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国家重点基础研究发展计划(973计划)

国家重点基础研究发展计划(973计划)旨在解决国家战略需求中的重大科学问题,以及对人类认识世界将会起到重要作用的科学前沿问题,坚持“面向战略需求,聚焦科学目标,造就将帅人才,攀登科学高峰,实现重点突破,服务长远发展”的指导思想,坚持“指南引导,单位申报,专家评审,政府决策”的立项方式,以原始性创新作为遴选项目的重要标准,坚持“择需、择重、择优”和“公平、公正、公开”的原则,坚持项目、人才、基地的密切结合,面向前沿高科技战略领域超前部署基础研究。

从科技部例行新闻发布会上获悉,国家重点研发计划首批重点研发专项指南已于2016年2月16日发布,这标志着整合了多项科技计划的国家重点研发计划从即日起正式启动实施。这也意味着“973计划”“863计划”即将成为历史名词。

国家重点基础研究发展计划(973计划)的实施,是党中央国务院高瞻远瞩,为加强我国基础研究做出的重大决策,对推动基础研究的发展具有重要意义。

国家重点基础研究发展计划(973计划) 是具有明确国家目标、对国家的发展和科学技术的进步具有全局性和带动性的基础研究发展计划,旨在解决国家战略需求中的重大科学问题,以及对人类认识世界将会起到重要作用的科学前沿问题,提升我国基础研究自主创新能力,为国民经济和社会可持续发展提供科学基础,为未来高新技术的形成提供源头创新。1997年,中国政府采纳科学家的建议,决定制定国家重点基础研究发展规划,开展面向国家重大需求的重点基础研究。这是中国加强基础研究、提升自主创新能力的重大战略举措。973计划的实施,实现了国家需求导向的基础研究的部署,建立了自由探索和国家需求导向“双力驱动”的基础研究资助体系,完善了基础研究布局。自1998年实施以来,973计划围绕农业、能源、信息、资源环境、人口与健康、材料、综合交叉与重要科学前沿等领域进行战略部署,2006年又落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要》的部署,启动了蛋白质研究、量子调控研究、纳米研究、发育与生殖研究四个重大科学研究计划,共立项384项。

十年来,973计划始终坚持面向国家重大需求,立足国际科学发展前沿,解决中国经济社会发展和科技自身发展中的重大科学问题,显著提升了中国基础研究创新能力和研究水平,带动了中国基础科学的发展,培养和锻炼了一支优秀的基础研究队伍,形成了一批高水平的研究基地,为经济建设、社会可持续发展提供了科学支撑。

2014年2月20日,国家科技部发布973、863和支撑计划2015年度项目申报指南。其中,国家重点基础研究发展计划(以下简称973计划,含重大科学研究计划)是以国家重大需求为导向,对我国未来发展和科学技术进步具有战略性、前瞻性、全局性和带动性的基础研究发展计划。重点支持农业科学等9个面向国家重大战略需求领域的基础研究,同时,围绕纳米研究等6个方向实施重大科学研究计划。 .国家重点基础研究发展计划和重大科学研究计划2015年度项目申报指南

973计划遵循科学发展规律,借鉴国内外重大项目组织管理模式,探索出具有中国特色的基础研究重大项目组织实施和管理模式,建立了专家咨询与政府决策相结合的科学决策模式,实现了项目管理与经费管理有机结合的科学管理模式,探索了联合多部门行业共同推进计划发展的组织模式,完善了符合科学发展规律的重大基础研究项目评价模式。

(1)显著提升了中国基础研究水平

973计划组织实施的十年,也是中国基础研究快速发展的十年。在973计划和国家自然科学基金等计划支持下,中国基础研究整体水平显著提升,在国际上占有了重要的一席之地。十年来,中国SCI论文数量已跃升世界第二科学技术方阵,主要学科世界综合排名整体呈现出快速提升趋势,中国科学家在国际上的学术地位和学术影响显著提高,越来越多的专家当选发展中国家科学院、国际欧亚科学院院士、外国科学院或工程院外籍院士,在国际重要学会、协会以及国际重要学术杂志担当重要职务。

基础研究常常是厚积薄发,需要长期积累。用中国一句古话来概括,就是“十年磨一剑”。经过十年的快速发展,中国基础研究在若干重要领域取得了显著的成果。非线性光学晶体、量子信息研究居国际前列;纳米材料和纳米结构、蛋白质结构与功能、脑与认知、创造新物质的分子工程学、古生物学、海洋科学等领域取得系列创新成果,整体研究水平显著提高,在国际上产生重要影响;数学机械化、辛几何算法等方面保持中国特色和优势。特别是在纳米科学、量子信息、生命科学等前沿领域取得一批原始性创新成果,在国际上产生了重要影响。

(2)促进基础研究与国家目标结合,解决国家战略需求中的关键科学问题

通过长期稳定的支持,973计划围绕经济社会发展解决了一批重大科学问题,尤其是在重大疾病防治及创新药物发现、矿产资源勘探开发、节能减排、气候变化预测等重点战略需求领域取得一批创新成果,为经济社会可持续发展做出了重要贡献。例如,重大疾病防治方面,通过对急性早幼粒细胞性白血病(APL)发病机制研究,使初发APL成为第一个可治愈的成人白血病,已得到实际应用;建立和完善了新药创制系列研究平台和方法,发现了一批针对重大疾病的先导化合物和候选新药,治疗早老性痴呆症药物希普林、抗肿瘤药物沙尔威辛和力达霉素等新药已进入临床研究,其中希普林已在欧洲30多家医院完成了Ⅱ期临床试验。

战略矿产资源研究方面,围绕东部环太平洋成矿域,初步建立了中新生代和晚古生代大陆成矿理论,发展了多项找矿预测的新技术和新方法,提出一系列大矿和大型矿集区的靶区,被中国地质调查局陆续列入前期风险勘查。

