XXXX年度北京市自然科学基金项目指南

2011年度北京市自然科学基金项目指南北京市自然科学基金委员会四届十次全体会议审议通过前言《2011年度北京市自然科学基金项目指南》（以下简称2011年度项目指南）是2011年度北京市自然科学基金项目申请、评审、立项的指导性文件。其编制的指导思想是根据北京市科技发展总体部署、国内外科技前沿动态，结合北京的优势学科、特色领域，以提升自主创新能力为主线，充分调动首都地区基础研究资源，引导科技人员围绕北京市战略性新兴产业、重点发展产业、学科建设目标和中关村国家自主创新示范区建设的重大任务，凝炼具有前瞻性、战略性和基础性的科学技术问题，坚持有所为有所不为，突出重点，为今后北京市在若干战略性重点领域实现突破奠定基础。2011年度项目指南是北京市自然科学基金委员会办公室在梳理《2009-2012年北京市自然科学基金项目指南》、评估《2010年北京市自然科学基金项目指南》执行效果、向有关依托单位及市科委相关处室与专业中心征集项目指南建议的基础上，邀请有关专家召开研讨会凝练、编制而成，经北京市自然科学基金委员会四届十次全体会议审定并报北京市科委批准后发布。北京市自然科学基金作为首都科技发展总体部署的重要方面，重视基础研究对于首都经济繁荣、城市安全、人口健康、生态环境和生活质量等方面的支撑作用，力求从北京市的优势和特点出发，围绕首都科技、经济、城市发展的难点与热点问题、关键科学技术问题和中长期需求，在有长远发展和重要应用前景的若干学科和领域形成特色和优势。2011年度项目指南在保留一部分2010年项目指南方向的基础上，面向水资源、环境、交通等北京市着力解决的几大难题安排了相关研究方向，加强了对新材料、“三网融合”与物联网、生物医药、食品安全、节能减排、能源、低碳经济（社会）、资源循环利用、世界城市建设等符合北京未来经济建设发展重大需求的研究方向的引导。其中：围绕“首都十大危险疾病”，在生物科学、医药科学的重大项目、重点项目指南及面上项目指南中均安排了相应的研究方向，围绕能源问题在化学与材料科学、工程科学及生物科学安排了指南研究方向，围绕资源循环利用问题在化学与材料科学、城建与环境科学安排了指南研究方向，围绕节能减排与低碳经济（社会）方面在化学与材料科学、工程科学、农业、城建与环境科学和管理科学安排了指南研究方向。2011年度项目指南分为数理科学、化学与材料科学、工程科学、信息科学、生物科学、农业科学、医药科学、城建与环境科学、管理科学九个部分。其中数理科学、管理科学不设重大、重点项目，只列面上项目指南，其他学科均列有重大项目、重点项目指南和面上项目指南。本年度申请重大项目、重点项目或面上项目的科技人员须在2011年度项目指南规定的范围内进行选题；为鼓励自由探索，科技人员在本指南范围之外可进行自主选题，申请预探索项目。数理科学一、数学数学是自然科学的基础，也是重大技术发展的基础。北京市自然科学基金鼓励北京市属高等院校、科研院所及其他有条件的单位，根据当前数学发展的特点和趋势，针对数学中的重要问题和公开问题开展原创性研究；鼓励数学不同分支学科之间的相互交叉和渗透；鼓励来自于应用领域的数学问题的理论与模型研究。本学科仅受理北京市属单位的申请。本学科不设立重大项目、重点项目。面上项目指南方向：1、数论主要资助解析数论、代数数论。2、函数论主要资助多复变函数论、函数逼近论。3、常微分方程与动力系统主要资助函数逼近论、分支理论与混沌、微分动力系统与哈密顿系统、拓扑动力系统与遍历论。4、偏微分方程主要资助非线性椭圆和非线性抛物方程，混合型、退化型偏微分方程，非线性发展方程和无穷维动力系统。5、概率论与数理统计主要资助马氏过程与遍历论、极限理论、抽样调查与试验设计、时间序列与多元分析、数据分析与统计计算。6、计算数学与科学工程计算主要资助偏微分方程数值计算、常微分方程数值计算、有限元和边界元方法、多重网格技术及区域分解、数值代数等。7、组合数学主要资助组合设计、图论、代数组合与组合矩阵论。8、应用数学方法主要资助信息论、经济数学与金融数学、生物数学、不确定性的数学理论、力学中的数学方法、量子信息与量子计算。二、物理物理学是研究物质的结构、性质、形态和相互作用基本规律的科学。物理学研究的进展和成就，是人类文明进步的基石并对其他学科产生重要影响。北京市自然科学基金在注重基础物理问题研究的同时，鼓励与物理学相关的多学科融合交叉的基础科学问题研究。本学科仅受理北京市属单位的申请。本学科不设立重大项目、重点项目。面上项目指南方向：1、凝聚态物理相关问题研究主要资助微纳结构与物理性质表征新技术及相关科学问题、纳米探针新技术、先进新材料（包括新能源转换与存储材料、信息功能材料等）及相关物理性质、微纳尺度光学与物质相互作用、自旋电子学、超冷原子凝聚体、强关联凝聚态系统。2、光学物理与相关问题主要资助光谱学及光成像、微纳光学、太赫兹光学、非线性光学、激光及其与物质相互作用。3、声学主要资助超声无损检测、声表面波应用。4、粒子物理和场论5、核科学与技术及相关应用6、等离子体物理相关问题主要资助等离子体与表面相互作用、等离子体源与技术、等离子体表面激元共振。