國科金發(fā)計〔2023〕57號

　　國家自然科學基金委員會現(xiàn)發(fā)布團簇構(gòu)造、功能及多級演化重大研究計劃2023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

　　2023年7月31日

　　團簇構(gòu)造、功能及多級演化重大研究計劃2023年度項目指南

　　團簇是介于原子/分子與宏觀物質(zhì)之間的多核聚集體，具有確定的原子組成和化學結(jié)構(gòu)，代表了凝聚態(tài)物質(zhì)的初生態(tài)，是關(guān)聯(lián)宏觀性質(zhì)和物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的理想模型，對深刻認識和理解物質(zhì)轉(zhuǎn)化的規(guī)律具有重大意義。

　　一、科學目標

　　通過化學、物理、生命、材料、環(huán)境、信息等多學科交叉，發(fā)展新型團簇及其多級結(jié)構(gòu)構(gòu)筑的新概念、新策略、新方法和新反應(yīng)，建立團簇高精度和高分辨表征的新技術(shù)，在原子水平上揭示團簇特殊性質(zhì)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與演變規(guī)律，理解團簇結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)聯(lián)，制備功能團簇基材料與器件，解決基于團簇的變革性技術(shù)中的關(guān)鍵科學問題，促進相關(guān)學科的發(fā)展。

　　二、核心科學問題

　　本重大研究計劃將聚焦團簇構(gòu)效關(guān)系，探索物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性能隨團簇尺寸變化的規(guī)律，揭示團簇穩(wěn)定性機制，理解多級團簇體系中主體與環(huán)境的作用機制，實現(xiàn)功能導(dǎo)向的多級團簇結(jié)構(gòu)的精準構(gòu)筑和宏量制備。

　　(一)團簇的穩(wěn)定性機制。

　　具有特殊結(jié)構(gòu)與獨特性能的新型團簇的發(fā)現(xiàn)、團簇形成機理和穩(wěn)定化機制的理解、各種化學鍵及弱相互作用的認知。

　　(二)團簇電子結(jié)構(gòu)的規(guī)律。

　　團簇結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性隨團簇尺寸的演變規(guī)律、團簇的“幻數(shù)”特性、團簇的構(gòu)效關(guān)系。

　　(三)多級團簇功能的調(diào)控原理。

　　多級團簇功能與團簇內(nèi)聚集態(tài)、簇際相互作用、團簇與環(huán)境耦合的關(guān)系。

　　三、2023年度資助的研究方向

　　進一步聚焦團簇構(gòu)造、功能及多級演化的關(guān)鍵科學問題，在本重大研究計劃前期執(zhí)行的基礎(chǔ)上，2023年度以集成項目和重點支持項目的形式對以下四項研究內(nèi)容進行資助：

　　(一)團簇的精準構(gòu)筑及功能應(yīng)用。

　　建立具有精準結(jié)構(gòu)和確定原子數(shù)的團簇的定向設(shè)計、高效合成策略和宏量制備方法，認識和理解團簇穩(wěn)定性機制，揭示團簇制備的調(diào)控規(guī)律。理解團簇內(nèi)多核聚集態(tài)與電子轉(zhuǎn)移、簇際相互作用、團簇與環(huán)境及外場間相互作用的規(guī)律，揭示團簇基功能材料的構(gòu)效關(guān)系，進而實現(xiàn)功能復(fù)合。重點支持功能導(dǎo)向的原子團簇和分子團簇的設(shè)計及合成，通過其光、電、磁等物理特性的性能復(fù)合，構(gòu)建基于多級結(jié)構(gòu)的相關(guān)團簇材料和器件，為集成電路、大氣環(huán)境、原子制造和量子信息等領(lǐng)域中重要難題提供解決方案。

　　(二)團簇形成機制、演化規(guī)律及表征。

　　發(fā)展超高時空分辨的團簇研究技術(shù)與團簇的電子結(jié)構(gòu)理論。建立團簇結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫，發(fā)展人工智能(AI)輔助的合成方法。發(fā)展先進的團簇束源技術(shù)，建立團簇物性表征新方法，揭示團簇成核機制、生長演化規(guī)律及其動力學性質(zhì)。重點支持建設(shè)高時空分辨的團簇科學裝置，發(fā)展創(chuàng)新的團簇形成與表征方法，實驗與理論研究相結(jié)合，理解團簇結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系，認識和研究金屬原子、水分子等團簇的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及演化規(guī)律。

　　(三)團簇和模擬金屬酶的催化基礎(chǔ)。

　　研究具有確定原子數(shù)和精確結(jié)構(gòu)的負載型團簇和仿生團簇的催化性能，理解催化過程中團簇結(jié)構(gòu)、電子轉(zhuǎn)移和能量傳遞對分子轉(zhuǎn)化的影響。開展以特定原子數(shù)的團簇為催化劑、催化機制可明確表征的研究，針對烴類、N2、CO2、H2O等重要分子的催化轉(zhuǎn)化和生物酶活性中心的全合成與催化機制研究等方面內(nèi)容。重點支持團簇模擬金屬酶的合成，開展固氮、光合、產(chǎn)氫等功能研究;發(fā)展金屬與碳團簇的復(fù)合體系，開拓團簇在氮循環(huán)、碳循環(huán)、硫循環(huán)等方向的催化應(yīng)用。

