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附件1:
納米研究領域科技計劃2011年度重要支持方向
1. 納米材料的基礎科學問題
圍繞重要應用,開展基本科學問題、關鍵技術研究,設計、制備新型納米材料。特別鼓勵原始性創新研究方向,探索納米新材料、新過程和新原理。
2. 納米材料的宏量可控制備和應用
研究多功能納米材料和結構,如輕質高強納米材料、生物醫用納米材料、光電納米材料、電磁納米材料、能源和環境納米材料等,發展可控、宏量和低成本制備技術,研究應用過程中的關鍵科學與技術問題。
3. 納米材料的新型表征方法與技術
發展高時間分辨、高空間分辨、原位動態的表征方法與技術,建立基于新原理的納米表征技術和測試方法;制定相應的檢測標準。
4. 新型納米器件
探索新型納米加工方法和集成技術,探索基于新原理、新結構的納米器件和集成電路;研究應用目標明確的高靈敏度、高選擇性納米傳感器,高性能納米電子和光電子器件。
5. 重大疾病檢測技術與生物醫用納米材料
發展重大疾病早期檢測的納米技術和納米生物器件的原理和創新方法;研究具有重要應用前景的納米生物醫用材料及其在生物體內藥效與生物學過程。 1
6. 新型納米藥物
治療重大疾病的新型納米藥物,重點研究納米技術提高候選藥物的成藥性,提高藥效、降低毒性的原理和方法。
7. 能源納米材料與技術
利用納米材料與技術提高能源使用效率,發展基于納米結構與納米技術的安全節能新材料和新技術,探索納米技術及材料在能源轉換與存儲等方面的重要應用。
8. 環境納米材料與技術
研究納米材料在農業、工業生物技術、食品工業中的應用,發展成本低、性能穩定、壽命長并無次生污染的實用納米材料與技術。研究納米材料的環境效應和安全性。
9. 改造提升傳統產業的納米材料與技術
面向化工、紡織、能源、交通、冶金等傳統產業,應用納米材料和技術提高資源利用率和產品附加值,開發過程高效節能、清潔生產用納米材料與技術等。
10. 培育和發展戰略性新興產業的納米材料與器件
圍繞新一代信息技術、新能源、生物醫用等戰略性新興產業,研究納米光電材料、器件集成和互聯關鍵技術,開發高效能量轉換、儲存與節能的納米材料與應用技術,研究實用化高性能生物醫用材料與制品。
11. 納米材料工業化制造技術及檢測裝備
開發面向工業應用的納米材料規模化制備及精密加工技術,研發納米材料關鍵表征儀器成套批量化制造技術;研究納米材料與器件的制備、服役與安全評價技術。
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注:指南1~8按國家重大科學研究計劃項目申報格式和要求
指南9~11按863計劃項目申報格式和要求
量子調控研究國家重大科學研究計劃
2011年度重要支持方向
1. 受限空間中光與超冷原子(離子)、分子耦合量子態的制備、測量及調控
研究微型光阱和微光學腔中原子(離子)內外態的完全控制方法,光與原子強耦合下量子態的制備和探測。制備穩定的超冷極性分子,并研究分子量子態的相干操控和動力學演化。研究原子自旋壓縮態和原子系綜糾纏態的產生,光學晶格中超冷原子、分子體系的關聯效應、新奇量子態及其應用。
2. 極端條件下量子輸運的研究和調控
研究極端條件下的量子輸運性質及微結構對量子輸運的調控。研究超短時間尺度下的量子輸運,開發相應的精密測量技術。研究具有強自旋-軌道耦合效應的反常量子輸運,探索調控輸運性質的新手段。研究遠離平衡態的量子輸運特性。
3. 異質界面誘導的新奇量子現象及調控
研究異質界面導致的新奇量子態和量子現象,建立描述新奇界面量子態的理論模型。發展精確控制的生長技術,制備高品質的異質界面,如氧化物/氧化物、氧化物/金屬等。發展精確表征界面量子態和量子序的實驗技術,研究極端條件下異質界面上的新奇量子態、量子輸運、光電量子過程等,探索量子態的界面調
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控新方法。
4. 功能關聯電子材料及其拓撲量子性質的調控
應用先進譜學研究手段如核磁共振、中子散射等,并結合極端實驗條件,研究空間反演對稱性破缺的關聯電子系統,如重費米子系統和多鐵性電子材料等的量子現象及拓撲量子性質。制備由這些材料構成的薄膜和人工微結構,探索基于新效應的量子器件。
