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國家重大科學(xué)研究計劃（國家重大科學(xué)研究計劃）

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國家重大科學(xué)研究計劃

國家重大科學(xué)研究計劃，是中國科技部開展的一項科學(xué)研究計劃，涉及蛋白質(zhì)研究、量子調(diào)控研究、納米科學(xué)研究、發(fā)育與生殖研究、全球變化研究和干細(xì)胞研究等6大領(lǐng)域。

資助領(lǐng)域

國家重大科學(xué)研究計劃，是國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（簡稱973計劃）的一部分，由中國科技部開展。該計劃起初涉及蛋白質(zhì)研究、量子調(diào)控研究、納米科學(xué)研究、發(fā)育與生殖研究等4大領(lǐng)域。后來，增加全球變化研究和干細(xì)胞研究，成為6大領(lǐng)域。

中國科技部每年發(fā)布國家重大科學(xué)研究計劃的重點(diǎn)資助領(lǐng)域。

蛋白質(zhì)研究

根據(jù)《國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃和重大科學(xué)研究計劃2014年重要支持方向》，蛋白質(zhì)研究重點(diǎn)領(lǐng)域包括：

1.重要生物大分子的結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究

研究具有重要生理和藥理功能的生物大分子復(fù)合體（含RNA-蛋白復(fù)合體）的三維結(jié)構(gòu)；研究具有重要生理和藥理功能的膜蛋白（特別是真核膜蛋白）及其與配體和下游調(diào)控蛋白復(fù)合物的三維結(jié)構(gòu)。支持綜合運(yùn)用多學(xué)科方法開展蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)研究與功能詮釋，揭示其作用的分子機(jī)制和生物學(xué)功能。

2. 重要生理與病理過程的蛋白質(zhì)組學(xué)研究（C類）

針對重要生理過程或重大疾病的病理過程，應(yīng)用深度覆蓋、動態(tài)比較、定量、目標(biāo)蛋白質(zhì)組等技術(shù)，重點(diǎn)研究其蛋白質(zhì)組的表達(dá)譜和修飾譜，發(fā)現(xiàn)和驗證若干重要的分子標(biāo)志物/靶點(diǎn)，揭示蛋白質(zhì)組（群）及其相關(guān)通路的調(diào)控規(guī)律，以及生理或病理意義。

3. 蛋白質(zhì)研究的新技術(shù)與新方法（C類）

發(fā)展蛋白質(zhì)定性基礎(chǔ)上的高精度定量、高分辨結(jié)構(gòu)測定、相互作用和動態(tài)過程研究的新技術(shù)新方法。特別關(guān)注生物大分子復(fù)合體、膜蛋白、修飾蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)分析和相互作用研究的實(shí)驗和理論計算新技術(shù)新方法；修飾代謝物、金屬離子等對蛋白質(zhì)功能調(diào)控機(jī)制研究的新技術(shù)新策略；高靈敏蛋白質(zhì)標(biāo)記及其動態(tài)跟蹤和影像技術(shù)。

4. 蛋白質(zhì)生成、加工、降解及其調(diào)控

研究非編碼RNA在蛋白質(zhì)生成、加工和降解過程中的調(diào)控作用；研究膜受體等功能蛋白質(zhì)在翻譯過程中的質(zhì)量控制機(jī)制以及病原體對翻譯調(diào)控的逃逸和抑制機(jī)制。

5. 蛋白質(zhì)生物學(xué)功能研究

針對細(xì)胞生命過程中的重大科學(xué)問題，研究參與基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控和信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程的關(guān)鍵蛋白質(zhì)及其復(fù)合物的生物學(xué)功能，以及與這些關(guān)鍵蛋白質(zhì)調(diào)控相關(guān)的非編碼RNA生物學(xué)功能。