节能减排方面,创新性地提出了对流换热强化的场协同理论,研发了具有自主知识产权的系列传热传质强化单元装置并用于工程实践;深入研究了燃煤高温脱硫反应机理及其影响因素,研发出具有工程应用价值的廉价脱硫剂;开展新一代内燃机燃烧理论研究,提出了汽油机、柴油机低温燃烧新方案,发展了均质压燃复合燃烧系统,成功研制了原理样机。

气候变化方面,揭示了季风系统突变与全球增暖之间的密切关系,建立有效的区域环境系统集成模式,干旱化发展趋势预测报告得到政府有关部门的重视;开展陆地生态系统碳循环研究,获得了中国10种陆地生态系统通量/储量的连续观测数据,阐明了中国主要生态系统的碳通量的日、季节和年际间变化特征及其环境控制机制;定量分析了气候和土地利用变化对碳平衡的影响,揭示了中国陆地碳汇形成和变化机制;通过研究证明植树造林将显著增加生态系统的碳贮量;发现大洋碳储库有40-50万年的长周期变化,揭示了热带海区在全球气候演变中的积极作用。这些新的认识为中国应对气候变化提供了科学支撑。

(3)引领行业理论和技术的发展,促进企业创新能力的提高

973计划注重关键科学问题的提炼,注重利用973计划项目的平台凝聚各方面研究力量,解决行业发展的瓶颈问题,提升作为创新主体的企业科研能力。十年来, 973计划在化工、钢铁、铝材、聚合物材料、水泥、油气勘探开发等方面解决了一批行业发展中的关键科学问题,取得了显著的经济和社会效益。

在提高石油采收率方面,通过基础理论研究,研制出具有自主知识产权的表面活性剂、新型抗盐梳型聚合物以及新型高效破乳剂和清水剂。大庆油田工业化矿场试验表明可提高采收率19%以上,化学复合驱已经成为大庆油田“十一五”后油田开发提高采收率的主体接替技术。

天然气勘探开发方面,建立了天然气高效成藏的地质理论与高效资源评价方法。有机质"接力成气"理论和深层有效储层保持的五种机理,推动塔里木库车和四川龙岗地区6500-7000m深层发现2个千亿方以上大气田和万亿方大气区;天然气高效成藏的定量评价新方法及新指标对预测待发现高效资源主要分布区带、指导勘探具有重要现实意义。

在海相油气勘探方面,973计划通过盆地的演化历程、碳酸盐岩烃源岩发育状况以及优质储层的发育机理研究,对中国海相油气远景进行了分类;首次建立了碳酸盐岩油、气源岩分级评价方法和指标体系,明确提出碳酸盐岩作为烃源岩的有机质丰度下限为0.5%,为叠合盆地碳酸盐岩层系油气资源评价与预测奠定了可靠的理论基础,有关评价指标已被新一轮全国油气资源评价所采用,在国家油气资源摸底和企业评价决策中应用。

在重油高效转化与优化利用研究方面,发展了重油梯级分离转化利用的新方法,实现了关键技术的重要突破,于2007年完成1.5万吨/年规模的中试装置的设计,将于今年8月在中国石油辽河石化分公司投入中试运行。研制出提高劣质重油转化深度的催化裂化催化剂,获得大规模工业化应用,已累计试生产催化剂11000多吨,在多家石化企业 10余套百万吨/年级的催化装置上获得工业应用。

(4)凝聚和培养了一批优秀人才,形成了一批创新团队

973计划的实践表明,重大科学研究计划是凝聚和培养优秀创新人才,特别是培养优秀中青年科学家团队的重要途径,是培养科技领军人才的有效平台。十年来,在承担973计划的1.8万人队伍中,有两院院士502位、国家杰出青年科学基金获得者637位、中国科学院“百人计划”入选者140位、教育部“长江学者奖励计划”特聘教授242位。通过项目的组织,众多的优秀人才围绕共同的科学目标形成了一批有机结合的创新研究团队,同时还吸引了一批海外学者回国工作,人才高地的优势日趋显著。

973计划组织实施中,注重发挥中青年科研人员的作用,研究队伍中45岁以下的占3/4,项目首席科学家中45岁以下的占45%,课题负责人中45岁以下的占63%,一批优秀的中青年人才被推上负责人的岗位。在老一辈科学家的大力支持下,通过组织973计划项目的磨砺,他们中的一大批人才取得了突出成就,在学术上迅速成长起来,成为各自领域的学术带头人。

围绕促进农业可持续发展和提高我国未来农产品竞争力等目标中的重大科学问题,重点部署了以新品种、新品质为目标的农业动植物功能基因组与分子改良研究,提高农业资源利用效率的农作物杂种优势利用、提高光合作用效率、生物固氮以及水分养分高效利用的研究,针对我国农业生态安全面临的重大问题,在生物多样性控制病虫害、生物农药与绿色化学农药、转基因生物安全、外来生物入侵、重大动物疫病防控、西部典型森林植被对农业生态系统的影响等方面进行了统筹部署。

针对我国能源结构以煤为主、液体燃料严重缺乏、能源消耗带来严重环境污染等重大问题,部署了煤炭气化液化、多联产、燃煤污染物干法联合脱除、预防煤矿瓦斯动力灾害等方面的基础研究;油气藏勘探、开发和利用等方面重点部署了天然气、煤层气成藏机理和高效催化转化、提高石油采收率的基础研究;大规模利用可再生能源的探索方面主要部署了氢能规模制备与储运、太阳能规模制氢、核聚变能、绿色二次电池新体系、新型光伏电池等方面的基础研究。

