“十五”第二批国家自然科学基金重大项目申请指南

1、“十五”第二批国家自然科学基金重大项目申请指南 一、 核技术在分子水平上研究典型环境污染物的毒理 环境问题已成为全球共同关注的一个热点，亦是我国经济和社会可持续发展面临的主要问题之一。其中的一个关键问题则是对环境污染物的科学的危险性评价，即在种群、个体、器官、细胞乃至分子水平上对环境污染物的科学评价。这种评价的基础是环境毒理学，尤其是分子水平上的环境毒理学研究。 核技术术由于其其高灵敏敏度、高高准确度度、高分分辨率、多多元素分分析能力力等特点点，更由由于核技技术可区区分生物物体中的的内源性性物质和和外源性性物质，因因此在环环境污染染物的吸吸收、分分布、代代谢和排排泄的研研究，尤尤其是分分子毒理

2、理机制研研究中常常可起到到独特的的作用。此此外，这这类毒理理学研究究需要多多种先进进核技术术的联合合应用。在在研究环环境污染染物的过过程中，进进一步发发展有关关的核技技术。 本项目目拟重点点研究环环境毒理理学领域域中一些些具有重重要科学学意义和和社会效效益，但但尚未解解决的典典型问题题：如汞汞与脑组组织中生生长抑制制因子结结合及其其与神经经系统中中毒的关关系，稀稀土是否否进入脑脑组织及及其与认认知功能能的关系系，低剂剂量的有有机化合合物甲基基叔丁基基醚（MMTBEE）（无无铅汽油油的含氧氧添加剂剂）等的的基因毒毒性，大大气中可可吸入颗颗粒物的的重金属属和有机机卤族污污染物的的毒性，以以及碳纳纳

3、米材料料在生物物体中的的分布和和分子毒毒理等。这这些科学学问题都都具有典典型性，既既属国际际前沿，有有创新性性和前瞻瞻性，又又符合我我国国情情。 研究目标:用用先进核核技术在在分子水水平上重重点研究究我国典典型的环环境污染染物（重重金属、大大气细颗颗粒物、有有机物等等）的毒毒理作用用机制和和科学的的、定量量的危险险性评价价，以及及新型碳碳纳米材材料的毒毒理。瞄瞄准当前前国际环环境科学学发展动动向，结结合我国国解决实实际环境境问题的的重要需需求，为为我国有有关的环环境治理理和决策策提供科科学依据据。 主要研究方方向: 金属的毒理理研究。用用分子-中子活活化分析析等核技技术研究究汞与生生长抑制制因

4、子（MMT-IIII）的的结合和和稀土是是否进入入脑组织织及其作作用于中中枢神经经系统的的机理。 可吸入大气气颗粒物物的细胞胞毒理研研究。用用扫描质质子微探探针等核核技术研研究PMM10和和PM22.5中中重金属属和有机机卤族污污染物对对肺和呼呼吸道以以及细胞胞的毒理理。 环境低毒有有机物的的毒理研研究。用用加速器器质谱法法研究MMTBEE、甲酸酸等的基基因毒性性和蛋白白质毒性性及其反反应机制制。 新型碳纳米米材料的的细胞和和分子毒毒理研究究。用多多种核技技术研究究富勒烯烯和碳纳纳米管的的放射性性标记和和在生物物体内的的吸收、分分布、代代谢、排排泄和分分子毒理理。 发展用于分分子水平平环境毒毒

5、理学研研究的核核技术。重重点发展展分子-中子活活化分析析技术、加加速器质质谱技术术和基于于核微探探针的全全元素分分析等先先进核技技术方法法。 研究期限：4年拟资资助经费费：8000万元元本领域域由数理理科学部部、化学学科学部部联合提提出，由由数理科科学部受受理申请请。 二、与人类类健康相相关的蛋蛋白质结结构和医医学成像像的同步步辐射研研究 同步辐辐射光源源以其特特有的高高亮度、高高准直性性、良好好的相干干特性、以以及从远远红外到到硬X射射线范围围的连续续光谱等等性质，已已被广泛泛用于生生命科学学、环境境科学和和凝聚态态物理等等领域，成成为当今今世界上上生命科科学及医医药科学学研究不不可缺少少的

6、手段段，对于于了解蛋蛋白质与与疾病的的关系以以及开展展基于蛋蛋白质三三维结构构的分子子和药物物设计起起着关键键性作用用。 活体结结构和功功能成像像技术对对医学诊诊断和治治疗水平平的提高高具有十十分重要要的意义义。目前前的医学学成像技技术其空空间分辨辨率只能能达到毫毫米数量量级和亚亚毫米数数量级，对对软组织织的衬度度分辨率率较低。利利用同步步辐射光光源进行行医学成成像研究究，如XX射线相相位衬度度成像，由由于具有有较强的的穿透性性、较高高的空间间分辨率率和好的的相干性性，不仅仅可以对对软组织织及细胞胞内部结结构进行行观察，而而且适合合于活体体和整体体观察，其其衬度分分辨率比比常规XX射线吸吸收的

7、密密度分辨辨率高出出10000倍。对对一些小小的活体体动物进进行整体体断面成成像观察察，其精精度可达达到在活活体中整整体观察察显微组组织结构构和活细细胞的水水平。这这将是生生物医学学成像技技术的重重大创新新和突破破。 本项目目拟通过过物理学学、生物物学和医医学等领领域专家家的结合合，基于于我国的的同步辐辐射装置置，发展展具有我我国特色色和创新新的实验验方法，研研究与人人类健康康相关的的蛋白质质结构和和医学成成像，推推动我国国同步辐辐射在生生物和医医学中的的应用研研究，为为今后我我国在第第三代同同步辐射射装置上上建立生生物大分分子结构构与功能能研究平平台打下下坚实的的基础。 科学目标： 建立和完

