重磅！自然科学基金委“十三五”发展规划正式发布

容颜迟暮

（11）农业生物遗传改良的分子基础

主要研究方向：农业生物重要性状形成的遗传基础；农业生物基因与环境互作机制；农业生物表型和基因型的关系；农业生物育种的新理念和新模型。

（12）农业生物抗病虫机制

主要研究方向：农业生物抗病虫的分子和生理机制；农业生物免疫应答的分子基础；农业生物病虫害发生的规律与防治基础。

（13）农林植物对非生物逆境的适应机制

主要研究方向：农林植物适应非生物逆境的分子生理基础；农林植物对多种非生物逆境的交叉响应机理；农林植物适应非生物逆境的栽培调控机制。

（14）农业动物健康养殖的基础

主要研究方向：农业动物重要性状形成的生物学规律和生理基础；农业动物及养殖环境中病原的适应性与传播规律；重要人兽共患病的发生规律及防控；养殖过程中环境因子变化和污染物迁移规律；饲料营养及代谢产物对动物免疫的影响机制；牧草品种选育及草地生产力维持机制。

（15）食品加工、保藏过程营养成分的变化和有害物质的产生及其机制

主要研究方向：食品加工方式、加工过程营养成分的变化及其机制；食品贮藏保鲜和营养成分维持的生物学基础；食品中有害物质的产生及其消除的机制；食品有害物质痕量、快速检测的理论与新技术、新方法。

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4．地球科学部优先发展领域

（1）地球观测与信息提取的新理论、技术和方法

主要研究方向：地球物质物理化学性质和过程的实验技术；地球深部探测和地表观测的理论和技术；微量、微区与高精度和高灵敏度实验分析技术；地球系统基础信息采集和应用的理论与技术；深空、深地、深时、深海的探测理论与方法；地学大数据的同化、融合、共享和分析技术；地球系统科学体系下的遥感定量化研究；观测系统和多源数据融合；地球系统科学数值计算与模拟技术。

（2）地球深部过程与动力学

主要研究方向：地壳和地幔的结构、组成和状态；大陆岩石圈的形成、改造与演化；板块汇聚过程与造山带动力学；地球深部流体和挥发份；板块界面相互作用与俯冲带过程；地球深部过程与表层过程的耦合关系；早期地球的构造体制和组成；地震灾害孕育发生和成灾机理；大陆活动火山成因机理与灾害和环境效应。

（3）地球环境演化与生命过程

主要研究方向：重要化石门类系统古生物学与生命之树；深时生物多样性演变与规律；生命起源与地球物质演化；高分辨率综合地层学与地时研究；地球微生物学及化学过程与环境演化；极端条件下的生命过程与地质环境；地质历史时期的重大环境事件与成因；人类起源与环境背景之间的共同演化；类地行星起源与演化。

（4）矿产资源和化石能源形成机理

主要研究方向：地球深部资源和能源的赋存状态与勘察；板块汇聚、岩石圈再造与成矿作用；特殊元素分散富集与成矿作用；盆地动力学与成矿成藏作用；致密油气形成条件、富集区分布与勘探；地下水循环与可持续利用；成矿模型、成矿系统与成矿机理。

（5）海洋过程及其资源、环境和气候效应

主要研究方向：多尺度海洋过程及其在气候系统中的作用；海洋生态系统与生物多样性；海洋生物地球化学过程与生态环境；东亚大陆边缘海形成演化与岛弧－洋中脊系统；洋陆过渡带结构、构造与相互作用；南、北极环境变化与海洋过程，海洋多圈层相互作用过程和机理。

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（6）地表环境变化过程及其效应

主要研究方向：陆地表层系统的过程与机制；地表过程对环境变化的响应机制及其反馈；土壤过程及其生物地球化学循环；典型区域地表过程综合研究。

（7）土、水资源演变与可持续利用

主要研究方向：土壤过程与演变；土壤质量与资源效应；流域水文过程及其生态效应；区域水循环与水资源的形成机制；区域水、土资源耦合与可持续利用；土壤生物的生态功能与环境效应；生态水文过程与生态服务。

（8）地球关键带过程与功能

主要研究方向：关键带结构、形成与演化机制；关键带物质转化过程与相互作用；关键带的服务功能与可持续发展；关键带过程建模及系统模拟研究。

（9）天气、气候与大气环境过程、变化及其机制

主要研究方向：天气与气候变化的动力机制及其可预报性；气候年代际变异预测；大气物理、大气化学过程及相互影响机制；亚洲区域天气变化、气候变异和大气环境的相互影响；气候系统中能量和物质的交换和循环；极端气候事件的频率和幅度。