重点部署了面向未来竞争的数学机械化、高性能科学计算理论及软件设计新概念,微纳电子、光电子器件与芯片的新原理、新结构与新方法,下一代互联网的体系结构、存储模式及网络环境下海量信息处理的新方法等方面的基础研究。对数字信息理解与融合、和谐人机交互环境、信息与网络安全等难点问题进行了针对性部署;围绕信息科学发展中的前沿热点问题前瞻性地部署了量子信息、量子通信和量子器件方面的研究。

针对我国面临的自然资源短缺、生存环境质量不断恶化、自然灾害频繁发生等严峻现实,在矿产资源方面,主要围绕我国东部环太平洋成矿域、西部古亚洲成矿域、西南特提斯成矿域及海相碳酸盐岩层系油气形成进行了部署;水资源方面,重点部署了长江和黄河流域水资源演化规律及主要的淡水湖泊富营养化方面的研究;海洋方面重点部署了边缘海的形成演化、近海生态环境演变、陆海相互作用及近海有害赤潮等方面的研究;生态环境方面,重点围绕青藏高原、西部干旱区、北方干旱和荒漠化地区、西南纵向岭谷地区及长江流域的生态环境问题进行了部署,同时针对首都及周边地区、长江珠江三角洲地区、东北老工业基地等重要经济发展地区的环境污染控制部署了相关项目;在重大灾害方面,对天气气候灾害和地震灾害的形成机理与预测、火灾的演化规律和防治及地质灾害环境下重大工程的安全性进行重点部署。

针对我国人口基数大、患者众多、疾病谱广,在重大疾病治疗措施与药物研发等方面面临严峻挑战的现实,重点开展了恶性肿瘤、乙型肝炎、肝硬化、肝腹水、肝癌、心脑血管疾病和老年病等重大疾病发病机理研究,部署了基因治疗、器官移植、严重创伤等临床相关基础研究及生殖健康、出生缺陷的研究,在创新药物方面有针对性地安排了先导化合物发现与优化、药物靶标发现与确认和中药方剂的研究,并对前沿热点研究领域如疾病基因组、蛋白质组、干细胞、组织工程、免疫学及表观遗传学研究进行了前瞻性部署,同时针对严重传染病和中医药基础研究设立了专项。973肝细胞分离技术是目前国际公认的最具应用前景的治肝技术。主要根据细胞与分子免疫学原理,将所感染的HBV病毒进行生物学分型检测分型,诱发人体自身产生大量对乙肝病毒(HBV)具有免疫杀伤力作用的特异性细胞毒T淋巴细胞和NK细胞,利用新型疫苗对乙肝进行诱导性、特异性、主动式攻击,击杀体内乙肝病毒。最后将特定型别的病毒抗原(治疗疫苗)注射到原患者体内。在抗原的刺激下,免疫活性细胞被激活,利用疫苗的诱导性实时的深入肝细胞核内,彻底杀灭细胞内病毒和组织深层的游离病毒,从而达到治疗的目的。同时,该技术能有效阻断和逆转肝纤维化、肝硬化的进程,为慢性乙肝患者系上生命安全的保险。

围绕促进我国从“材料大国”向“材料强国”转化和建立新材料产业等目标,重点安排了纳米材料相关基础研究,钢铁、铝、水泥、通用高分子材料等基础材料优化和提高性能的基础科学研究,同时对信息功能材料、超导材料、稀土材料、催化材料等高新技术新材料及复合材料、膜材料、生物医用材料进行了强化部署,并根据材料科学自身发展的需要部署了材料计算设计、表征与性能预测、材料先进制备、成型与加工的科学基础等方面的研究。

一方面对先进制造、城市化进程中的生态环境问题、生命科学和信息科学同相关学科领域的交叉研究等方面进行了重点部署;另一方面对脑与认知科学、非线性科学、超强超短激光、非编码RNA、生物膜和膜蛋白、创造新物质的分子工程学、天体物理、古生物学、大陆科学钻探、新型人工电磁介质的理论等重大前沿科学问题进行了部署。

973计划实施以来,在解决国家重大需求的深层次科学问题方面取得了一些阶段性的突出进展,与863计划等紧密衔接,在国民经济与社会发展中的重要作用正日益凸显;重要基础科学前沿取得的一批创新成果令人瞩目,并已在国际学术界产生重要影响;一批在研项目进展顺利,孕育着重大突破的良好势头。

973计划的实施,极大地促进了基础研究与国家目标的结合,激发了我国基础研究工作者服务于国家目标的主动意识和攀登科学高峰的信心,凝聚和培养了一批战略科学家和优秀科学研究团队,引导和促进了科技基础设施建设,引领和推动了我国基础研究的发展,提升了我国原始创新能力。

973计划在“十一五”期间要按照《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议》的要求,以科学发展观为指导,全面落实《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》(以下简称《规划纲要》)和《国家“十一五”基础研究发展规划》,面向战略需求,聚焦科学目标,造就将帅人才,攀登科学高峰,实现重点突破,服务长远发展。

面向战略需求。面向当前国民经济、社会发展和国家安全的重大需求,以基础理论的源头创新推动技术创新,形成自主知识产权,提高产业竞争力,服务国民经济建设。聚焦科学目标。遵循基础研究规律,在国家重大需求与科学前沿的结合点上下功夫,解决我国经济、社会和科技自身发展中的重大关键科学问题。造就将帅人才。稳定一支高水平的国家基础研究队伍,组建高水平创新群体,培养优秀创新人才,造就一批能把握宏观战略方向和组织重大课题研究的将帅人才。攀登科学高峰。力争在科学前沿领域取得一批原创性科学成果,在国际科学前沿占有一席之地。实现重点突破。既要根据“择需”原则考虑整体布局,又要“择重、择优”,对重点领域强化部署,加大支持力度。服务长远发展。面向前沿高科技战略领域超前部署基础研究,为新兴产业的发展提供知识储备,为我国可持续发展提供科学支撑,为建设创新型国家做出贡献。