8、善善稳定运运行的研研究生物物大分子子结构的的同步辐辐射大型型综合实实验研究究平台，主主要用于于蛋白质质晶体结结构测定定，同时时具有研研究蛋白白质局域域精细结结构的能能力。发发展具有有我国特特色和创创新的实实验方法法，提高高我国同同步辐射射光束线线的性能能，为今今后我国国在第三三代同步步辐射装装置上建建立生物物大分子子结构与与功能研研究平台台打下坚坚实的基基础。 测定在生命命活动中中具有重重要生物物学功能能、与人人类健康康关系密密切的若若干蛋白白质晶体体结构，结结合局域域精细结结构和功功能研究究，阐明明其作用用机理，了了解其与与疾病发发生的关关系，提提出药物物设计方方案。 建立我国高高分辨硬硬X

9、射线线相位衬衬度成像像实验平平台，研研究三维维硬X射射线相位位衬度成成像显微微CT原原理、技技术和方方法。为为生物医医学形态态学研究究提供一一个动态态显微观观察的新新方法及及新手段段，为将将来研制制应用于于人体诊诊断的XX射线相相位衬度度显微CCT的原原理与可可行性奠奠定理论论及技术术基础。 主要研究方方向： 与人类健康康相关的的蛋白质质结构同同步辐射射研究利用用各种晶晶体学方方法研究究与重大大疾病相相关的蛋蛋白、抗抗菌药物物靶蛋白白和环境境污染物物分解酶酶等蛋白白质的晶晶体结构构及其三三维结构构与功能能关系。利利用X射射线吸收收谱学研研究一些些金属蛋蛋白的局局域精细细结构，了了解金属属离子局

10、局域结构构的精细细变化对对蛋白质质功能的的影响。为为相关药药物设计计和环境境污染的的生物治治理提供供结构基基础。 同步辐射XX射线医医学成像像技术的的发展及及应用aa)XX射线相相衬显微微CT技技术和方方法的研研究发展我我国微米米级分辨辨的硬XX射线（88255KeVV）相位位衬度透透射及衍衍射成像像实验装装置，获获得二维维直观、清清晰的相相位衬度度成像；研发三三维硬XX射线相相位衬度度成像显显微CTT技术，包包括成像像原理、自自动曝光光系统、基基于斜切切晶体非非对称BBraggg衍射射的X射射线显微微系统，以以及适合合显微CCT及衍衍射相位位成像的的探测器器系统等等；研究究三维相相位衬度度C

11、T图图像重建建算法及及原理，建建立一套套相位衬衬度CTT的图像像重建软软件。bb)XX射线相相衬显微微CT在在医学应应用中的的研究利用用和发展展现有的的同步辐辐射硬XX射线相相位成像像技术，对对一些影影响人类类健康的的重要疾疾病进行行动物活活体的高高分辨率率动态研研究，使使疾病的的防治和和诊断方方法提高高到一个个新的水水平，并并促进三三维相位位衬度CCT技术术的发展展。例如如：动脉脉硬化的的病理过过程；肿肿瘤的生生长与血血管新生生；肝纤纤维化和和肝硬化化过程的的实验研研究等。 实验方法和和理论模模型的发发展提高光光束的准准直性和和空间相相干性，发发展实际际样品相相位衬度度成像的的原理和和方法；

12、发展非非Mufffinn-tiin近似似和基于于第一原原理的理理论，建建立分析析不能结结晶的蛋蛋白质溶溶液的XX射线吸吸收精细细结构计计算模型型和方法法；解位位相直接接法的应应用研究究；发展展适用于于低能区区的XAANESS和中高高能区的的EXAAFS新新的计算算机软件件。 研究期限：4年拟资资助经费费：8000万元元本领域域由数理理科学部部、生命命科学部部和信息息科学部部联合提提出，由由数理科科学部受受理申请请。 三、分子固固体材料料的控制制合成及及功能性性质研究究 分子固固体是指指以分子子为结构构单元，通通过配位位共价键键和非共共价键作作用，如如氢键、pp-p键键、静电电作用、范范德华力力

13、等弱相相互作用用而构筑筑的固态态物质。分分子固体体材料的的合成和和性质研研究是一一个跨学学科的前前沿研究究领域。本本项目拟拟以分子子固体的的控制合合成方法法研究为为基础，通通过不同同的相互互作用和和反应条条件控制制合成具具有不同同组成、结结构和形形态的分分子固体体，研究究分子固固体的组组装、复复合和稳稳定性等等规律及及其对功功能性质质的影响响。利用用理论化化学和凝凝聚态物物理的方方法，研研究其功功能的来来源和机机理等基基础科学学问题，发发现和认认识新型型功能材材料体系系，为凝凝聚态物物理、材材料科学学、信息息科学和和技术的的研究和和发展提提供新的的物质基基础。 科学目标： 研究配体与与金属离离

14、子间的的成键及及分子单单元间的的弱相互互作用规规律，建建立具有有特殊价价态和电电子自旋旋态、特特定晶体体结构和和复合形形式的分分子固体体材料的的高效、可可控的合合成方法法。 开展对分子子固体磁磁性及其其它功能能性质的的基础理理论研究究，为材材料科学学、信息息科学等等相关学学科的重重要基础础问题研研究提供供模型体体系。 利用分子固固体材料料可裁剪剪、易调调控、便便于复合合的特点点，改善善分子固固体材料料的稳定定性，开开发其在在磁性、导导电、发发光及非非中心对对称等功功能材料料和器件件中的应应用。 将性能表征征和机理理研究相相结合，初初步揭示示不同尺尺度(分分子、团团簇、纳纳米和亚亚微米等等)、不

15、不同形貌貌和形态态(介孔孔和微孔孔、颗粒粒、薄膜膜)分子子固体材材料的形形成规律律和功能能特性，为为开发功功能材料料和器件件提供理理论依据据。 主要研究方方向： 研究超临界界与亚临临界、仿仿生合成成和其它它非常规规合成方方法在分分子固体体材料制制备中的的应用，发发展具有有特殊磁磁、电、光光等性质质及其复复合功能能分子固固体的新新型、高高效和可可控合成成与制备备方法。 在合成与制制备方法法研究的的基础上上，结合合材料科科学、凝凝聚态物物理等领领域的研研究手段段和理论论基础，着着重研究究磁分子子固体，特特别是低低维磁分分子材料料及其量量子行为为，磁性性分子单单元与具具有导电电或发光光特性的的分子单