（10）日地空间环境和空间天气

主要研究方向：空间天气科学前沿基本物理过程；日地系统空间天气耦合过程；空间天气区域建模和集成建模方法；空间天气对人类活动的影响的机理和对策研究；太阳活动及其对空间天气的影响；空间与海洋大地测量理论、方法与技术及其地学应用。

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（11）全球环境变化与地球圈层相互作用

主要研究方向：全球变暖停滞（Hiatus）的过程与机制；海气相互作用与亚洲气候环境变化；全球气候变化与水循环；生物地球化学循环与气候环境变化；新生代气候系统古增温及其影响；圈层相互作用和地球系统模拟。

（12）人类活动对环境和灾害的影响

主要研究方向：工业、城镇固废弃物污染特征、交互作用规律与安全处置；大规模人类工程活动对环境影响和致灾机理；矿产资源利用的生态环境效应；滑坡、泥石流等地质灾害的演化机制、诱发因素与成灾机理；大气复合污染物形成过程中的人类影响；人类活动对区域和全球环境的影响；区域环境过程与调控；区域可持续发展；环境污染物的多介质界面过程、效应与调控；区域人类活动与资源环境耦合；城镇化与资源环境效应。

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5．工程与材料科学部优先发展领域

（1）亚稳金属材料的微结构和变形机理

主要研究方向：发展新型具有特殊性能的非晶态合金体系；复杂合金相的结构和性能研究；结构特征与表征方法；结构与热稳定性；变形机理及强化机制；脆性断裂机理及韧化；深过冷条件下的凝固行为及晶体形核和生长过程研究。

（2）高性能轻质金属材料的制备加工和性能调控

主要研究方向：轻质金属材料（铝、镁、钛合金和泡沫金属等）合金设计、强韧化机理及组织性能调控研究；先进铸造、塑性加工以及连接过程中的工艺、组织和性能调控的基础理论研究；使役性能与防护基础理论研究；烧结金属孔结构控制基础研究。

（3）低维碳材料

主要研究方向：低维碳材料的结构特征及其新物性的物理起因；低维碳材料中电子、光子、声子等的运动规律和机制；低维碳材料的可控制备原理与规模化制备方法；低维碳材料的新物性、新效应、新原理器件和新应用探索。

（4）新型无机功能材料

主要研究方向：基于微观物理模型和物理图像的高温超导机理研究与应用；多铁性材料的合成和磁电耦合机理与应用；超材料的结构设计原理及其新效应器件；阻变材料的物理机制和器件忆阻行为的可调控性及原型器件研究。

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（5）高分子材料加工的新原理和新方法

主要研究方向：高分子材料加工中结构演变的物理与化学问题；高分子材料非线性流变学，以及高分子加工不稳定现象的机理；高分子材料加工的多尺度模拟与预测；高分子材料加工的在线表征方法；微纳尺度加工等新型加工方法，以及基于原理创新的加工技术。

（6）生物活性物质控释/递送系统载体材料

主要研究方向：生物启发型和病灶微环境响应载体材料；疾病免疫治疗药物载体材料；核酸类药物载体材料及其递送系统；具高灵敏度、组织和细胞高靶向性及信号放大功能的分子探针，以及诊－治一体化的高分子载体材料及其递送系统。

（7）化石能源高效开发与灾害防控理论

主要研究方向：实钻地层物化特性和岩石力学；油气藏开发，复杂工况管柱与管线，复杂油气工程相互作用及流动；开采条件下岩体本构关系，多相、多场耦合的多尺度变形破坏机理；极端条件下开采机器人化的信息融合与决策。

（8）高效提取冶金及高性能材料制备加工过程科学

主要研究方向：冶金关键物化数据；选冶过程物相结构演变；反应器新原理与新流程，低碳炼铁；高效转化与清洁分离，二次资源利用，高效连铸；高性能粉末冶金材料；多场作用下的金属凝固；界面科学；冶金过程高效利用。