(1)解决制约我国经济社会发展和国家安全中的重大科学问题,为我国可持续发展提供科学基础,为提高我国产业核心竞争力和优化产业结构提供科学支撑,为国家决策提供可靠的科学依据;

(2)在世界科学发展的主流方向和具有我国优势、特色的基础研究领域,取得一批在国际上产生重大影响的原始性创新成果,大幅提升我国在国际科学界的地位;

(3)吸引、凝聚、培养创新人才,造就服务于国家战略目标的人才和创新研究团队;促进重点研究基地的建设,显著提升我国的自主创新能力和解决重大问题的能力。

农业的健康发展是国民经济持续、稳定和协调发展的重要保证。我国农业正受到水资源不足、耕地减少、农业生态环境日益恶化的严重威胁。保证21世纪我国16亿人口的食物安全,任务非常艰巨。加入WTO既给我国农业发展带来了机遇,也使农产品进出口贸易面临严峻挑战。“十一五”期间农业领域将面临以下方面的巨大压力:

目前我国粮食问题在数量上有较大的缺口。据统计,2000-2002年我国粮食年产量为4.5亿吨,已低于消费量,2003年我国粮食大幅减产,总产降到4.3亿吨。“十一五”期间人口数量将突破14亿大关,按人均粮食占有量800斤的预定指标,要求有5.6亿吨的粮食供给,而目前我国主要粮食作物如稻、麦的单产水平已居世界前列,进一步提高产量的技术储备有限。由于建设的需要(包括城市扩大,村镇城市化、高速公路和铁路建设占地等等),可用耕地面积将进一步缩减。

经济发展和人民生活水平的提高,对农产品品质和食物结构提出更高的要求。我国目前主要商用畜种依赖进口,优良地方畜禽品种资源正不断减少。农业生产大环境由于资源利用率不高、环境污染(包括空气污染、水资源污染、农田土壤污染等)日益加重、生态链破坏等因素所导致负面影响愈来愈强烈。

农产品安全问题一直是影响我国农业对外贸易的难题,禽流感等重大动物传染病和人畜共患传染病的暴发,不仅给广大农民和国家造成了巨大的经济损失,严重影响了畜牧业的健康发展,而且对国家的公共卫生安全形成了威胁。

我国农业生产的整体状况仍处于由传统农业向现代农业发展的转型期,总体上讲是“投入高,效益低,农产品结构亟待调整,农产品在国际市场上竞争力有待提高”。尽管农作物单产较高,但主要是依靠大量的人力物力投入和牺牲有限自然资源所获得的,距离我国“走资源节约型可持续发展道路”的战略目标仍相去甚远。

“十一五”期间,973计划以保障食物安全供给、实现农业可持续发展为核心,瞄准世界农业科学发展的前沿,紧紧围绕我国农业发展和农业战略调整中的重大科学问题开展基础研究,利用基因组学和蛋白质组学等方面的最新研究成果,解决农业生物遗传改良、病虫害控制、农业资源高效利用中的关键科学问题,为水资源、土地资源和养分资源的高效利用、农业生物新品种培育和病虫鼠害控制、优质农产品的安全生产与加工、农业生态环境的改善和农业可持续发展提供理论和方法,为调整农业结构、提高农业效益、增强国际竞争能力、改善农业生态环境提供科学支撑。

重点研究方向包括:

(1)农业资源(土壤资源、水资源和养分资源)高效利用的科学基础;

(2)农业生物基因资源发掘和重要性状的功能基因组研究;

(3)农业战略性结构调整及区域农业布局的基础科学问题;

(4)农业可持续发展中的环境和生态问题;

(5)农业生物灾害(农业病虫草鼠害、农业动物重大疫病)预测、控制与生物安全;

(6)农产品(粮食、果蔬、畜禽水产品)营养品质、农产品储藏和安全的基础科学问题。

能源是关系我国经济社会发展全局的一个重大战略问题,是我国经济和社会持续发展的重要基础。我国能源供需量极大,目前已近20亿吨标煤,出现了能源整体(煤、油、电)持续紧张的状况,今后每年仍将以数千万吨标煤的速率增长。中国在未来几十年中,能源需求总量将增长为现在的3倍或更多,其中还应至少包括约5-6亿吨液体燃料。这决定了在未来数十年中,我国能源生产仍必须快速增长。同时,我国石油自产率将进一步逐年降低,电力的年人均供应量还远低于发达国家水平,这些决定了能源未来几十年内以煤为主(占60%以上)的格局难以改变。

针对我国能源供应紧张、石油安全问题凸现、能源效率低下、环境污染严重、可持续发展压力巨大的严峻形势,973计划一方面要解决现有能源技术系统提高效率、降低污染和保障安全中的科学问题,另一方面要在解决我国能源新系统创建的科学问题方面实现突破,探索非化石能源规模化利用的可能途径。通过基础研究获得经过验证的新理论、新方法、新系统,为开发具有我国自主知识产权的能源高技术、新工艺、新流程提供理论依据,为我国能源可持续发展的解决方案奠定基础。

重点研究方向包括:

(1)深部煤炭资源分布、安全开发和煤层气开发的有关基础研究;

(2)煤炭洁净高效利用的基础研究;

(3)石油、天然气资源高效开采和利用的新理论和新方法;

(4)我国大型电力系统有关的重大科学问题;

(5)氢能规模、无污染制备、输运和高密度存储的关键科学问题;

(6)探索大规模发展新能源(天然气水合物等)和可再生能源(太阳能、生物质能、风能等)途径的研究;

