2017国家自然科学基金重大研究计划项目指南

重大研究计划,博士后,重大研究计划项目,

重大研究计划围绕国家重大战略需求和重大科学前沿,加强顶层设计,凝练科学目标,凝聚优势力量,形成具有相对统一目标或方向的项目集群,促进学科交叉与融合,培养创新人才和团队,提升我国基础研究的原始创新能力,为国民经济、社会发展和国家安全提供科学支撑。

重大研究计划应当遵循有限目标、稳定支持、集成升华、跨越发展的基本原则。重大研究计划执行期一般为8年。

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。

申请人同年只能申请1项重大研究计划项目 (不包括集成项目及战略研究项目);上一年度获得重大研究计划项目资助的项目负责人 (不包括集成项目及战略研究项目),本度年不得再申请重大研究计划项目。

重大研究计划项目包括培育项目、重点支持项目和集成项目3类。申请人应当按照本 《指南》相关重大研究计划的要求和重大研究计划项目申请书撰写提纲撰写申请书,应突出有限目标和重点突破,体现学科交叉研究特征,明确对实现重大研究计划总体目标和解决核心科学问题的贡献。申请书中的资助类别选择 “重大研究计划”,亚类说明选择 “培育项目”、“重点支持项目”或 “集成项目”,附注说明选择相应的重大研究计划名称。选择不准确或未选择的项目申请将不予受理。

重大研究计划培育项目的资助期限一般为3年,重点支持项目的资助期限一般为4年,集成项目的资助期限由各重大研究计划指导专家组根据实际需要确定。培育项目和重点支持项目的合作研究单位不得超过2个,集成项目的合作研究单位不得超过4个。主要参与者必须是 “集成项目”的实际贡献者,合计人数不超过9人。

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承诺遵守相关数据和资料管理与共享的规定。

为加强项目的学术交流,促进项目围绕重大研究计划目标研究和多学科交叉与集成,本重大研究计划每年将举办一次资助项目的年度学术交流会,并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这些学术活动。具体要求见本《指南》各重大研究计划介绍。

精密测量物理

精密测量物理是现代物理学发展的基础、着力点和前沿,是科学问题探索和精密测量技术相互融合的结果,是解决国家相关精密测量重大需求的基础。本研究计划旨在针对特定的精密测量物理研究对象,以原子、分子、光子为主线,构建高稳定度精密测量新体系,探索精密测量物理新概念与新原理,发展更高精度的测量方法与技术,提高基本物理学常数的测量精度,在更高精度上检验基本物理定律的适用范围。

2017年度重点资助领域和研究方向

本重大研究计划围绕核心科学问题,2017年度以“集成项目”为主,“重点支持项目”和 “培育项目”为辅的形式予以资助。对探索性强、选题新颖的申请项目将以“培育项目”方式予以资助;对具有原创性、有一定工作积累、有望取得重要突破的申请项目将以 “重点支持项目”的方式予以资助;对已经取得重要进展的领域,以 “集成项目”予以资助,以组建优势互补的科研攻关团队,实现在若干重要方向上的跨越发展。本重大研究计划预计执行期为8年,立项资助工作主要在前5年进行。2017年度拟安排资助直接费用约3500万元。集成项目直接费用平均资助强度约500万元/3年,重点支持项目直接费用平均资助强度300万~400万元/4年,培育项目直接费用平均资助强度80万~100万元/3年,拟资助的研究方向如下:

集成项目

科学目标:发展实验制备和相干操纵多粒子纠缠态的新原理和新方法,利用多粒子量子关联实现超越经典极限的量子测量。研究刻画和定量标定各类多粒子关联态对超越经典极限测量能力的有效判据,以及各种实用的量子纠缠态的实验产生与验证。在超越经典极限的测量精度上达到国际领先水平。

研究内容:研究基于单光子、光子与原子、超冷原子间量子纠缠和量子关联产生的新机制,比较利用不同系统(如基于单光子源的线性光学系统、高光学厚度的自旋相干或冷原子系综,以及原子旋量玻色凝聚体等)和不同方法(如粒子间的相互作用或量子非破坏测量等)来研究光子—光子、光子原子、原子原子间量子纠缠和量子关联的制备、操控与探测方法。

光钟频率比对测量及应用

科学目标:不断提高测量精度,在更高精度下检验基本物理定律成立的极限,寻找可能的定律不成立或对称性破缺痕迹,发现新的物理。在等效原理、牛顿反平方定律、洛伦兹不变性等2~3个基本物理定律的检验精度上达到国际领先水平,为探寻新相互作用提供实验数据。