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（9）机械表面界面行为与调控

主要研究方向：界面接触与粘着机理；表/界面能形成机理及应用；受限条件下界面行为调控；运动体与介质界面行为；生物组织/人工材料界面行为；生物组织界面损伤与修复。

（10）增材制造技术基础

主要研究方向：高效、高精度增材制造方法；先进材料增材制造技术及性能调控；材料、结构与器件一体化制造原理与方法；生物3D打印及功能重建；多尺度增材制造原理与方法。

（11）传热传质与先进热力系统

主要研究方向：非常规条件及微纳尺度传热的基础研究；基于先进热力循环的新型高效能量转换与利用系统；生物传热传质基础理论及仿生热学；热学探索－热质理论的微观基础及其与宏观规律的统一。

（12）燃烧反应途径调控

主要研究方向：基于燃料设计和混合气活性控制的燃烧反应途径调控研究；非平衡等离子体燃烧反应途径调控研究；以催化辅助、无焰燃烧、富氧燃烧和化学链燃烧等新型燃烧技术为主燃烧反应途径调控研究；基于尺度效应的燃烧反应途径调控；基于物理过程控制的燃烧反应途径调控。

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（13）新一代能源电力系统基础研究

主要研究方向：新一代能源电力系统的体系架构及系统安全稳定问题作用机理（包括智能电厂和智能电网等方面）；电工新材料应用及新装备的研制、运行和服役中的相关科学问题；多种能源系统的互联耦合方式；供需互动用电、能源电力与信息系统的交互机制；系统运行机制与能源电力市场理论；网络综合规划理论与方法。

（14）高效能高品质电机系统基础科学问题

主要研究方向：电－磁－力－热－流体多物理场交叉耦合与演化作用机理；“结构－制造－性能－材料服役行为”的耦合规律和综合分析方法；多约束条件下电机系统及其驱动控制；电机系统的新型拓扑结构、设计理论与方法、制造工艺、控制策略。

（15）多种灾害作用下的结构全寿命整体可靠性设计理论

主要研究方向：多种灾害（地震、风灾、火灾、爆炸等）作用下的土木工程结构全寿命可靠性设计理论与方法；多种灾害作用危险性分析原理，工程结构时、空多尺度破坏规律，高性能结构体系与可恢复功能结构体系，防御多种灾害的结构整体可靠度设计理论与方法。

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（16）绿色建筑设计理论与方法

主要研究方向：建筑形体、空间、平面和构造与绿色建筑评价指标体系的耦合作用规律；不同地域绿色居住建筑模式、公共建筑和工业建筑绿色设计的原理、方法、技术体系和评价标准。

（17）面向资源节约的绿色冶金过程工程科学

主要研究方向：外场强化下的资源转化机理和节能理论；非常规介质特别是高温熔体中强化反应传递过程的机理和调控机制；物质相互作用的特殊现象和反应机理、热力学与动力学调控机制；多因素多组元固/液/气界面结构及界面反应；反应器内及各种物理场下的化学反应、物质、能量传输的耦合机制；资源利用过程中的高效、低碳排放转化的共性科学问题。

（18）重大库坝和海洋平台全寿命周期性能演变

主要研究方向：深部岩土破坏力学；库坝和海洋平台材料性能演变；库坝和海洋平台多相多场耦合与性能演变及灾变风险；库坝和海洋平台的实时监控与防灾减灾。

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6．信息科学部优先发展领域

（1）海洋目标信息获取、融合与应用

主要研究方向：海上目标探测、识别理论及方法；水下目标探测机理和识别方法；水下通信与海空一体信息传输；海洋目标环境观测与信息重构；异质异构海量数据处理与信息融合理论与关键技术。

（2）高性能探测成像与识别

主要研究方向：多维多尺度探测成像机理；微弱信号检测与认知探测成像；探测成像信号处理与目标智能识别；多模态成像理论与信息重建；计算成像理论与方法。

（3）异构融合无线网络理论与技术

主要研究方向：新型超高速无线传输理论与方法；星座宽带通信网络基础理论；移动互联网络理论与技术；空地协同网络体系架构及组织机理；高动态异构无线资源高效利用与优化方法；基于计算通信融合的无缝信息服务。

（4）新型高性能计算系统理论与技术

主要研究方向：高能效的新型微处理器体系结构；可扩展高性能计算机系统结构及大规模并行编程模型；基于新型存储介质的存储结构与技术；大规模并行应用算法、软件与协同优化；基于新材料和新结构的量子器件；新型量子计算模型和量子计算机体系结构。

（5）面向真实世界的智能感知与交互计算

主要研究方向：真实物理世界的多通道高效表征、建模、感知与认知；人机物融合环境的情境理解与自然交互；网络环境下的虚实融合与互操作；多媒体深度挖掘与学习、复杂高维信息的合成与可视分析。