(7)探索大规模发展核裂变能的途径及相关科学问题、发展核聚变能的基础问题;

(8)提高能源利用效率的关键科学问题研究。

近年来,信息技术以惊人的速度发展,已成为改造我国传统产业,振兴国民经济的重要支柱。信息产业正以年均增长速度高于全国GDP三倍的速度快速增长着,业已成为我国经济增长最快和最具活力的产业之一。

但作为一个发展中的大国,我国信息技术科技自主创新能力薄弱、核心技术缺乏已成不争的事实,主要源于我国的信息高技术产业缺乏坚实的基础,缺乏深厚的基础研究原始积累。在作为信息技术基础的微电子产业,由于集成电路的材料、制备工艺、原型器件等方面的基础研究比较薄弱,导致微电子产业在我国还比较落后,具体表现在我国电子工业总产值在全国工业总产值的比例很低,集成电路销售额只占世界集成电路市场的总额的0.3%。由于缺乏研制高性能处理器芯片的能力,使得我国在研制和生产高性能计算机系统时受到了严重的制约,十年来我国大部分计算机公司尚处于代理外国产品、积累市场经验与积累原始资金的阶段。软件行业,软件的“易使用”和“高可信”问题一直未能得到满意的解决,软件理论、算法等研究滞后,操作系统等系统软件一直为跨国公司所垄断。网络与通信行业,核心路由器、巨型服务器等关键设备仍然大量依赖进口,移动通信中的一些核心技术仍然受制于人,究其原因,主要在于缺乏前瞻性的基础研究,为此使我国每年要付出巨额专利使用费用。

整体来说,正是由于缺乏强大的基础研究作为后盾,我国信息高科技产品仍然只能以仿制为主,缺乏自己的创新特色,而信息产品极强的应用性和极大的市场使得基础研究进一步被忽视。一个只能凭借别国的基础研究成果的国家,在未来技术创新的竞争中必败无疑。这一局面只有在大力加强基础研究,全面提高我国信息领域的创新能力之后,才能从根本上予以扭转。

“十一五”期间信息领域基础研究的发展目标是根据国际信息技术的发展趋势,结合我国的国情和发展状况,着重从信息获取、处理、传输、存储、再现、安全、利用,信息系统的基础元器件、信息处理环境、科学计算、人工智能、控制理论等方面开展系统深入的研究,为我国信息产业的跨越式发展奠定坚实的理论和技术基础。

重点研究方向包括:

(1)微纳集成电路、光电子器件和集成微系统的基础研究;

(2)信息处理环境及科学计算的基础研究;

(3)泛在、可控的下一代信息网络的基础研究;

(4)信息获取的基础研究;

(5)高可信、高效率软件的基础研究;

(6)智能信息处理、和谐人机交互的基础研究;

(7)海量信息处理、存储及应用的基础研究;

(8)量子通信的基础研究;

(9)信息安全的基础研究

我国资源有限的保障程度和环境脆弱的承载能力面临着前所未有的压力。主要表现在:

水资源短缺和时空分布不均成为制约我国经济社会可持续发展的瓶颈;矿产和油气资源储量保证年限锐减,供需矛盾突出,资源利用率低。

生态破坏与环境污染问题严重,已进入大范围生态退化和复合性环境污染的阶段。多年来对自然资源的不合理利用乃至掠夺性开发,导致土地质量急剧下降、生态系统退化和生态灾害频发;环境污染已从陆地蔓延到近海海域,从地表水延伸到地下水,从单一污染发展到复合性污染,从一般污染物扩展到有毒有害物质特别是持久性有机物,形成了复杂的区域性污染,并已经威胁到人民健康和生态安全。全球环境变化已日益成为制约人类社会可持续发展的全球性问题,涉及我国对环境、经济、政治、外交等一系列问题的国家决策。

我国是世界上自然灾害严重的少数国家之一,生态系统的退化加剧了环境的脆弱性,导致成灾频率剧增,灾情扩大和多种灾害群发。特别是重大气象灾害、地震灾害和地质灾害等,严重制约我国社会和经济的可持续发展。

面对上述重大问题的严重压力,需要进一步提高对人类活动所引起的地球资源和地球环境变化规律的认识,并把它转化为可供解决上述问题的决策基础和实用技术,进而合理地组织有序的人类活动,包括生活方式、生产方式和科学技术活动,以实现经济、社会的可持续发展。

“十一五”期间,资源环境领域以国家中长期发展需求为导向,从战略上寻求可持续发展所面临的根本性、战略性资源和环境问题,建立适应全面建设小康社会需求的资源环境科技体系。以揭示人类活动对地球系统的影响机制与动力学为主线,从整体上认识人类所面临的一系列资源与环境问题产生的根源与发展规律,开展基础研究,为解决资源短缺、灾害频发、环境污染和生态退化等经济社会发展中的关键问题提供科技支撑。

重点研究方向包括:

(1)固体矿产资源勘查评价的重大科学问题;

(2)矿产资源集约利用的新理论、新技术和新方法;

(3)化石能源勘探开发利用的基础科学问题;

(4)全球变化与区域响应和适应;

(5)人类活动与生态系统变化及其可持续发展;

(6)区域环境质量演变和污染控制;

(7)区域水循环与水资源高效利用;

(8)特殊资源高质高效利用的基础研究;

(9)中国近海及海洋生态、环境演变和海洋安全;

(10)重大自然灾害形成机理与预测;