16、单元间的的组装和和复合，分分子固体体材料的的功能来来源和不不同功能能间的相相互关联联规律及及机理。 从晶体工程程和超分分子组装装原理出出发，利利用分子子固体材材料的可可裁剪、易易调控性性，开展展分子固固体材料料的可控控构筑研研究，制制备体相相和薄膜膜分子固固体材料料，研究究不同情情况下分分子成键键特点和和化学反反应机理理，调控控和优化化这些材材料的物物理化学学性能，改改善分子子固体材材料的稳稳定性，探探索其在在自旋电电子学、导导电和发发光等功功能材料料和器件件中的应应用。 运用现代表表征技术术，开展展分子固固体形成成过程、结结构和性性能关系系、表面面和界面面相互作作用及其其规律的的研究。发发展

17、分子子固体的的电子态态理论，借借助分子子动力学学、分子子轨道理理论和密密度泛函函等理论论对与材材料结构构和性能能相关的的问题进进行解析析和模拟拟，指导导材料的的设计、合合成及优优化，探探索分子子固体材材料在不不同制备备条件、不不同结构构和状态态下的功功能特性性及其变变化规律律。 研究期限：4年拟资资助经费费：8000万元元本领域域由化学学科学部部、工程程与材料料科学部部和数理理科学部部联合提提出，由由化学科科学部受受理申请请。 四、聚合物物凝聚态态的多尺尺度连贯贯研究 聚合物物的基本本特征是是链式结结构，因因而具有有其它材材料所没没有的标标度性，是是最典型型的多尺尺度体系系。聚合合物的多多尺度

18、包包括空间间尺度，即即从单分分子到最最终的成成型材料料，也包包括时间间尺度，即即跨越了了一、二二十个数数量级的的松弛时时间谱。从从单分子子设计一一路贯通通地到材材料加工工这样一一个跨接接多个尺尺度的科科学问题题，是一一个具有有前瞻性性、挑战战性的课课题，同同时也是是高分子子科学、凝凝聚态物物理、材材料科学学和计算算数学等等新的学学科交叉叉点和生生长点，具具有重要要的科学学意义和和应用前前景。 目前在在不同的的尺度上上都有一一些相对对成熟的的理论体体系和模模拟方法法，但无无论是理理论、模模拟上还还是实验验上，迄迄今为止止还没有有一个较较为成熟熟的方法法，可以以把不同同的尺度度贯穿起起来。本本项目

19、旨旨在发展展现有的的理论和和模拟方方法，特特别是利利用实验验去填补补由于理理论和模模拟上的的局限性性造成的的不同尺尺度间的的断层，实实现衔接接。 科学目标：解解决各个个尺度上上遗留的的困难，如如高阶涨涨落问题题、非线线性效应应问题、流流场中的的本构方方程问题题等；发发展和建建立不同同尺度间间的衔接接方法，即即从微观观到介观观的衔接接、从介介观到宏宏观的衔衔接、从从宏观到到材料设设计、加加工间的的衔接，研研究界面面相问题题等。切切实与国国际保持持同步，并并在一些些方面取取得领先先地位。在在这一研研究过程程中，将将发展一一系列理理论、模模拟方法法，完善善相应实实验表征征手段；最终的的目标，是是建立

20、从从单分子子设计到到聚合物物材料加加工的一一致贯穿穿的平台台，以期期对聚合合物材料料的设计计、加工工、应用用给出理理论上的的指导。 主要研究方方向： 以典型的聚聚合物体体系为例例，建立立和完善善微观、介介观、宏宏观尺度度上的理理论和模模拟，尤尤其是超超越平均均场近似似的理论论体系、远远离平衡衡态时的的非线性性非平衡衡态热力力学、分分相存在在时的本本构方程程等；同同时建立立相应的的实验-理论模拟反反馈平台台。 建立从微观观到宏观观的衔接接。由小小到大做做粗粒化化近似，建建立理论论模拟拟上不同同尺度之之间的输输入、输输出接口口；发展展和建立立实验方方法，实实现微观观与介观观、介观观与宏观观过渡区区

21、的在线线观测，用用实验结结果来填填补不同同尺度间间理论、模模拟上的的断层。 建立从宏观观到微观观的衔接接。由大大到小做做细粒化化，实现现从宏观观到介观观、再到到微观的的逆向衔衔接；体体现在加加工问题题上，要要能从构构件来反反推出微微观或介介观的结结构、形形貌及化化学环境境。 界面相的衔衔接与关关联以及及流场中中的本构构方程问问题。寻寻求普遍遍性规律律来研究究过渡层层中的界界面相问问题；建建立非线线性非平平衡态热热力学理理论与本本构方程程的结合合；建立立包含高高分子内内部自由由度以及及非连续续相颗粒粒尺寸可可变时的的本构方方程；发发展聚合合物体系系的新的的有限元元方法。 对弹性共混混体系进进行相

22、应应的多尺尺度理论论、模拟拟、实验验研究。参参比实验验结果对对理论预预测结果果进行反反馈与校校正，以以调整预预测与结结果的偏偏差。 对聚烯烃共共混体系系进行相相应多尺尺度的理理论、模模拟、实实验研究究。建立立预测实验反反馈机制制，实现现全尺度度材料设设计上的的突破。 研究期限：4年拟资资助经费费：8000万元元本领域域由化学学科学部部、数理理科学部部和工程程与材料料科学部部联合提提出，由由化学科科学部受受理申请请。 五、大型水水利工程程对重要要生物资资源长期期生态学学效应研研究 大型型水利工工程对重重要生物物资源长长期生态态学效应应研究是流域域生态系系统的研研究热点点和全球球变化的的重要研研究

