢中的细胞器互作。

聚焦线粒体、内质网、脂滴等糖脂合成及分解代谢关键细胞器，揭示细胞器互作在糖脂合成分解代谢等过程中的动态变化和调控分子机制，解析其关键调控因子的生理病理功能。

（四）新型激素对糖脂代谢的调控。

围绕代谢稳态维持，发现鉴定调节糖脂代谢的新型激素及受体，揭示其生理病理功能、作用机制、信号传导途径及在跨组织器官对话中的功能。

（五）糖脂代谢的神经调控。

聚焦神经对糖脂稳态的调控作用，揭示脑通过直接感知营养素调节糖脂代谢稳态的作用原理，以及不同发育阶段神经自身或经自主神经系统调控外周能量存储和消耗的机制。

（六）微生物与宿主互作对糖脂稳态的影响。

围绕肠道微生物的代谢产物、代谢酶与肠道组织以及重要代谢器官的相互作用，鉴定影响糖脂代谢稳态平衡的关键节点与调控机制，揭示微生物在糖脂代谢失衡等病理生理过程中的作用。

（七）肿瘤的糖脂代谢重编程。

围绕肿瘤细胞区别于正常细胞的无限制增殖能力，重点解析糖脂代谢重编程促进细胞周期进程的新机制。

（八）糖脂代谢的跨代调控。

聚焦亲代非经典遗传因素在子代糖脂稳态调控中的作用，发现其来源、跨代传递方式、作用靶器官与机制。

（九）糖脂代谢失衡与干预策略。

通过系统性定量表征手段研究糖脂代谢失衡，揭示疾病不同发展阶段糖脂代谢全景式图谱；开展代谢性疾病的临床（前）干预研究，助力精准诊疗。

（十）代谢物亚细胞精细定位分析与高分辨图谱。

综合高时空分辨及高覆盖度代谢物鉴定、传感与定量方法，对重要糖脂代谢物在亚细胞结构内分布与动态进行原位定量分析，发展原创技术、工具、算法，构建代谢物亚细胞时空动态高分辨图谱。

四、2023年度资助计划

拟资助集成项目8项，资助期限为3年，直接费用资助强度约为800万元/项，申请书中研究期限应填写“2024年1月1日－2026年12月31日”。

五、申请要求及注意事项

（一）申请条件。

本重大研究计划项目申请人应当具备以下条件：

1.具有承担基础研究课题的经历；

2.具有高级专业技术职务（职称）。

在站博士后研究人员、正在攻读研究生学位以及无工作单位或者所在单位不是依托单位的人员不得作为申请人进行申请。

（二）限项申请规定。

执行《2023年度国家自然科学基金项目指南》“申请规定”中限项申请规定的相关要求。重大研究计划集成项目申请人和主要参与者不受申请和承担项目总数限制。

（三）申请注意事项。

申请人和依托单位应当认真阅读并执行本项目指南、《2023年度国家自然科学基金项目指南》和《关于2023年度国家自然科学基金项目申请与结题等有关事项的通告》中相关要求。

1. 本重大研究计划项目实行无纸化申请。申请书提交日期为2023年10月26日－11月1日16时。

（1）申请人应当按照科学基金网络信息系统（以下简称信息系统）中重大研究计划项目的填报说明与撰写提纲要求在线填写和提交电子申请书及附件材料。

（2）本重大研究计划旨在紧密围绕核心科学问题，通过多学科战略性的优势整合，形成集成项目群。申请人应根据本重大研究计划拟解决的具体科学问题和项目指南公布的资助研究方向，自行拟定项目名称、科学目标、研究内容、技术路线和相应的研究经费等。

（3）申请书中的资助类别选择“重大研究计划”，亚类说明选择“集成项目”，附注说明选择“糖脂代谢的时空网络调控”，根据申请的具体研究内容选择相应的申请代码。

集成项目合作研究单位不得超过4个。集成项目主要参与者必须是项目的实际贡献者，合计人数不超过9人。

（4）申请人在申请书“立项依据与研究内容”部分，应当首先说明申请符合本项目指南中的资助研究方向并注明相应的研究方向名称，同时说明所申请项目对解决本重大研究计划核心科学问题、实现本重大研究计划科学目标的贡献。

如果申请人已经承担与本重大研究计划相关的其他科技计划项目，应当在申请书正文的“研究基础与工作条件”部分论述申请项目与其他相关项目的区别与联系。

2. 依托单位应当按照要求完成依托单位承诺、组织申请以及审核申请材料等工作。在2023年11月1日16时前通过信息系统逐项确认提交本单位电子申请书及附件材料，并于11月2日16时前在线提交本单位项目申请清单。

3. 其他注意事项。

（1）为实现重大研究计划总体科学目标和多学科集成，获得资助的项目负责人应当承诺遵守相关数据和资料管理与共享的规定，支持在重大研究计划层面开展的大数据相关工作，项目执行过程中应关注与本重大研究计划其他项目之间的相互支撑关系。

（2）为加强项目的学术交流，促进项目群的形成和多学科交叉与集成，本重大研究计划将每年举办1次资助项目的年度学术交流会，并将不定期地组织相关领域的学术研讨会。获资助项目负责人有义务参加本重大研究计划指导专家组和管理工作组所组织的上述学术交流活动。

（四）咨询方式。

国家自然科学基金委员会生命科学部生物学二处

联系电话：010-62329253