5. 光場與微結構的耦合效應及調控
研究不同時空尺度的光場與各種微結構的線性和非線性作用,與電子態的耦合及導致的量子效應。制備具有新穎動量、角動量的可控光場,研究與微結構的耦合及其對量子態的調控,探索在量子信息、超分辨成像等方面的應用。
6. 復合量子功能材料的設計、制備和新奇量子效應(基地)
設計和制備高品質的復合量子功能材料,研究其新奇量子效應。研究不同維度和尺寸下的量子態特性,以及外場(電、磁、光、聲)和結構之間的耦合效應及導致的新奇量子現象。研究物性及結構高靈敏、高分辨檢測的新原理和新方法。探索基于新概念的量子功能器件。
7. 全固態量子信息處理關鍵器件的物理原理及技術實現(基地)
研究基于半導體量子點和光學超晶格等的單光子源和糾纏光子源,研制單光子探測器件。制備高品質固態光學微腔及其陣列、微腔量子電動力學系統以及線性光子處理單元,實現對單光子態和量子糾纏態的存儲和調控。研究固態光集成系統中量子態的演
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化,探索在光子芯片上實現量子信息操作的新方案。
8. 新型亞波長人工微結構中的量子調控(基地)
研究新型亞波長人工微結構中光子和元激發,如等離子激元、極化激元、聲子等,調控其線性和非線性物理過程。研究帶隙調控、突破衍射極限的成像等, 探索基于新型亞波長人工微結構的新器件。
蛋白質研究國家重大科學研究計劃
2011年度重要支持方向
1. 天然免疫應答過程中重要蛋白質結構與功能
鑒定新的天然免疫信號轉導的蛋白并闡明其結構與功能基礎、闡述相關的信號轉導機制;深入研究然免疫與外來抗原適應性免疫相互作用的蛋白質分子機制;發現宿主天然免疫應答的新型蛋白質及其作用機制。
2. 病原體與宿主細胞相互作用的分子機制研究
研究病原體與宿主細胞蛋白相互作用在病原體侵染、復制中的功能和結構基礎;研究病原體與宿主細胞相互作用在病原體潛伏和多重耐藥性中的功能和結構基礎;揭示病原體與宿主細胞蛋白相互作用導致的炎癥反應和腫瘤發生發展的功能和結構基礎;研究病原體蛋白調控宿主免疫反應的蛋白質網絡構成;研究宿主抗病原蛋白質網絡結構與功能。
3. 植物表觀遺傳機制與重要調控蛋白的結構與功能研究 5
研究植物核小體組裝和染色質重塑的分子機理,重點研究組裝蛋白、組蛋白修飾酶、組蛋白密碼閱讀蛋白、非編碼RNA及其蛋白質復合物的功能和結構基礎;研究表觀遺傳調控植物生長發育的分子網絡;植物重要表觀遺傳調控蛋白的結構與功能,研究包含植物特有結構域的調控蛋白的結構及作用機制;植物表觀遺傳調控蛋白質組學平臺建設,重點研究相關突變體的體細胞和生殖細胞的蛋白質組。
4. 端粒相關蛋白與人類重大疾病
研究端粒相關蛋白(端粒酶等)對人類重大慢性疾病的影響和發揮功能的分子機制;開展重組端粒蛋白復合物研究,揭示控制端粒功能的蛋白復合物結構和功能;研究端粒在成體干細胞衰老中的作用機制;研究不同類型細胞分化過程中端粒和基因表達之間的調控關系。
5. 蛋白質的生成、修飾、降解、質量控制及動態相互作用網絡研究
研究具有重要功能的蛋白質(如跨膜蛋白質及復合體)的生成、折疊、組裝、轉運、降解及質量控制等過程及其在生理和脅迫條件下的分子機制;研究蛋白質翻譯后修飾主要類型,包括結構特征、與信號轉導途徑的對應關系、與人類重大疾病的關系;研究蛋白質錯誤折疊及質量控制逃逸的分子機理及病理效應;在蛋白質組水平研究翻譯后修飾及其動態變化,修飾對相互作用蛋白質網絡功能的影響。
6. G蛋白偶聯受體及配體的結構與功能研究
發現在人類生命活動中起重要作用的GPCR和相關亞家族,
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分析分子結構,闡明其結構和功能關系;鑒定新的G蛋白偶聯受體的生物學功能;建立高通量篩選受體相關配體的方法,進一步闡明配體與受體結合的分子機理及生理功能。
7. 腫瘤發生發展與關鍵調控蛋白作用網絡