6. 復(fù)雜疾病和衰老過程的系統(tǒng)生物學(xué)研究

針對復(fù)雜疾病和衰老過程的高度復(fù)雜性，整合分子、細(xì)胞、組織、機(jī)體等層次，開展系統(tǒng)生物學(xué)研究。系統(tǒng)分析鑒定疾病發(fā)生或衰老過程中時序性相關(guān)的蛋白質(zhì)改變及其與基因、代謝分子間的相互作用；闡明其調(diào)控網(wǎng)絡(luò)對疾病發(fā)生發(fā)展進(jìn)程的影響及分子機(jī)理。綜合利用生物信息學(xué)和分子網(wǎng)絡(luò)分析，發(fā)現(xiàn)和評價疾病分子標(biāo)志物和干預(yù)靶點(diǎn)。

量子調(diào)控研究

根據(jù)2014年重要支持方向，量子調(diào)控研究重點(diǎn)領(lǐng)域包括：

1. 低維體系量子輸運(yùn)和拓?fù)鋺B(tài)的量子調(diào)控

研究低維量子體系中的量子輸運(yùn)和關(guān)聯(lián)效應(yīng)及其新奇量子現(xiàn)象，研究低維體系的自旋-軌道耦合、局域電場、贗磁場、載流子動力學(xué)、帶隙等的調(diào)制機(jī)理，研究低維體系中的拓?fù)洮F(xiàn)象，如狄拉克點(diǎn)的拓?fù)湫约捌湔{(diào)控原理，探索量子線中的馬約拉納費(fèi)米子。

2. 強(qiáng)自旋-軌道耦合體系中的關(guān)聯(lián)效應(yīng)及其量子態(tài)調(diào)控

研究重原子化合物中的奇異量子態(tài)和物性，發(fā)展和完善與重原子高軌道電子相關(guān)的物性表征技術(shù)，揭示相互作用競爭導(dǎo)致的多種自由度之間的耦合與制約機(jī)制，探索具有新奇量子特性的新結(jié)構(gòu)和材料；研究基于外場和自旋-軌道耦合的輸運(yùn)特性及多自由度調(diào)控，開發(fā)電子關(guān)聯(lián)和多種自由度之間相互作用的調(diào)控手段。

3. 過渡金屬氧化物界面的新奇量子現(xiàn)象

研究過渡金屬氧化物界面的新奇量子態(tài)和量子現(xiàn)象及其應(yīng)用，發(fā)展原子尺度的精確可控生長技術(shù)，制備高品質(zhì)的氧化物薄膜和異質(zhì)結(jié)構(gòu)；研究表面、界面的精細(xì)原子構(gòu)型、電子特性及外場下的動力學(xué)行為。

4. 低維量子功能材料與器件

研究具有奇異物性的低維磁性量子功能材料與器件，研究與自旋-軌道耦合、關(guān)聯(lián)和量子相干相關(guān)的新奇量子效應(yīng)及其調(diào)控原理；發(fā)展制備高品質(zhì)的單晶與異質(zhì)結(jié)構(gòu)的新材料體系、新方法，研究宏觀量子有序態(tài)在外場調(diào)控下的動力學(xué)、輸運(yùn)和光學(xué)特性。

5. 量子相干器件和微納光子結(jié)構(gòu)的量子調(diào)控（C類）

研究微波、射頻等與量子比特器件的耦合及退相干機(jī)制，發(fā)展多量子比特和多諧振腔的制備技術(shù), 實(shí)現(xiàn)多量子比特的耦合糾錯和運(yùn)算門操作，探索多體問題的量子模擬；研究光場與微納光子結(jié)構(gòu)的耦合、非線性相互作用及導(dǎo)致的量子現(xiàn)象，制備高品質(zhì)光子微腔，研究局域光子態(tài)與電子量子態(tài)的耦合及產(chǎn)生的量子效應(yīng)。