研究内容:利用不同方法(如微观原子干涉法、宏观物体扭称法、旋转物体法等)检验宏观或微观体系的等效原理。在不同作用距离、更高精度上检验牛顿反平方定律开展氦与类氦原子高精度光谱测量和量子电动力学 (QED)计算,在不同的体系中检验QED。利用高精度光学谐振腔中光的干涉方法检验洛伦兹不变性。

基本常数测量

科学目标:发展基本物理常数的精密测量方法,寻找不同测量方法可能存在的系统误差效应,提高基本物理常数和基本物理参数测量精度;并将基本常数测量用于定义和复现基本单位;常数测量精度达到国际领先水平,更多测量结果被国际采用,如CODATA值收录。

研究内容:采用不同方法测量万有引力常数,开展不同方法系统误差研究;采用精密光谱法测量玻尔兹曼常数,开展温度基准研究;采用能量天平法测量普朗克常数,开展质量基准研究;采用高精度分子光谱结合精密理论计算获得质子与电子质量比,开展束缚体系理论模型自洽性检验研究;采用冷原子干涉法测量重力加速度,开展重力测量基准研究。

重点支持项目

基于超冷原子与分子精密测量的原理与方法研究

主要研究内容:

(1)超冷原子分子(含离子)体系的制备以及用于精密测量的新原理与实验方法,包括冷分子特有的能级性质和冷原子混合物在精密测量物理中应用的新思路和实验研究。

(2)发展高空间分辨率的原子和分子量子气体显微技术和新一代频率稳定激光器的超精密光谱技术。具体技术指标:空间分辨率1~2微米,光谱相干时间10~20秒。

(3)利用强相互作用量子气体中 Feshbach共振的能谱测量物理常数,比如电子和质子质量比的时间变化率等。

基于光力系统精密测量的原理与方法研究

主要研究内容:

(1)新型光力系统与基态冷却新方法研究。构造新型光力系统,研究机械振子与冷原子系统的耦合及多个机械振子的耦合等,探索机械振子基态冷却的新方法,在实验上演示零点振动特性。

(2)利用光力系统制备非经典态。利用光力系统研究压缩态、Fock态、叠加态、纠缠态等非经典态的实现方法。

(3)利用光力系统进行精密测量的新原理。探索光力系统用于对质量、位移等物理量进行精密测量的新原理和新方法,利用非经典态、量子干涉等原理实现对微弱信号的测量。

基于原子非经典态实现超越标准量子极限的原子光钟探索研究

主要研究内容:

(1)原子非经典态体系制备的原理及方法,研究非经典原子态对量子投影噪声抑制的实验方法及技术。

(2)经典和非经典光场探测原子非经典体系的理论及技术。

(3)应用非经典态原子体系实现超越标准量子极限的原子光钟。

基于超大光学陀螺的高精度世界时测量研究

(1)超大光学陀螺新原理及实现方法,以及相应的新型光学系统。

(2)制约超大 Sagnac干涉仪测量精度的主要物理和技术因素,以及相应的影响规律。

(3)超大 Sagnac干涉仪的主要物理参数的在线精密监测及自适应调整,以及干涉仪1/f噪声的抑制方法和技术。

(4)世界时 UT1的精密解算方法。

培育项目

主要针对精密测量物理的科学问题,开展适合特定精密测量物理对象的新物理体系、新原理、新方法和新技术的前沿探索研究,培养精密测量物理人才。项目申请需有明确的科学问题、新颖的物理思想和具体的解决途径。主要研究方向如下:

遴选项目的基本原则

(1)研究内容必须符合项目指南要求,针对基于原子、分子、光子的精密测量物理研究的科学问题开展创新性理论和实验研究。

(2)鼓励开展前沿领域探索性研究,优先支持具有原创性的精密测量物理新概念、新体系、新方法和新技术的研究。

(3)以高精度实验研究为主、注重理论与实验有机结合,研究目标要体现更高的测量精度。

申请注意事项

(1)申请人在填报申请书前,应认真阅读本《指南》。本重大研究计划旨在将相关领域研究进行战略性的方向引导和优势整合,形成具有统一目标或方向的项目集群。申请书须具有明确的关键科学问题,并应论述与项目指南最接近的科学问题的关系,以及对解决核心科学问题和实现项目总体目标的贡献。不符合本《指南》的申请将不予受理。如果申请人已经承担与本重大研究计划相关的国家其他科技计划项目,应当在报告正文的 “研究基础”部分论述申请项目与其他相关项目的区别与联系。