23、内容容之一，也也是当今今大尺度度复合生生态系统统跨学科科研究的的前沿领领域。其其主要研研究方向向宜以重重要大型型水利工工程水域域为重点点，将某某个流域域生态系系统当作作一个有有机的整整体，以以背景场场动态过过程（地地形学、物物理学、化化学过程程）和生生物过程程相互作作用和耦耦合为核核心，紧紧扣流域域生态系系统的连连续性、阶阶梯性和和流动性性特征，研研究典型型子系统统（库区区、下游游和河口口）的结结构、功功能及时时空演变变规律以以及子系系统间的的相互作作用、定定量大型型水利工工程物理理、化学学及生物物过程对对水生生生态系统统的影响响及生态态系统对对其变化化的反馈馈机制，解解析大型型水利工工程对重

24、重要经济济生物资资源的影影响机制制，为建建立我国国可持续续发展的的流域经经济、合合理的流流域管理理体系和和符合生生态安全全的水资资源开发发制度提提供科学学依据。该该项目涉涉及的关关键科学学问题有有：1. 关键键区域的的地形学学过程及及其生态态响应；2. 关键区区域的物物理、化化学过程程及其生生态响应应；3.流域生生态系统统生物多多样性的的维持机机制；44. 水水利工程程对流域域生态系系统完整整性的影影响。为为此，需需要选择择典型的的流域，从从关键的的地形学学、物理理学、化化学过程程与生物物生产过过程、资资源生物物学及其其相互作作用等层层面开展展过程研研究。 科学目标：通通过多学学科交叉叉整合研

25、研究，该该项目预预期目标标如下：1）确确定不同同类型水水利工程程对生态态环境长长期影响响的程度度、性质质和范围围；2）确确定流域域生物多多样性和和重要生生物类群群受胁迫迫的性质质、程度度和保护护策略；3）为为流域资资源（水水资源、生生物资源源）的可可持续利利用提供供适时科科学依据据。从生生态安全全和可持持续利用用为出发发点，针针对流域域生态特特征，为为己建和和在建的的大型水水利工程程的建设设和运行行（满足足生态安安全的调调流、调调蓄）提提供科学学依据。 主要研究方方向： 关键区域地地形学过过程及其其生态响响应。 关键物理化化学过程程对重要要生物的的影响机机理。 生境结构变变化对生生物资源源的影

26、响响机制研研究。 对重要生物物资源不不利影响响的重要要补偿途途径。 研究期限：4-55年拟资资助经费费：8000万元元本领域域由生命命科学部部、地球球科学部部和工程程与材料料科学部部联合提提出，由由生命科科学部受受理申请请。 六、免疫识识别相关关的结构构信息的的研究 免疫识识别是诱诱导免疫疫应答的的起始阶阶段，是是免疫学学研究中中的一个个关键问问题，也也是医学学乃至生生命科学学中探讨讨细胞、分分子相互互作用的的重要研研究内容容。免疫疫识别过过程中各各细胞、分分子的结结构特点点很大程程度上决决定着免免疫识别别的特异异性、强强度及其其后续事事件。因因此，通通过深入入研究免免疫识别别过程中中各细胞胞

27、、分子子的结构构特点，以以及它们们相互作作用形成成信息流流的结构构模式规规律，有有助于深深入了解解细胞、分分子的结结构特点点如何影影响免疫疫识别的的特异性性和免疫疫应答的的强度及及其后续续事件。例例如具有有不同结结构特点点的抗原原，其活活化固有有免疫应应答细胞胞的种类类及所产产生信号号类型 、活化化的抗原原提呈细细胞类型型及所提提呈抗原原的特点点和所介介导的免免疫应答答类型及及强度等等各异。拟拟解决的的重要科科学问题题是：11）免疫疫识别模模式；22）免疫疫识别中中关键分分子及其其相互作作用的结结构基础础；3）基基于免疫疫识别相相关分子子结构基基础而集集成的结结构模式式规律。 科学目标：本本项

28、目旨旨在通过过研究免免疫识别别配体、受受体分子子的基本本结构和和功能性性结构信信息，以以及配体体受体体相互作作用形成成信息流流的结构构模式规规律，深深入了解解细胞、分分子结构构特点对对免疫识识别特异异性、免免疫应答答强度及及其后续续事件的的作用，并并借助理理论化学学等多学学科的理理论及技技术手段段，建立立免疫识识别相关关的结构构信息预预测体系系，为探探索人体体重要疾疾病的发发病机制制以及与与疫苗设设计、小小分子药药物及新新型抗体体设计、抗抗体工程程等相关关的免疫疫学干预预奠定基基础。在在配体/受体识识别的研研究中，鼓鼓励选择择与重要要疾病相相关的病病原体抗抗原、自自身抗原原、移植植抗原、过过敏

29、原、肿肿瘤抗原原（蛋白白质、糖糖类、脂脂类分子子）等为为研究对对象。在在方法学学上，鼓鼓励生物物学试验验和计算算机模拟拟相结合合；鼓励励免疫学学家与化化学家、结结构生物物学家等等共同协协作，以以深入揭揭示免疫疫识别过过程中配配体受受体相互互作用的的本质。 主要研究方方向： 以重要疾病病相关的的蛋白质质抗原为为目标，从从固有免免疫细胞胞活化、抗抗原提呈呈细胞活活化、TT/B细细胞活化化三个层层面和细细胞、分分子、原原子三个个水平，研研究抗原原结构特特性对免免疫识别别的影响响及其规规律。 研究抗原修修饰（糖糖、脂等等修饰）对对蛋白质质的构象象、识别别模式和和免疫效效应的影影响，提提出这些些识别模模

30、式中抗抗原的结结构信息息特点。 抗体结合抗抗原、MMHC提提呈抗原原、TCCR识别别MHCC抗原原多肽中中的限定定性、包包容性的的结构信信息特点点。 借助理论化化学的相相关理论论及技术术手段，深深入研究究免疫识识别的动动态作用用机制，预预测免疫疫识别关关键分子子的结构构及相互互作用，设设计新的的免疫功功能分子子。 资助年限：5年拟资资助金额额：8000 万万元本领领域由生生命科学学部、化化学科学学部联合合提出，由由生命科科学部受受理申请请。 七、大豆优优异基因因资源发发掘及其其基因组组研究 大豆种种质资源源研究是是大豆遗遗传育种种及其相相关学科科发展的的基础。造造成我国国大豆育育种水平平停滞不