6. 固態(tài)量子計算的關(guān)鍵物理問題（C類）

研究固態(tài)量子信息處理系統(tǒng)在經(jīng)典和量子光場驅(qū)動下的行為，發(fā)展單量子態(tài)探測和控制的實(shí)驗手段，建立處理退相干的動力學(xué)方法；研究基于關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的量子計算方案，通過實(shí)驗?zāi)M各種固體關(guān)聯(lián)效應(yīng)。

納米研究

根據(jù)該研究計劃2014年重要支持方向，納米研究重點(diǎn)領(lǐng)域包括：

1. 納米材料與結(jié)構(gòu)中的基礎(chǔ)問題

有重大應(yīng)用需求前景的特種納米材料研制及基礎(chǔ)研究，極端條件下納米結(jié)構(gòu)制備；納米材料的本征結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系研究。

2. 納米加工方法、檢測與標(biāo)準(zhǔn)

納米結(jié)構(gòu)的新型加工、檢測與集成方法; 納米標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的制備與檢測方法。

3. 納米信息器件及集成（C類）

有實(shí)用化意義的新型納米器件（傳感、光電轉(zhuǎn)換、光波導(dǎo)、顯示、壓電電子等器件）及應(yīng)用基礎(chǔ)；納米器件集成系統(tǒng)的設(shè)計和制備方法。

4. 納米生物與醫(yī)藥（C類）

針對重大疾病診治和再生醫(yī)學(xué)的基于納米技術(shù)的新方法、新材料和新藥物；納米尺度生物學(xué)過程的基本問題。

5. 納米環(huán)境材料與技術(shù)

納米材料的環(huán)境過程、生物效應(yīng)與安全性；納米材料與技術(shù)在環(huán)境資源利用和污染治理中的應(yīng)用；納米技術(shù)在資源高效再生中的應(yīng)用。

6. 能源納米材料與技術(shù)

能量高效轉(zhuǎn)換與存儲納米材料研究和開發(fā)；納米材料與技術(shù)在高轉(zhuǎn)換效率太陽電池的應(yīng)用；有重大應(yīng)用價值的納米催化材料。

發(fā)育生殖研究

發(fā)育與生殖研究

根據(jù)該研究計劃在2014年重要支持方向，發(fā)育和生殖研究重點(diǎn)領(lǐng)域包括：

1. 神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育及分化的調(diào)控機(jī)制

利用模式動物，重點(diǎn)研究神經(jīng)發(fā)育、微環(huán)路建立的分子細(xì)胞機(jī)制，揭示神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的調(diào)控機(jī)理和關(guān)鍵因子，為理解神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)病機(jī)理和診斷提供科學(xué)依據(jù)。

2. 重要組織和器官發(fā)育與再生的分子基礎(chǔ)

利用多種模式動物，研究并揭示骨骼、淋巴、心血管和腎臟等特定細(xì)胞、組織或器官發(fā)育、分化、再生和穩(wěn)態(tài)保持的信號通路和關(guān)鍵調(diào)控因子，為新藥篩選、疾病診治和干預(yù)提供科學(xué)依據(jù)。

3. 發(fā)育相關(guān)重大疾病的遺傳和分子機(jī)理（C類）

利用臨床資源及模式動物，通過遺傳學(xué)、表觀遺傳學(xué)或環(huán)境因素分析，揭示發(fā)育相關(guān)重大疾病，如聽覺障礙形成，貧血和新生兒呼吸系統(tǒng)疾病的細(xì)胞、組織或器官的分子調(diào)控機(jī)制，建立相關(guān)疾病的早期診治和干預(yù)新技術(shù)。

4. 精子發(fā)生與男性不育的分子基礎(chǔ)

闡釋精子發(fā)生與成熟過程中的遺傳和表觀遺傳調(diào)控機(jī)理，探索精子質(zhì)量維護(hù)的新方法，為診治男性不育癥及研發(fā)男性避孕藥提供基礎(chǔ)。