以惡性腫瘤為模型,研究原癌蛋白-抗腫瘤蛋白及關鍵性負調控蛋白的網絡互動對細胞周期的調控機制;揭示蛋白作用網絡對腫瘤微環境和腫瘤轉移的調控機制;研究表觀遺傳因素、信號轉導通路與轉錄因子對細胞周期-惡性腫瘤轉移過程的調控機制及其結構與功能基礎;發現炎癥誘導腫瘤相關重要活動調控的關鍵蛋白質群組成、動態變化及調控網絡;研究炎癥,代謝調控與腫瘤發生、發展的關系;研究選擇性激活機體抗腫瘤效應機制和防治免疫逃逸的策略與方法。
8. 蛋白質定量新方法及相關技術研究
研制高效低殘留的新型蛋白質樣品預處理和分離材料;構建高分辨、高靈敏度的蛋白質與多肽的定量、分離與鑒定技術體系;發展基于生物質譜的同位素標記和非同位素標記的蛋白質組相對與絕對定量方法;發展重要生物體的目標蛋白質組以及全蛋白質組及其化學修飾的高準確度的動態定量分析方法;建立重要模式生物或其組織器官蛋白質組成的高精度全覆蓋技術、蛋白質定量內標的制備技術和目標導向絕對定量蛋白質組研究的理論和技術體系法。
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發育與生殖研究國家重大科學研究計劃
2011年度重要支持方向
1. 重要器官發育與再生的遺傳調控
利用模式脊椎動物,建立可視化研究活體組織器官發育與再生技術及相關轉基因動物和突變體資源庫,研究1-2種重要組織器官,如心臟、肝臟等發育與再生的關鍵調控因子,揭示組織器官發育與再生的根本機制。
2. 內皮組織和上皮組織發育及相關疾病的分子機理
研究內皮或上皮細胞在組織器官發生、形成中的行為及其與相關疾病的關系。重點研究上皮或血管等內皮組織中細胞命運決定和形態構建的分子調控網絡、組織或器官內的細胞與周邊細胞間的相互作用、組織器官損傷修復和相關疾病的發生機制。
3. 發育缺陷發生的分子機制
利用臨床資源和動物模型,從器官、組織、細胞和分子等多個層次揭示我國常見嚴重先天性出生缺陷的發生機理,發展早期診斷和預防的新技術、新方法。
4. 植物胚與胚乳發育調控機制
重點研究植物配子發育、受精、合子激活和胚胎模式建立的機制,闡明植物生殖細胞的發育與分化以及胚乳物質積累的分子和表觀調控機制,為高產優質作物的培育提供理論基礎。
5. 生殖細胞健康的分子基礎
針對臨床常見和重要的生殖細胞異常,重點研究生殖細胞減
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數分裂起始、停滯與恢復、染色體分離、DNA損傷、修復和重組以及基因組穩定性的調節機理,為生殖健康奠定基礎。
6. 排卵障礙性和胚源性等生殖疾病的機制研究
研究輔助生殖技術誘發胚胎源性疾病的機制;開展輔助生殖安全性評估,優化輔助生殖技術,并建立有效預警的生物標志物;建立常見排卵障礙性疾病的資源庫,研究多囊卵巢綜合癥等常見排卵障礙性疾病的發生和調控機制,發展新型的疾病干預措施。
7. 生殖周期及生物鐘調節的機制
利用模式動物或仿生環境研究生殖周期的調節機制;探討生殖免疫和生殖周期的關系;研究生殖器官、生殖細胞及胚胎發育中生物鐘調節的規律,闡明生殖周期和生物鐘在發育中的作用機制。
干細胞研究國家重大科學研究計劃
2011年度重要支持方向
1. 利用非基因組整合技術建立遺傳疾病的誘導多能干細胞系
利用非基因組整合技術建立地中海貧血或脊髓側索硬化癥的人類誘導多能干細胞(iPS細胞)系,對致病基因進行改造和糾正后分化為可用于細胞移植的細胞類型,為利用iPS細胞治療人類遺傳性疾病奠定基礎。 9
2. 多能干細胞定向分化為特定的組織細胞類型
基于體內組織發育的規律,重點研究如何定向誘導多能干細胞分化成為特定的組織細胞類型,例如神經外胚層細胞或胰腺β細胞等內胚層細胞;同時從個體發育和進化的角度深入研究多能干細胞分化及相應的調控網絡。
3. 細胞類型轉換及其機制研究
建立細胞類型轉換(包括不同終末分化細胞之間的轉換、終末分化細胞向前體細胞或干細胞的轉換、不同組織前體細胞或干細胞之間的轉換)的體外模型和穩定培養體系,研究細胞類型轉換的分子調控機制, 探索轉換細胞在細胞移植和疾病治療中的應用。
4. 細胞周期調控與干細胞干性維持
重點研究干細胞的對稱分裂及不對稱分裂的調控機制,細胞周期對干細胞干性維持的作用,包括信號轉導及調控因子網絡、遺傳穩定性維護等。揭示干細胞周期及分裂在干細胞干性維持、組織發育、再生修復及病理變化等過程中的功能。