31、不前的主主要原因因之一是是对大豆豆种质资资源研究究不够深深入。我我国是大大豆的起起源中心心，收集集保存的的3万余余份大豆豆资源居居世界之之首，其其中蕴藏藏丰富的的有益基基因。这这是我国国特有的的财富，也也是我国国大豆产产业持续续发展的的坚实基基础和巨巨大的潜潜在优势势。如何何将这一一潜在优优势变为为现实优优势，是是目前迫迫切需要要解决的的一个科科学问题题，同时时也是世世界各国国所普遍遍关注的的一个研研究领域域。植物物基因组组研究是是生命科科学的重重要前沿沿领域，近近年来在在国内外外都取得得了重要要进展。在在分子水水平或基基因组水水平开展展大豆优优异基因因资源发发掘研究究，不仅仅可以获获得大豆豆

32、最基本本的生物物遗传信信息，发发掘重要要的功能能基因，促促进对大大豆遗传传机理的的综合了了解，而而且可为为大豆基基因资源源研究和和遗传改改良奠定定坚实的的理论基基础，最最终全面面推动大大豆的应应用研究究。 科学目标：本本项研究究的科学学目标是是利用我我国丰富富的大豆豆优异基基因资源源，对优优良的农农艺性状状进行分分子标记记，获得得与育种种相关的的重要性性状的基基因或主主效基因因并进行行功能鉴鉴定，探探索某些些农艺性性状形成成的机理理。初步步构建针针对大豆豆基因组组的生物物信息学学分析和和处理体体系。本本项目将将推动大大豆的分分子生物物学研究究和提高高大豆的的分子育育种水平平，为大大豆遗传传改良

33、奠奠定坚实实的科学学基础。国国际上拟拟南芥、水水稻基因因组测序序的工作作已完成成，利用用大豆优优异基因因资源发发掘及其其基因组组研究的的结果，则则可初步步构建我我国经济济作物基基因组研研究和利利用的平平台，并并为农作作物比较较基因组组研究打打下基础础，从而而带动整整个粮油油作物的的基础与与应用研研究，以以提高粮粮油作物物的研究究水平。 主要研究方方向：根据据项目的的科学目目标，在在国内外外现有的的研究基基础上，本本项目将将针对大大豆优异异基因资资源发掘掘、大豆豆基因组组序列测测定与生生物信息息学分析析、大豆豆优异基基因的分分子标记记、定位位与克隆隆等关键键科学问问题，开开展以下下几方面面的研究

34、究： 大豆优异基基因资源源发掘、鉴鉴定和优优良性状状的遗传传分析和和分子标标记。 大豆重要性性状基因因组序列列测定及及生物信信息学分分析。 应用基因组组和比较较基因组组方法研研究与主主要农艺艺性状相相关的基基因的结结构和功功能以及及所涉及及的生理理生化过过程的分分子机制制。 资助年限：4-55年拟资资助经费费：8000万元元本领域域由生命命科学部部、信息息科学部部和数理理科学部部联合提提出，由由生命科科学部受受理申请请。 八、上层海海洋-低低层大气气生物地地球化学学与物理理过程耦耦合 在全球球气候变变暖的背背景下，随随着我国国经济持持续高速速发展，排排放到大大气中的的物质（如如辐射活活性气体体

35、、沙尘尘气溶胶胶、氮等等营养物物质）不不断增多多。大气气物质浓浓度的增增加不仅仅对全球球气候产产生了极极大的负负面影响响，而且且通过长长距离输输送使愈愈来愈多多的营养养物质沉沉降到海海洋中，从从而有可可能改变变海洋营营养盐水水平，影影响海洋洋生态系系统，造造成海洋洋对辐射射活性气气体吸收收与释放放能力的的变化，进进而通过过上层海海洋-低低层大气气之间的的相互作作用对全全球气候候变化产产生反馈馈作用。国国际地圈圈生物圈圈计划（IIGBPP）、国国际海洋洋研究委委员会（SSCORR）、全全球气候候研究计计划（WWCRPP）和国国际大气气化学与与全球污污染委员员会(CCACGGP)于于20000年联

36、联合提出出了上层层海洋-低层大大气研究究（SOOLASS，Suurfaace Oceean-Lowwer Atmmosppherre SStuddy）的的国际研研究计划划。揭示示中国海海域上层层海洋-低层大大气生物物地球化化学与物物理过程程耦合及及其在气气候变化化中的作作用，研研究海洋洋-大气气界面上上的物质质和能量量交换过过程，认认识海洋洋在辐射射活性气气体吸收收与释放放中的作作用，为为改进气气候模式式以降低低对气候候变化预预测的不不确定性性奠定基基础。这这是我国国面临的的重大环环境问题题之一，也也是海洋洋科学大气科科学化化学科学学交叉学学科研究究的新课课题。 科学目标：深深入了解解我国典典

37、型海域域重要大大气物质质（沙尘尘气溶胶胶、含氮氮物质）的的输入通通量及其其对海洋洋初级生生产过程程的影响响，揭示示控制CCO2和和其它辐辐射活性性气体（DDMS、CCH4、NN2O等等）在上上层海洋洋-低层层大气界界面交换换速率的的关键物物理和生生物地球球化学过过程，为为海洋中中辐射活活性气体体释放对对气候变变化影响响的研究究奠定科科学基础础。 主要研究方方向： 沙尘等颗粒粒物输送送、沉降降及其对对海洋初初级生产产的影响响。 大气沉降对对中国近近海及其其邻近大大洋氮营营养物的的贡献。 海气界面面物质、能能量交换换过程和和耦合机机制。 边缘海真光光层生物物地球化化学过程程及其对对大气CCO2的的