5. 受孕與生殖調(diào)控（C類）

重點(diǎn)研究卵子發(fā)育的分子機(jī)制，環(huán)境內(nèi)分泌干擾物對雌性生殖的影響，受孕的免疫調(diào)節(jié)，以及相關(guān)生殖調(diào)控新技術(shù)，為女性生殖健康提供理論基礎(chǔ)。

6. 植物器官發(fā)育與可塑性的分子調(diào)節(jié)機(jī)制

以模式植物和作物為對象，研究植物胚胎與器官發(fā)育、生長與衰老的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，闡釋植物器官發(fā)育可塑性的調(diào)節(jié)機(jī)制，揭示植物生殖關(guān)鍵過程的分子機(jī)理。

干細(xì)胞研究

根據(jù)2014年的重要支持方向，干細(xì)胞研究重點(diǎn)領(lǐng)域包括：

1. 成體干細(xì)胞的命運(yùn)決定機(jī)制與功能研究

研究成體干細(xì)胞（如神經(jīng)、造血干細(xì)胞）發(fā)生、發(fā)育、分化及維持的分子調(diào)控機(jī)制；研究干細(xì)胞與微環(huán)境的相互作用以及信號傳導(dǎo)的機(jī)理；研究干細(xì)胞與功能器官形成和修復(fù)的關(guān)系及其分子機(jī)理。

2. 多能干細(xì)胞向中胚層分化機(jī)理研究

重點(diǎn)研究多能干細(xì)胞誘導(dǎo)分化成中胚層細(xì)胞過程中的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)、表觀遺傳學(xué)、染色體的重塑、結(jié)構(gòu)生物學(xué)、誘導(dǎo)因子和微環(huán)境等；驗證多功能細(xì)胞分化為中胚層細(xì)胞的生理功能，建立標(biāo)準(zhǔn)化的高效誘導(dǎo)分化和細(xì)胞分離純化體系。

3. 單倍體干細(xì)胞獲得與倍性維持機(jī)制研究

研究單倍體或其他異倍體干細(xì)胞建系與分化過程中的染色體倍性維持的機(jī)制；揭示細(xì)胞周期調(diào)控異倍體細(xì)胞的編程與重編程的機(jī)理；建立基于單倍體干細(xì)胞的高通量基因修飾、藥物篩選和基因功能鑒定體系。

4. 轉(zhuǎn)分化與重編程過程的表觀遺傳調(diào)控

利用和開發(fā)現(xiàn)代分子生物學(xué)手段（如高分辨率質(zhì)譜、高通量序列分析等），研究成體干細(xì)胞干性維持、轉(zhuǎn)分化和重編程的表觀遺傳機(jī)理；研究包括但不僅局限于DNA和/或RNA本身及其相互作用蛋白的物理與化學(xué)修飾。

5. 干細(xì)胞微環(huán)境的體外模擬（C類）

針對干細(xì)胞體外培養(yǎng)、擴(kuò)增、定向分化和轉(zhuǎn)分化的技術(shù)瓶頸和科學(xué)問題，研究干細(xì)胞在微環(huán)境中發(fā)育、擴(kuò)增和定向分化的規(guī)律及調(diào)控機(jī)制，利用納米等新材料或技術(shù)等模擬體內(nèi)干細(xì)胞微環(huán)境，建立干細(xì)胞向組織發(fā)育和三維構(gòu)建的關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用平臺。

6. 重大疾病干細(xì)胞治療機(jī)制及策略研究（C類）

利用ES/iPS細(xì)胞或成體干細(xì)胞定向分化技術(shù)，針對心臟或肝臟等疾病，建立相關(guān)干細(xì)胞移植方法，研究干細(xì)胞移植后的體內(nèi)分化與命運(yùn)調(diào)控、宿主反應(yīng)、移植安全性與有效性、治療機(jī)制與評價指標(biāo)等；開展規(guī)范的臨床前研究，制訂相關(guān)重大疾病干細(xì)胞治療的方案和標(biāo)準(zhǔn)。