5. 體內干細胞自我更新與分化
闡述體內干細胞與其微環境間相互作用的機制;建立檢測體內組織干細胞自我更新和分化等活動的技術體系,揭示體內組織干細胞在生理和病理過程中的作用及機制;研究如何利用細胞因子和藥物等誘導體內組織干細胞自我更新或分化。
6. 建立內胚層干細胞的生物識別標記
通過分析內胚層干細胞的基因和蛋白表達譜式,鑒定該種內胚層干細胞的生物識別標記,追蹤其自身以及子代細胞在體內的
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分布與遷移;根據建立的生物識別標記等分離鑒定內胚層干細胞。
7. 腫瘤干細胞與腫瘤發生、藥物抗性及靶向特異性分子調控
分離和鑒定諸如血液或消化道系統的腫瘤干細胞,系統研究腫瘤干細胞基因表達譜和表觀遺傳學及其在腫瘤發生和藥物反應中的作用,研究建立針對腫瘤干細胞起源與靶向特異性干預的分子基礎與技術指標,制定以腫瘤干細胞為靶標的分子干預策略并開展其規范化研究。
8. 干細胞治療的基礎和轉化機制
研究建立一種視覺或聽覺系統干細胞分離分化與功能再生體系,通過動物模型完成其功能驗證與安全性評價,建立基于干細胞與功能再生的分子基礎,研究制定該類系統發育與病變的干細胞干預技術標準,并將其規范化。
全球變化研究國家重大科學研究計劃
2011年度重要支持方向
1. 東亞季風氣候年際-年代際變率與全球氣候變化關系研究
研究東亞地區年際-年代際氣候變化的特點及動力學機制,及其與全球主要年際-年代際變化信號之間的關系,探討人類活動和自然變率對東亞地區年際-年代際變率的影響,辨識年際-代際氣候變率可預報性的因素,提高利用耦合氣候系統模式預報年際-年代際氣候變率的能力。 11
2. 全球及典型區域海平面變化機理與趨勢及其應對策略研究
研究全球氣候變化背景下海平面上升的原因、內在機理和變化趨勢,揭示海平面變化與氣候變化的相互作用規律;提出我國典型河口三角洲地區、重要濱海生態系統和重要島礁領土相對海平面變化驅動的城市防護、環境安全和其他生態系統服務功能以及領土安全的適應性對策。
3. 海洋對氣候與環境變化的影響及其調控作用
研究海洋變異對全球變暖的響應和對全球氣候的影響,揭示海洋動力、熱力過程和海-氣耦合作用及海洋對氣候的調控作用,以提高我國預測氣候變化的能力;研究海洋在氣候變化中的海洋儲碳過程與機制,揭示海洋生態系統的物質循環及其對自然和氣候變化響應過程與規律,定量認識海洋生態系統演變及其在氣候變化中的作用。
4. 湖泊與濕地等生態系統對全球變化的響應與生態恢復
通過對表征湖泊與濕地等生態的物理、化學和生物指標,揭示研究氣候變化-人類活動-湖泊和濕地等生態系統相互作用的過程與機理,定量評估人與自然對生態系統的影響與貢獻,建立不同區域生態系統演化的模型,定量評估人與自然對生態系統的影響與貢獻,為區域生態恢復與環境保護提出途徑與對策。
5. 全球典型干旱半干旱地區氣候變化及其影響
研究全球典型干旱半干旱地區年代-百年-千年尺度氣候變化的特點、動力學機制,及其與全球變化的聯系,揭示這些典型區氣候變化特征的差異及其時空關聯、社會生態系統的脆弱性及其對氣候變化響應機制的異同,評估其面臨的全球變化風險。
6. 全球變化與環境風險、氣候災害關系的研究
研究環境風險和氣候災害的形成與發展規律,探討中國環境與氣候災害風險防范的適應性對策;研究全球氣候變化與災害性天氣和氣候的關系,特別是對近年來我國極端干旱事件的頻率和強度不斷增加的影響,以及干旱致災機理,評估典型區域農業和社會經濟等對氣候災害的適應能力。
7. 氣候變化對社會經濟、人類健康的影響與適應機制研究
研究全球氣候變化對我國社會經濟系統的影響途徑和適應機制,探索全球變化經濟學理論與方法;研究氣候變化與極端天氣事件對人類健康的影響,以及不同區域氣候敏感疾病的響應和適應機制,評估我國受氣候變化影響的脆弱人群特征及其區域差異。
8. 天文與地球運動因子對氣候變化影響研究
研究太陽活動、宇宙事件等天文因素及地球運動因子對氣候變化的驅動機制及其對海洋、陸面和大氣過程的作用,解析氣候系統內部過程對外動力觸發氣候變率的響應機制和調節作用,區分自然和人為因素對近百年來全球溫度變化的貢獻,評估上述天文和地球運動因子對未來氣候變化的可能作用。