(11)地球各圈层相互作用及其资源环境效应。

健康是人类基本的生活目标,减少疾病是人类的共同愿望。我国已在人口与健康密切相关的卫生保健事业取得很大成绩,然而防病治病任务依然十分繁重,广大的农村还缺医少药。各种重大的急、慢性传染病尚未得到完全控制,约1.5-2亿人为乙型肝炎患者或携带者,结核杆菌的耐药与艾滋病的流行尚未得到有效控制;新的传染病时有发生,2003年在我国爆发的非典型肺炎严重影响了经济的发展和社会的稳定,突发公共卫生事件的应急能力尚不能适应需要。多种慢性疾病如心脑血管病、呼吸系统疾病、肿瘤、糖尿病、自身免疫疾病等,已日益成为严重威胁人民健康的因素,随着我国老龄化社会的到来,各种老年性疾病特别是老年性痴呆、帕金森氏病等严重影响老年人的生活质量;社会、工作压力加剧使大量劳动力患有不同程度的神经、精神性疾病。这些疾病发病率高,对健康危害大,给患者个人、及其家庭和社会带来极大的经济和精神负担。同时,我国人口基数大,控制人口增长,降低出生缺陷,优生优育,提高全民族健康素质的任务极其繁重。各种创伤及自然灾害越来越大地危害人民生命健康,迫切需要发展新的治疗方法和康复手段。目前我国97%的药品是仿制药,我国的制药行业面临着巨大的生存压力。因此,针对重要疾病,不断研究和创制新的优良药物,充分发挥中医药在防病治病中的作用,以及提供疾病防控和诊治新技术新方法,是我国人口与健康领域的紧迫需求,是全面实现小康社会目标、实现经济与社会协调发展的紧迫需求,也是维护社会稳定和国家安全的紧迫需求。我国的卫生保健工作面临严重挑战,对人口与健康领域的基础研究提出重大需求。

针对上述需求,人口与健康领域的基础研究的主攻方向是以提高人口素质、防治危害我国人民健康的严重传染病和高发的重大非传染性疾病为主攻方向。以阐明疾病的发病机制和解决疾病防治中的关键科学问题为突破口,提高我国在人口数量和质量控制及重大疾病诊治和防控方面的科学技术水平和原创能力,降低重大疾病对人民健康的危害,以逐步达到促进国民健康、带动科学发展、加速社会进步的战略目标。

重点研究方向包括:

(1)重大传染病防控与诊疗的基础研究;

(2)重大非传染性疾病发病机制、诊疗与预防的基础研究;

(3)生殖与发育的基础研究;

(4)脑科学与认知科学;

(5)环境有害物质对健康影响的研究与生物安全;

(6)中医理论与中药现代化基础研究;

(7)新药创制的基础研究;

(8)重大疾病诊疗新技术的基础研究;

(9)人体正常生命活动的基础研究。

材料是国民经济、社会进步和国家安全的物质基础与先导。2000年以来,材料产业在我国国民经济总产值中的贡献约占20%,已经发展成为我国主要支柱产业之一。

钢铁材料、有色金属材料、无机非金属材料、高分子材料、复合材料、信息功能材料等是经济社会发展、国防建设和重大科学工程的重要基础材料。我国传统材料产业发展迅速,相当一部分的年产量已居世界前列,但生产过程中大量消耗资源和能源,污染环境,并且产品档次低,高附加值产品少,用于国防和高技术的高性能产品大量依赖进口,严重制约我国社会和经济的可持续发展。我国在高技术新材料方面产业规模不大,市场占有率较小,基础研究尤其薄弱,一些高端产品的关键技术的创新能力亟待加强。我国是一个具有13亿人口的大国,随着人民生活水平的提高,直接关系到我国国民的健康和人民的生活质量的材料,如生物医用材料、绿色环保建筑材料和环境净化材料,需求日益增加,已经成为新的经济增长点,而我国仍需要大量进口。我国的材料制备、成形与加工技术整体上与发达国家至少存在15年以上的差距,严重制约了我国先进材料的研究开发、应用和产业化的进程,影响到传统材料产业和高新技术材料产业的技术进步和材料科学与工程自身的发展。发展具有自主知识产权的材料先进制备、成形与加工技术已成为我国材料科学与工程领域刻不容缓的一件大事。

“十一五”期间,国家经济社会发展和国家安全对材料提出了更高更新的重大需求,材料领域要开展材料与资源、环境协调发展、传统材料产业生态化改造以及材料循环利用的新原理、新方法、新技术研究;发展低能耗、少污染、环境友好的绿色工艺技术,提高传统材料性能;大力发展高新技术产业材料、增强我国自主创新能力;在提高人民生活质量的材料方面解决一些瓶颈性关键科学问题,促进社会的和谐发展;在材料科学自身发展的科学基础研究中做出原创性成果,在国际材料领域的更多方面占有一席之地。

重点研究方向包括:

(1)基础材料改性优化的科学技术基础;

(2)新一代结构材料的结构与成形控制科学基础;

(3)信息功能材料及相关元器件的科学基础;

(4)新型储能和清洁高效能量转换材料的科学基础;

(5)纳米材料的重大科学问题;

(6)生物医用材料、环境净化材料与仿生材料的科学基础;

(7)材料的服役行为及与环境的相互作用;

(8)材料设计和新材料探索、表征与评价。

学科领域的交叉综合是当代科学技术发展的显著特征。学科领域交叉和融合日益增强,许多经济、社会发展中的重大科学问题的提出与解决已经充分显示出一种融会贯通、综合交叉的发展趋势。973计划设立综合交叉领域,鼓励和加强不同领域之间的交叉与融合,对具有战略性的、跨学科领域的重大问题进行重点部署,通过学科领域间的交叉、融合、集成,孕育更多的创新性研究成果,造就具有创新意识和创新能力的复合型、交叉型研究人才,培育若干高水平、跨学科领域的综合交叉研究基地,增强我国自主创新能力和解决重大关键问题的综合能力。