全球變化研究

根據(jù)2014年度的重要支持方向，全球變化研究重點(diǎn)領(lǐng)域包括：

1. 氮循環(huán)過程、機(jī)理及其影響（C類）

研究不同尺度氮循環(huán)關(guān)鍵過程，揭示自然過程和人類活動變化對氮循環(huán)影響的機(jī)制，評估氮循環(huán)在天氣和氣候、大氣環(huán)境變化和生物地球化學(xué)循環(huán)中的作用。

2. 區(qū)域氣候變異過程、機(jī)理和氣候變化對糧食安全的影響

研究全球變化背景下區(qū)域氣候變異關(guān)鍵物理過程和特征，揭示其變異機(jī)理、成因和早期信號，評估區(qū)域氣候異常對全球變化的反饋?zhàn)饔?；研究環(huán)境和氣候變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的作用機(jī)理，揭示環(huán)境和氣候因子與糧食安全的關(guān)系，評估不同情景下環(huán)境和氣候變化對我國糧食安全的影響。

3. 土壤碳潛力評估和自然及人為碳排放氣候效應(yīng)

研究土壤有機(jī)碳變化過程、機(jī)制，檢測生態(tài)系統(tǒng)土壤碳儲量的快速變化、影響因素、源匯特征及其對全球變化的作用；檢測自然與人為碳排放過程，揭示碳排放與氣溫變化之間的關(guān)系和作用機(jī)制，發(fā)展區(qū)域碳排放模式，評估自然過程與人類活動對全球變化的影響。

4. 典型地區(qū)生態(tài)系統(tǒng)變化特征和城市化氣候效應(yīng)

研究全球變化背景下典型地區(qū)氣候、水分和地表變化過程，揭示其生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)特征和規(guī)律，評估全球變化背景下生態(tài)系統(tǒng)安全閾值和保護(hù)方案；研究城市地面特征，評估城市化氣候效應(yīng)，完善大氣邊界層參數(shù)化方案，揭示城市化在地球系統(tǒng)氣候模式中的影響途徑和機(jī)制。

5. 全球地表覆蓋和能量水分交換監(jiān)測、模擬和預(yù)估

監(jiān)測全球地表覆蓋變化，揭示全球地表覆被變化過程及其與氣候變化相互作用機(jī)理，發(fā)展和完善陸面-氣候耦合模式，評估地表覆蓋變化對全球變化及生態(tài)系統(tǒng)的影響；研究地球表層能量水分交換過程，揭示其變化規(guī)律與機(jī)理，完善能量水分交換過程模型，模擬和預(yù)估地球表層能量水分交換過程及其對全球變化的作用。

6. 地球工程基礎(chǔ)理論、效應(yīng)和風(fēng)險評估（C類）

研究地球工程在不同減緩氣候變化目標(biāo)下影響氣候的理論依據(jù)，開展地球工程效應(yīng)模擬研究，評估各種地球工程方案實(shí)施的氣候情景、技術(shù)可行性、經(jīng)濟(jì)效益及其對生態(tài)系統(tǒng)和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響；探索新的地球工程途徑、方案和理論，開展地球工程效應(yīng)模擬研究，評估其可行性、效應(yīng)和風(fēng)險。

7. 全球變化與社會可持續(xù)發(fā)展模擬與評估（C類）

構(gòu)建群體協(xié)同和時空分析方法體系，探討全球變化背景下有序人類活動與可持續(xù)發(fā)展的關(guān)系，發(fā)展碳減排、增匯與區(qū)域可持續(xù)發(fā)展理論和模式，提出人類適應(yīng)全球變化綜合策略。

參考資料

[1]

科技部發(fā)布重大科學(xué)研究計劃2006年項目申報指南 · 科技部[引用日期2015-02-11]

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