38、调控。 海洋辐射活活性气体体释放及及其对云云和辐射射过程的的影响。 研究期限：4-55年拟资资助经费费：8000万元元本领域域由地球球科学部部、化学学科学部部联合提提出，由由地球科科学部受受理申请请。 九、深部岩岩体力学学基础研研究与应应用 能源和和矿产资资源制约约着国民民经济的的发展。随随着浅部部资源的的逐渐减减少和枯枯竭，矿矿物资源源地下开开采的深深度越来来越大。同同时，地地下工程程建设如如复杂地地质条件件下的长长大山岭岭隧道、核核废物料料堆放、能能源储存存、地下下水电站站、地下下厂房等等的建设设，迫切切需要解解决深度度增加后后，地质质环境更更加复杂杂情况下下破碎岩岩体增多多、地应应力增大

39、大、涌水水量加大大、地温温升高，导导致提升升难度加加大，突突发性灾灾害事故故增加，作作业环境境恶化，通通风降温温和生产产成本急急剧增加加等关键键问题。尤尤其是对对深部岩岩层组织织结构、强强度、变变形、破破坏特性性的变异异以及由由此引起起的重大大事故如如顶板来来压、岩岩爆、煤煤与瓦斯斯突出、底底板突水水等的机机理、预预测与防防治以及及深部资资源开采采新技术术的相关关理论问问题还缺缺乏必要要的基础础研究。另另外，深深部资源源开采突突破了传传统意义义上的单单纯的矿矿物资源源开采，还还涉及到到深部丰丰富地热热资源的的开发利利用。本本领域涉涉及力学学、地质质、工程程等科学学。 科学目标：由由于深部部岩体

40、所所处的复复杂的地地质环境境，导致致地应力力高、温温度高、渗渗透压高高，加之之较强的的时间效效应，使使深部岩岩体的组组织结构构、基本本行为特特征和工工程响应应均发生生根本性性变化。另另一方面面，深部部岩体处处于多场场、多相相耦合作作用，地地下水、瓦瓦斯、温温度均会会对岩体体的基本本性质和和工程响响应带来来很大影影响。因因此，研研究深部部采动时时岩体的的应力场场、温度度场、渗渗流场的的分布特特征与变变异规律律；揭示示深部岩岩体力学学特性与与时效特特征；阐阐明深部部多相介介质、多多场耦合合作用机机制；建建立深部部工程灾灾变动力力学与岩岩层控制制理论，为为深部岩岩体工程程灾害的的预测和和控制提提供理

41、论论基础。 主要研究方方向： 深部岩体高高应力场场和地质质构造精精细探测测的理论论基础与与方法。 深部岩体力力学特性性和工程程响应、岩岩体时效效特征、高高应力下下岩爆机机理、预预测及控控制、高高应力岩岩石破碎碎诱导机机理。 深部采动矿矿压显现现及上覆覆岩层移移动规律律与控制制、深部部开采对对环境的的影响与与保护、33 高应应力下巷巷道围岩岩失稳机机理及控控制。 深部多相介介质、多多场耦合合作用及及其灾害害发生机机理与防防治，高高温、高高压下矿矿岩固-液-气气相互耦耦合作用用与灾变变动力学学、高应应力与高高渗透压压下矿山山突水机机理与防防治、低低渗透性性、高孔孔隙压瓦瓦斯运移移规律及及煤与瓦瓦斯

42、突出出机理和和预测。 本领域域(不包包括油气气开采)提倡学学科交叉叉，鼓励励应用单单位和部部门联合合资助。申请者可就整个项目提出联合申请，亦可按上述内容单项申请，鼓励与国际同行间有较好的合作与交流基础的中青年学术带头人作为课题负责人提出申请。研究队伍精干，人均经费不宜低于4万元/年。 研究期限：4年拟资资助经费费：8000万元元本领域域由工程程与材料料科学部部、数理理科学部部和地球球科学部部联合提提出，由由工程与与材料科科学部受受理申。 十、新一代代光学频频标物理理及技术术的基础础研究 现代科科学技术术的发展展是建立立在精密密实验测测量基础础之上的的，在人人们目前前所涉及及的物理理量和物物理常

43、数数中, 时间频频率作为为最精密密、准确确的计量量单位，决决定着其其它许多多物理量量及基本本物理常常数的定定义及精精度。计计量精度度的提高高，不仅仅为人们们更精确确的认识识和发现现物质世世界提供供了机会会，而且且也是一一个国家家战略竞竞争力的的重要标标志之一一。目前前以微波波频标为为核心的的原子钟钟除了作作为全世世界时间间频率的的基准外外，同时时也在全全球定位位系统、信信息高速速公路等等方面起起着关键键的作用用，在信信息科技技日益发发达的今今天，高高精度频频标的研研究是关关系经济济发展、科科技创新新和国家家安全的的重要内内容。 光学频频标是比比微波频频标具有有更高频频率精度度的新型型频率标标准

44、。近近年，由由于飞秒秒激光相相干控制制技术的的突破性性进展，引引起了光光学频标标研究以以其前所所未有的的速度快快速发展展，并使使得人们们用相对对简单的的装置，直直接在微微波频标标与光频频标之间间建立起起了准确确的传递递关系。这这一重要要研究，不不仅向人人们展示示了光学学原子钟钟时代的的曙光，而而且通过过飞秒脉脉冲的相相干合成成还可望望得到光光学波段段的阿秒秒脉冲。本本项目涉涉及超快快科学、计计量科学学、量子子物理及及精密电电子技术术的多学学科交叉叉，特别别需要飞飞秒激光光与频标标科学、高高频电子子技术的的协同发发展。 科学目标：以以相干飞飞秒激光光的突破破为契机机，创新新一或两两种高稳稳定的飞

45、飞秒激光光频率梳梳，发展展具有我我国知识识产权的的频率精精度比对对系统，在在光学频频标研究究方面取取得若干干原创性性成果，并并建立起起与微波波频标之之间简捷捷而准确确的传递递关系，初初步达到到10-1310-14的的时间测测量精度度。进一一步在国国际上作作出由我我国科学学家研制制的具有有标志性性的高精精度激光光频率标标准，为为建立我我国独立立的时间间频标体体系，满满足国防防、科研研、空间间导航等等战略研研究需要要的高精精度频率率标准提提供理论论和技术术基础。 主要研究方方向： 飞秒激光频频率的扩扩展及高高精密相相干控制制的研究究开开展具有有不同输输出波长长的高稳稳定同步步飞秒激激光的新新原理、