综合交叉方面将着重解决:国民经济和社会发展过程中所面临的综合性的重大科学问题;跨领域综合交叉的重大科学问题;自然科学、工程技术科学和人文社会科学交叉综合中的重大科学问题。

重点研究方向包括:

(1)极端环境条件下制造的科学基础;

(2)城市化进程中的生态环境、交通与物流、社会安全相关科学问题;

(3)数学与其他领域的交叉;

(4)复杂系统、灾变形成及其预测控制;

(5)空间探测和对地观测相关基础研究;

(6)重大装备与重大工程中的基础科学问题;

(7)防灾减灾的基础研究;

(8)典型地区、行业循环经济系统的基本结构和功能;

(9)二氧化碳及硫、磷、氮、金属等重要元素的减排、分解与资源化的基础研究;

(10)科学实验与观测方法、技术和设备的创新。

《规划纲要》提出基础研究未来十五年的目标是在世界科学发展前沿的主流方向上取得一批具有重要影响的原创性成果。为此,973计划设立重要科学前沿领域,围绕科学前沿重大问题进行重点部署,鼓励和支持原创性研究,孕育更多的创新性研究成果,努力在世界科学前沿形成我国的优势领域,增强我国原始性创新能力。

重要科学前沿领域重点部署:对科学发展具有重要带动作用和重大影响的前沿研究;与相关学科交叉融合,可能形成新的学科生长点的前沿研究;能充分体现我国优势与特色,有利于迅速提升我国基础科学国际地位的前沿研究。

重点支持以下类型的研究:

(1)经过科学基金培育、可望取得重大突破的科学前沿研究;

(2)基于重大科学工程开展的科学前沿研究;

(3)基于重大国际合作计划开展的科学前沿研究;

(4)需要重点部署的前瞻性基础研究。

围绕基本生命活动机制、人类重大疾病产生机理与防治、重要生物性状调控机理,重点部署蛋白质组、基于模式生物的蛋白质功能和系统生物学、蛋白质研究方法学研究。凝聚一批海内外优秀人才,组建若干蛋白质科学领域国家级研究基地,形成我国蛋白质科学研究网络;在重要蛋白质结构解析和功能研究,人类肝脏蛋白质组研究,重要生物功能蛋白质表达与调控的分子机制等方面取得重大突破。

探索全新的量子现象,发展量子信息学、关联电子学、量子通信、受限小量子体系及人工带隙系统,重点研究量子通信的载体和调控原理,量子计算,电荷-自旋-相位-轨道等关联规律以及新的量子调控方法,受限小量子体系的新量子效应,人工带隙材料的宏观量子效应,量子调控表征和测量的新原理和新技术基础。在与量子调控有关的量子现象的基本理论方面取得突破,在实验室初步实现基于这些现象的新量子调制技术。

重点研究纳米材料的可控制备、自组装和功能化,纳米材料的结构、优异特性及其调控机制,纳加工与集成原理,概念性和原理性纳器件,纳电子学,纳米生物和医学,分子聚集体和生物分子的光、电、磁学性质及信息传递,单分子行为与操纵,分子机器,纳米表征度量学等。建立纳米材料、纳米器件、纳米生物和医学研究体系,形成若干在国际上有带头作用的研究群体。研究开发纳米材料及器件的设计与制造技术,纳米级互补型金属氧化物半导体(CMOS)器件,纳米药物载体,纳米能源转换、环境净化和信息存储材料。

开展生殖发育过程细胞分化与去分化、组织器官诱导形成和功能建立及机体衰老指令等重大科学问题研究。重点研究干细胞增殖、分化和调控,生殖细胞发生、成熟与受精,胚胎发育的调控机制,体细胞去分化和动物克隆机理,人体生殖功能的衰退与退行性病变的机制,辅助生殖与干细胞技术的安全和伦理等。在体细胞去分化和重获全能性、干细胞定向有序诱导分化,生殖健康,组织工程和动物克隆等方面实现重大突破。

附:重大科学研究计划的重要意义及其遴选原则

重大科学研究计划是现代科学研究活动的一种重要组织形式,通常指跨学科合作的较大规模的研究团队,围绕总体目标,配置较高强度资源,开展系统性研究,以获取重大科学突破。实施重大科学研究计划,已经成为国际上推动科学技术发展的一项重要举措,吸引了各国杰出的科学家广泛参与,并带动了相应科学领域的飞跃发展。国际上已经完成或正在实施的重大科学研究计划有全球变化研究、人类基因组图谱、人类蛋白质组研究计划、大洋/大陆钻探计划、纳米科学技术研究计划等。

重大科学研究计划的实施,对科学技术发展乃至社会进步具有广泛和深远的影响,能够在一个比较短的时期内,产生大量原始性研究成果,催生和带动相关系列高新技术的发展。在我国组织实施大科学计划,是提高我国自主创新能力的重大举措,对提高国家核心竞争力,占据未来科学技术制高点有重要意义。

遴选原则是:根据世界科学发展趋势和我国重大战略需求,选择能引领未来发展,对科学和技术发展有很强带动作用,可促进我国持续创新能力迅速提高,同时具有优秀创新团队的研究方向重点部署。围绕落实《规划纲要》,“十一五”期间组织实施蛋白质研究、量子调控研究、纳米科学技术研究、发育与生殖研究四个重大科学研究计划。

深刻分析我国经济、社会和科技发展的战略需求,强化国家目标导向。以科学发展观为指导,尊重科学发展规律,重视基础研究的长远价值,科学编制指南,体现国家战略需求与科学前沿的结合,加强指南的战略导向性。围绕我国经济结构调整和提高自主创新能力,紧紧抓住对国家经济社会发展和国家安全具有战略性、全局性和长远性的重大科学问题,紧紧抓住虽暂时较薄弱,但对长远发展具有关键性作用的重大科学问题,紧紧抓住能有力带动基础科学和技术科学的结合,引领未来高新技术发展的重大科学问题,持续开展战略研究,为指南编制提供科学依据。完善指南编制工作程序,充分发挥国家有关部门和行业的作用。