(2)申请书中的资助类别选择 “重大研究计划”,亚类说明选择 “培育项目”或“重点支持项目”或 “集成项目”,附注说明均须选择 “精密测量物理”,以上选择不准确或未选择的项目申请将不予受理。根据申请的具体研究内容选择相应的申请代码。

(3)申请书由数理科学部负责受理。

青藏高原地—气耦合系统变化及其全球气候效应

青藏高原是控制大气环流及其变化的重要因子,并通过能量和水分循环过程影响着区域和全球的气候变化。随着全球气候变化研究的深入,青藏高原地 气耦合系统变化及其全球气候效应的重要性越来越显现,已经成为一个重要的国际气候研究和地球系统科学研究前沿。

2017年度是本重大研究计划受理项目申请的第5年,根据前期资助布局和整体进度安排,将进入集成升华阶段。经指导专家组讨论与研究决定,2017年将主要以 “集成项目”和 “重点支持项目”予以资助,资助少量 “培育项目”。本重大研究计划2017年度计划资助直接费用约3000万元。“重点支持项目”资助期限为4年,直接费用平均资助强度约300万元/项; “集成项目”资助期限为3年,直接费用平均资助强度约300万元/项,“培育项目”资助年限为3年,直接费用平均资助强度约100万元/项。

2017年度重点资助研究方向:

(1)青藏高原云和降水物理过程及其对高原能量循环、水循环的影响研究

(2)青藏高原地 气耦合系统数值模式关键物理过程的研究(尤其是高原重力波拖曳、边界层、辐射与平流层物理化学等过程)

(3)青藏高原地—气耦合过程及其对下游灾害性天气的影响

(4)高原复杂地形与周边地区水循环过程多尺度变化特征及其天气气候效应

(5)青藏高原地—气耦合过程影响全球及区域能量和水分循环的机制

(6)青藏高原对流层与平流层大气物质(水汽、气溶胶、臭氧等)输送及其对全球气候变化的影响机制研究

青藏高原地-气耦合过程区域多尺度能量、水分循环特征及其对灾害天气的影响

青藏高原地-气耦合过程区域大气热源结构时空变化特征及其对灾害天气的影响;青藏高原地气耦合过程区域大气多尺度水分循环机制及其对灾害天气的影响;青藏高原地气耦合过程区域能量、水分循环特征及其在区域、全球天气气候变化中的作用;在此基础上对已经立项的相关项目进行集成研究。

青藏高原区域陆-气耦合过程多源信息融合、资料同化和数值模式的发展青藏高原区域资料同化研究:在已执行的相关重点与培育项目的基础上,集成与青藏高原密切相关的大气资料同化和陆面资料同化研究的成果,建立青藏高原区域陆气耦合资料同化系统,提高青藏高原区域大气和陆面分析资料的精度和质量,并利用已执行的青藏高原多源气象信息综合数据库集成项目的数据,开展示范应用;青藏高原区域数值模式的发展:以高分辨率气候系统模式为平台,集成已执行的相关重点与培育项目中与青藏高原密切相关的大气物理过程和陆面过程参数化方案及其不确定性研究的成果,提升高分辨率大气环流模式以及相应的气候系统模式在青藏高原区域的模拟性能。

申请人在填报申请书前,应认真阅读《指南》。申请书选题应符合本重大研究计划的实施原则,并论述与《指南》最接近的科学问题,以及对解决核心科学问题和实现重大研究计划总体目标的贡献。项目申请书的目标和内容应瞄准重大研究计划的核心科学问题,突出有限目标,强调创新点与前沿基础科学问题的研究。不符合《指南》的申请将不予受理。如果申请人已经承担与本重大研究计划相关的国家其他科技计划项目,应当在报告正文的 “研究基础”部分论述申请项目与其他相关项目的区别与联系。

申请人可根据拟解决的具体科学问题,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,自由确定项目名称、研究内容、研究方案和相应的研究资金。

申请书中资助类别选择 “重大研究计划”,亚类说明选择 “重点支持项目”或“集成项目”或 “培育项目”,附注说明选择 “青藏高原气耦合系统变化及其全球气候效应”,以上选择不准确或未选择的项目申请将不予受理。根据申请的具体研究内容选择相应的申请代码。

项目执行过程中须关注与本计划其他项目之间的相互支撑关系。

加载更多>>
责任编辑: 杨帆