46、新新技术研研究，探探讨飞秒秒激光同同步的物物理机制制、动力力学特性性及影响响同步时时间精度度的各种种物理原原因；开开拓飞秒秒激光器器直接产产生超宽宽带连续续光谱的的新机理理及新技技术；进进行高稳稳定高频频电子伺伺服反馈馈电路的的设计研研究，通通过电子子精密稳稳定系统统实现对对飞秒激激光相移移的精密密相干控控制。 离子光频标标的物理理技术及及与飞秒秒激光频频率梳的的测量比比对研究究以以Ca+或Srr+等典典型离子子为对象象，进行行离子光光频标相相关的物物理及技技术研究究，在未未来的335年年内，初初步建立立起可靠靠的离子子光频标标系统，并并结合超超稳飞秒秒激光频频率梳进进行频率率比对的的测量研研

47、究，得得到100-133100-144的时间间精度，为为进一步步发展110-115乃至至10-18的的新一代代光学频频率标准准提供前前瞻性的的研究基基础。 光学频率到到微波频频率的传传递与控控制关键键技术研研究进行典典型光学学波段光光频标研研究，使使得频率率稳定度度和复现现性分别别达到110-111110-113量级级的水平平，在此此基础上上利用飞飞秒激光光频率梳梳作为传传递工具具，进行行上述光光频标控控制典型型微波频频标振荡荡器的研研究，使使微波振振荡器输输出频率率的稳定定度和准准确度达达到与上上述光频频标相近近的量级级。 研究期限：4年拟资资助经费费： 8800 万元本本领域由由信息科科学

48、部与与数理科科学部联联合提出出，由信信息科学学部受理理申请。 十一、超高高密度、高高速光-磁混合合数字信信息储存存研究 随着现现代社会会科学技技术的高高速发展展，信息息量急剧剧增加，对对于信息息处理和和传输的的速度以以及存储储容量的的要求越越来越高高。根据据不同的的目标, 实现现这些信信息存储储的方式式可分为为光存储储、磁存存储以及及磁光存存储等，它它们依靠靠各自的的优势，分分别显示示出前所所未有的的快速发发展趋势势。光盘盘存储器器件已在在数据和和活动图图像存储储等方面面得到了了广泛应应用，高高清晰度度数字电电视、数数字摄录录像机、数数字电影影、以及及海量网网络和卫卫星数据据下载的的发展，对对

49、其存储储密度提提出了更更高的要要求；作作为计算算机核心心磁存储储设备的的硬盘，持持续以每每年近22倍存储储密度的的速度发发展；磁磁光存储储具有可可擦重写写、使用用寿命长长、可更更换和速速度快等等优点，在在计算机机、MDD随身听听和高清清晰度视视听存储储媒体中中得到广广泛应用用。光-磁混合合存储是是一种磁磁存储、光光存储和和磁光存存储相结结合的新新型存储储方式，它它利用了了各自的的优点进进行记录录和读出出。采用用新型垂垂直磁化化记录膜膜，通过过磁光记记录或光光辅助磁磁记录来来提高记记录的道道密度，利利用高灵灵敏度和和高分辨辨率的磁磁电阻/巨磁电电阻探测测，提高高位密度度，并得得到较强强的读出出信

50、号，在在此基础础上，再再配合采采用蓝紫紫光、近近场和超超分辨技技术等，可可获得更更高记录录密度。本项目涉及到纳米尺度材料制备及性能、晶粒微结构、各记录点的量子效应、近场结构中材料表面的等离子体非线性效应、以及材料结构优化、器件制备工艺和高精度测试等，这些都是我国在存储领域中需要解决的重要科学问题和关键技术瓶颈。 科学目标：研研究纳米米尺度下下的材料料制备及及性能、晶晶粒微结结构和各各记录点点的量子子效应等等；研究究磁超分分辨和磁磁畴膨胀胀读出等等过程中中的层间间磁耦合合机理、动动力学机机制等；研究材材料和膜膜层结构构的优化化设计、器器件制备备工艺、 超高密密度光磁混合合记录的的高精度度测试；解

51、决光光-磁混混合记录录中的关关键技术术和相关关科学问问题，获获得若干干发明专专利；通通过磁/磁光混混合存储储技术、以以及近场场超分辨辨技术，为为制备超超高密度度、高速速、蓝紫紫光可擦擦重写光光-磁混混合记录录盘提供供技术基基础。 主要研究方方向： 研究制备适适合于蓝蓝紫光条条件下的的光磁磁混合记记录垂直直磁化记记录膜材材料，满满足超高高密度、高高速存储储要求，并并研究其其形成机机理及物物性。 研究应用于于蓝紫光光记录条条件下的的信号检检测技术术，包括括光学超超分辨、超超分辨近近场结构构、磁超超分辨、磁磁电阻/巨磁电电阻等，并并设计制制备出相相应的检检测系统统。 研究分析亚亚微米级级及纳米米级垂

52、直直磁性记记录单元元，及其其各向异异性、光光磁记录录特性、温温度特性性和热稳稳定性。 研究磁畴放放大及图图像处理理等相配配合的显显微图形形分析和和测试技技术，测测定纳米米记录磁磁畴的结结构和形形貌，并并研究记记录及读读出过程程和动态态特性。 研究期限：4拟资助助经费：8000万元本本领域由由信息科科学部、材材料科学学部联合合提出，由由信息科科学部受受理申请请。 十二、正负负电子对对撞粲物物理的系系统研究究 粒子物物理是研研究物质质深层结结构的一一门基础础学科。粲粲物理是是粒子物物理中的的一个重重要的研研究领域域。粲粒粒子的产产生和衰衰变过程程与微扰扰QCDD和非微微扰QCCD有密密切关系系，是