按照“强化、稳定、完善”的工作思路,强化支持一批解决当前制约国家发展的重大科学问题的项目;稳定支持一批关系国家长远重大战略需求的项目;根据国家需求的动态变化,适时拓宽资助范围,完善领域布局。按照《规划纲要》和《国家“十一五”基础研究发展规划》的要求,973计划主要支持面向国家重大战略需求的基础研究领域和重大科学研究计划。面向国家重大战略需求的基础研究领域,通过重大项目实施;重大科学研究计划等方面的工作通过研究专项实施。一方面,面向我国国民经济、社会发展和国家安全的重大需求,针对需要重点突破的关键科学问题,部署若干研究专项,加强顶层设计,集中优势资源,强化支持,力争在提高我国核心竞争力方面有所突破;另一方面,以全面建设小康社会、提高人民生活水平为目标,结合我国的优势和特色,围绕农业、能源、信息、资源环境、人口与健康、材料、综合交叉和重要科学前沿等领域中的关键科学问题,部署一批重大项目,提升我国基础研究的创新水平和解决重大问题的能力,促进我国可持续发展,进一步提升我国在基础研究领域的国际地位和国际影响。

在继续重视支持项目的同时,进一步加强项目与人才培养和基地建设的衔接与协调。以项目支持带动人才培养和基地建设。鼓励不同单位、不同学科领域合作形成研究团队,培育重点研究基地。对于目标和任务明确的方向,探索以人才和基地为主的项目遴选模式,强化对优秀科学家群体和重点研究基地的支持。

坚持人才为本的资助模式,加强对高层次人才的支持,造就将帅人才,凝聚和培养创新能力强、学风正、有团队组织能力的学术带头人,创造中青年优秀人才脱颖而出和健康成长的环境。加强与国家各类人才计划的协调与配合,注重在其中发现和遴选研究骨干。完善项目首席科学家负责制,为项目首席科学家提供综合集成的手段和机制,强化首席科学家对项目组织实施的责任意识,提高首席科学家组织协调和综合集成能力。以重点研究基地为依托组织项目。优先选择和支持重点研究基地的优势研究团队承担973计划项目。加强承担项目的重点研究基地的条件建设。依托国家大科学设施开展前沿科学研究。

建立科学、合理的评价体系,发挥评价的导向作用,鼓励学科交叉,激励创新,促进团队协作,强化综合集成。抑制急功近利和浮躁倾向,避免片面追求数量和简单量化。建立激励创新的机制,鼓励科学家潜心研究,倡导勇于创新、敢为人先、知难而上的拼博精神和团队协作精神,努力营造有利于学术交流、学科交叉与融合的良好环境。

坚持以“择需、择重、择优”的立项评审原则,严格以指南为引导,把战略价值判断贯穿于项目评审的始终,着力解决我国未来经济、社会和科技自身发展中的基础性、战略性重大关键科学问题。进一步完善政府决策与专家咨询相结合的机制,在坚持专家评审、竞争择优机制的同时,加强政府的组织协调和决策,强化“自上而下”的组织方式和对重大关键问题的支持,对特殊和应急部署设立特定的立项程序。

重点评价结题项目研究目标实现情况、研究成果集成性创新情况,注重对科技将帅人才培养和科研团队凝聚力的考核。对不同类型的项目采用不同的评价标准。对面向国家战略需求的项目,重点评价项目在解决国家重大需求问题、提高科学研究水平方面的实质性贡献;对面向科学前沿的项目,重点评价项目的原始创新性和国际学术影响。加强评审评估队伍建设,完善定期更换专家制度,逐步建立评议专家信用制度。对科学前沿项目的评审,充分发挥境外科学家的作用。完善异议期公示制度,维护评价的公开、公平、公正。

支持在双边、多边科技合作协议框架下,实施国际合作研究项目。鼓励和扶持一批做出突出成绩、有国际影响的科学家走向世界,参与科学前沿的国际竞争与合作。发挥973计划的组织优势,孕育在国际上有重要影响的重大研究计划,逐步提升我国基础研究的国际竞争力。

用好海外人才资源,创造条件吸引、聚集海外科学家参与我国重点基础研究工作。

针对基础研究条件资源的特点,加强项目内部和项目之间科学数据与成果资料、标准、规范的共享。

科技部组建973计划专家顾问组,对国家重点基础研究发展规划和计划进行咨询和评议。其主要职责是:

1、对国家重点基础研究发展规划和973计划的总体发展战略、政策和有关规章制度提出咨询意见和建议。

2、对973计划项目立项、评审及组织实施中的重大问题提出咨询意见和建议。

3、开展973计划重点领域发展战略研究,提出战略研究报告。

4、对973计划年度重要支持方向提出咨询意见和建议。

5、受科技部委托,主持项目综合评审和结题验收工作;根据需要对项目执行情况进行检查;参与项目中期评估工作。

6、承担科技部委托的其他相关工作。

973计划专家顾问组实行任期制,每届任期三年,可以连任。

中国海洋大学

973计划自1998年实施以来,围绕农业、能源、信息、资源环境、人口与健康、材料、综合交叉与重要科学前沿等领域的重大关键问题部署了一大批项目。显著提升了中国基础研究的创新能力和服务于国家需求的能力,一批原始性创新成果在国际学术界产生重要影响,许多研究成果已在国家其他科技计划和行业发展规划中发挥重要作用,部分研究成果已取得重大成效,彰显科技对我国经济、社会发展的引领作用。973计划已经成为提升我国基础研究创新能力的重要计划。


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