　　(四)功能團簇在生物醫(yī)學上的應(yīng)用。

　　通過團簇的表面結(jié)構(gòu)修飾與性能優(yōu)化，構(gòu)建具有生物靶向功能的團簇及其組裝體，研發(fā)生物醫(yī)用熒光團簇顯像劑，發(fā)展靶向識別和腫瘤細胞可視化技術(shù)，實現(xiàn)對腫瘤的精確成像和治療。重點支持稀土、硼等團簇體系功能衍生與生物醫(yī)學應(yīng)用，獲得可用于癌癥診斷、靶向、中子捕獲放療等診療一體化的團簇候選藥物。

　　四、項目遴選的基本原則

　　本重大研究計劃以原始創(chuàng)新為首要目標。申請書應(yīng)論述與項目指南最接近的科學問題和創(chuàng)新目標，同時要體現(xiàn)交叉研究的特征以及對解決核心科學問題和實現(xiàn)本重大研究計劃總體目標的貢獻。鼓勵多學科實質(zhì)性交叉合作研究，優(yōu)先考慮生命、醫(yī)學、數(shù)理及材料等學科與化學學科的交叉合作，優(yōu)先支持跨領(lǐng)域交叉的研究項目。

　　集成項目要在前期已經(jīng)取得的重要進展基礎(chǔ)上，進一步聚焦核心科學問題，明確申請項目對實現(xiàn)本重大研究計劃總體目標和解決核心科學問題的貢獻。重點支持項目要有較好的前期研究成績和積累，提出明確的重要、前沿科學問題進一步深入系統(tǒng)研究，體現(xiàn)學科交叉特征。

　　五、2023年度資助計劃

　　擬資助重點支持項目1-3項，直接費用資助強度為200-400萬元/項，資助期限為4年，申請書中研究期限應(yīng)填寫“2024年1月1日-2027年12月31日”;擬資助集成項目4-8項，直接費用資助強度為200-1000萬元/項，資助期限為3年，申請書中研究期限應(yīng)填寫“2024年1月1日-2026年12月31日”。國家自然科學基金委員會將根據(jù)申請情況和申請項目研究工作的實際需要確定資助項目數(shù)和直接費用資助金額。

　　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(yīng)當具備以下條件：

　　1.具有承擔基礎(chǔ)研究課題的經(jīng)歷;

　　2.具有高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)(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(guī)定。

　　執(zhí)行《2023年度國家自然科學基金項目指南》“申請規(guī)定”中限項申請規(guī)定的相關(guān)要求。

　　(三)申請注意事項。

　　申請人和依托單位應(yīng)當認真閱讀并執(zhí)行本項目指南、《2023年度國家自然科學基金項目指南》和《關(guān)于2023年度國家自然科學基金項目申請與結(jié)題等有關(guān)事項的通告》中相關(guān)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2023年9月1日-9月7日16時。

　　(1)申請人應(yīng)當按照科學基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)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，將對多學科相關(guān)研究進行戰(zhàn)略性的方向引導(dǎo)和優(yōu)勢整合，成為一個項目集群。申請人應(yīng)根據(jù)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(nèi)容、技術(shù)路線和相應(yīng)的研究經(jīng)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”，附注說明選擇“團簇構(gòu)造、功能及多級演化”，根據(jù)擬申請的具體研究內(nèi)容選擇相應(yīng)的申請代碼。

　　集成項目的合作研究單位不得超過4個。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“立項依據(jù)與研究內(nèi)容”部分，應(yīng)當首先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和實現(xiàn)本重大研究計劃科學目標的貢獻。

　　如果申請人已經(jīng)承擔與本重大研究計劃相關(guān)的其他科技計劃項目，應(yīng)當在申請書正文的“研究基礎(chǔ)與工作條件”部分論述申請項目與其他相關(guān)項目的區(qū)別與聯(lián)系。

　　2. 依托單位應(yīng)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2023年9月7日16時前通過信息系統(tǒng)逐項確認提交本單位電子申請書及附件材料，并于9月8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(xiàn)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(yīng)當承諾遵守相關(guān)數(shù)據(jù)和資料管理與共享的規(guī)定，項目執(zhí)行過程中應(yīng)關(guān)注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關(guān)系。

　　(2)為加強項目的學術(shù)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(shù)交流會，并將不定期地組織相關(guān)領(lǐng)域的學術(shù)研討會。獲資助項目負責人有義務(wù)參加本重大研究計劃指導(dǎo)專家組和管理工作組所組織的上述學術(shù)交流活動。

　　(四)咨詢方式。

　　國家自然科學基金委員會

　　化學科學部三處

　　聯(lián)系電話：010-62328253