53、研研究和深深入认识识QCDD的重要要途径。在在粲物理理研究领领域，轻轻强子谱谱特别是是胶球和和混杂态态的研究究、粲偶偶素强衰衰变的研研究和粲粲偶素家家族中未未知成员员的寻找找、D物物理和yy(37770)到非 衰变过过程的研研究都是是非常重重要而又又亟待解解决的问问题。 升级以以后的北北京谱仪仪（BEESIII）成功功获取了了58000万JJ/y数数据和114000万y(2S)数据，是是目前世世界上最最大的样样本，超超过其它它实验组组数据约约一个量量级。计计划还将将获取一一批y(37770)数数据。利利用这批批数据样样本可系系统地研研究J/y、yy(2SS)和yy(37770)的衰变变，可以以

54、刷新一一大批物物理结果果，在粲粲物理研研究方面面取得新新的突破破，为标标准模型型、QCCD理论论的检验验提供更更多的实实验事实实。通过过中国高高能物理理界的共共同努力力、实验验和理论论研究的的密切结结合，使使中国高高能物理理在粲物物理的研研究领域域继续处处于国际际先进地地位，保保持已取取得的一一席之地地。同时时为即将将上马的的BEPPCIII/BEESIIII 工工程的物物理研究究打下良良好的物物理分析析的基础础。 科学目标：利利用已获获取的和和未来两两年将获获取的一一批J/y、yy(2SS)、yy(37770)和3GGeV以以下的数数据样本本，系统统地研究究J/yy、y(2S)和y(3777

55、0)的的衰变，在在轻强子子谱和粲粲夸克偶偶素物理理研究方方面获得得新的突突破，同同时进行行D物理理和粲偶偶素稀有有衰变等等研究，刷刷新粒子子表中一一大批物物理结果果。对一一些过去去长期悬悬而未决决的问题题给出进进一步明明确的判判断，如如确定某某些可能能的胶球球候选者者的自旋旋宇称，检检验y(2S)相对JJ/y的的衰变分分支比之之比122%规则则和rpp之谜，以以及y(37770)到到非 末末态衰变变的特性性。 主要研究方方向： J/y 物物理研究究。系统统研究JJ/y衰衰变特性性和分支支比, 较全面面地刷新新粒子表表的有关关数据；系统研研究轻强强子谱，寻寻找胶球球和混杂杂态候选选者，开开展分波

56、波分析，确确定其自自旋宇称称；寻找找和确定定一些重重子激发发态的质质量和自自旋宇称称。 y(2S)物理研研究。系系统研究究y(22S)衰衰变特性性和分支支比, 较全面面地刷新新粒子表表的有关关数据；和J/y的衰衰变比较较，研究究y(22S)相相对J/y的衰衰变分支支比之比比122%的规规则；测量yy(2SS) 衰衰变产物物cCJJ的衰变变的特性性和分支支比。 非共振区强强子产生生特性的的研究。继继续完成成2-55GeVV R值值测量的的数据分分析；开开展非共共振区的的强子产产生机制制和QCCD检验验的实验验研究；研究在在该能区区进一步步提高RR值测量量精度的的可能性性。 y（37770）和和D

57、物理理的研究究。测量量y（337700）的共共振参数数和衰变变性质；y（337700）的非非 衰变变的研究究；D介介子某些些重要衰衰变特性性的研究究。 稀有衰变和和可能的的新物理理的研究究。利用用目前世世界上最最大的数数据样本本，在JJ/y、yy(2SS)事例例中进行行稀有衰衰变的研研究，对对一系列列稀有衰衰变设定定比现有有结果更更精确的的上限，寻寻找可能能超出标标准模型型的物理理现象。 正负电子对对撞粲物物理中相相关的理理论研究究。对重重要相关关的理论论问题，如如胶球和和混杂态态的理论论研究和和实验判判据、NNRQCCD和粲粲偶素性性质的研研究、非非微扰QQCD和和强子化化机制的的研究和和实

58、验检检验、hhc、1PP1的性性质研究究和探测测、以及及各种可可能的新新粒子与与新物理理的理论论研究和和实验判判据等。对对BEPPC的未未来发展展予以前前瞻性的的深入探探讨。 研究年限：4-55年；拟拟资助金金额：5500万万；本领领域由数数理科学学部提出出并受理理申请。 十三、未来来移动通通信系统统基础理理论与技技术研究究 经历了了十余年年发展演演进的蜂蜂窝通信信技术已已经到了了取得全全新突破破的前夜夜，采用用全新的的网络结结构以及及全新的的无线传传输理论论与技术术解决频频率资源源有限与与通信业业务量爆爆炸式增增长的矛矛盾已成成为可能能。目前前世界各各国在推推动第三三代移动动通信系系统产业业

59、化的同同时，目目前已把把研究重重点逐渐渐转入后后三代（BBeyoond 3G）移移动通信信技术的的先期研研究，在在概念和和技术上上寻求创创新和突突破，从从而使无无线通信信的频谱谱效率、容容量和速速率有十十倍甚至至百倍的的提高。在在我国适适时启动动有关未未来移动动通信基基础性重重大研究究项目，对对推动通通信及相相关学科科的发展展以及我我国未来来移动通通信产业业的跨越越式发展展，使我我国在未未来的无无线通信信领域逐逐渐成为为国际上上重要的的主导力力量之一一，无疑疑是至关关重要的的。 本项目目拟与国国家八六六三未来来移动通通信研发发计划 - FFuTUURE计计划密切切衔接、互互为配套套，形成成基础

60、理理论研究究与高技技术研发发的互动动发展。鼓鼓励国内内在未来来移动通通信基本本理论方方面具有有显著优优势的大大学和研研究所联联合申请请，并鼓鼓励国外外在移动动通信基基本理论论研究方方面取得得突出成成绩的教教授参与与，共同同开展未未来移动动通信基基础理论论与技术术方面的的源头创创新研究究，使我我国在这这一领域域的基础础研究与与国际同同步发展展，并使使我国在在这一领领域的研研究地位位与我国国作为第第一大移移动通信信市场的的实际情情况相适适应。 科学目标：提提出符合合未来移移动通信信需求的的广义蜂蜂窝系统统网络构构造方法法，探讨讨全新的的移动通通信小区区与网络络拓扑结结构，对对抗2GG以上频频段的电