7、物理新技术在生物学中的应用研究化学与材料科学一、化学化工化学是在原子、分子及分子以上层次上研究物质的合成与转化、分离与分析、结构与形态、功能与应用以及相关复杂体系化学过程的科学。化工则是利用化学、物理、数学等基础学科的基本原理，进一步研究实现物质和能量的传递和转化，解决规模生产放大和大型化等过程工程问题的核心科学。本学科主要资助化学化工学科中的基本规律、核心科学问题和关键技术研究。优先资助以化学化工为基础，在资源循环利用、节能减排、低碳经济等领域中开展的研究。重大项目、重点项目指南方向：1、针对环境与安全的快速检测传感器技术的关键问题研究本方向重点支持有毒、有害物质的分类与作用机制及其快速、灵敏地探测和传感的关键技术，总结出对有毒、有害物质进行快速检测的共性规律，为设计和研制快速检测的传感器和专用设备提供理论依据。2、化学电源中的物理化学问题研究本方向重点支持以下方面的研究：化学电池体系中多孔电极的稳定性问题；电极表面电化学催化过程对电池性能的影响规律；电池内部的失控反应及电池内部的物质迁移与平衡等关键科学和技术问题。面上项目指南方向：1、传感技术中分析化学基础及应用研究2、能源（化石能源、生物质能源等）转化中的化学基础问题研究3、清洁生产与资源高效利用中的化学工程基础研究4、天然产物高效综合利用的基础问题研究5、分子设计、定向合成及分子组装研究6、仿生催化中的关键科学问题与技术研究二、材料科学材料是人类赖以生存和发展的物质基础。根据北京市国民经济、科技发展需求和产业发展的战略目标，并结合北京地区材料领域科研发展现状和优势，本学科鼓励与能源科学、环境科学、信息科学、生命科学的学科交叉研究，优先资助与节能减排、新能源、资源循环再生、低碳经济相关的材料科学问题研究。重大项目、重点项目指南方向：1、高效白光照明材料与器件的应用基础研究本方向重点支持用于白光照明的低成本、长寿命、发光颜色稳定的高效发光材料及其制备技术与器件设计的应用基础研究。2、新型热塑性弹性体的设计、制备及应用研究本方向重点支持节能弹性体分子设计、材料制备方面的研究，力图解决节能弹性体材料特种引发聚合机理、分子链序列结构分布、端基偶联度和官能化率、弹性体与纳米填料的反应机理等一系列应用基础问题，最终实现大分子链端基全偶联、自由末端官能化方面的技术突破并探索其在轮胎胎面胶料中的应用。面上项目指南方向：1、材料与环境的交互作用、安全服役行为、失效与防护研究2、新一代信息功能材料制备科学与应用基础研究3、应用导向的低维材料和纳米材料的应用基础研究4、新能源与节能材料、环境友好与污染治理材料、循环再生材料的科学基础研究5、生物医用关键材料基础研究6、面向节能建筑的绿色建材基础研究7、材料分析检测与表征评价技术的理论、方法及装置的应用基础研究8、新理论、新技术、新工艺在传统材料领域中的应用基础研究9、新型结构材料的制备技术与应用基础研究工程科学一、机械工程机械工程学科是研究机械系统和产品的性能、设计及制造的理论、方法和技术的科学，它包括机械学和制造科学两大领域，涉及机构学、传动学、动力学、摩擦学、产品设计、成形制造、加工制造等。随着新技术发展及学科交叉，出现了仿生机械学、纳米摩擦学、微纳制造、仿生及生物制造、微电子制造、制造信息学、制造管理学等新的科学。重大项目、重点项目指南方向：绿色设计与制造技术研究本方向重点支持面向典型产品的绿色设计与制造一体化技术研究，使产品在全寿命周期具有对环境影响小、节约资源和能源等特点。鼓励产学研相结合。面上项目指南方向：1、精密数控机床质量寿命（延寿）设计理论与运动控制方法研究2、机电系统可靠性设计与故障诊断技术3、汽车轻量化关键技术研究二、工程热物理与能源工程工程热物理与能源工程主要研究能量转换、传递与利用过程的基本规律以及能源的高效、清洁与合理利用等相关的理论和技术问题，在能源、交通运输、机械、化工、冶金、轻工、建筑、材料、环境控制、医药卫生、航空航天以及生命科学等部门和领域都有广泛应用，对国民经济发展有重要作用。本学科鼓励工程热物理与其他学科的交叉研究。重大项目、重点项目指南方向：1、CO2捕集、储存和资源化利用新技术的基础研究本方向重点支持CO2的低成本捕集、储存和资源化利用中的新技术及关键科学问题研究。2、提高太阳能转换和利用过程综合能效的基础研究本方向重点支持以下方面的研究：太阳能在转换（如光热、光电、或光热与光电综合技术）、传输、蓄存、应用(如用于建筑供暖、生活热水、照明等)过程中的综合能效评价方法研究；太阳能与常规能源系统集成应用的技术基础研究；以提高太阳能综合应用能效为目标的创新性理论、技术和应用方式的研究。面上项目指南方向：1、面向新能源利用系统的新型蓄热、蓄能及强化传热理论与技术的基础研究2、常规车辆节能与污染物减排新技术研究3、低品位能源热功转换新技术与基础研究4、高效低污染排放燃烧关键技术基础研究（本方向重点支持：低成本催化燃烧理论与技术、NOx减排技术、新型高效低排放燃烧器与系统等）5、城市生活垃圾高效清洁能源化利用过程中关键技术与基础研究三、生物医学工程生物医学工程是工程学与生物学、医学相结合发展起来的交叉学科，是理、工、医结合，多种工程学科向生物医学领域渗透的学科。现代生物医学工程学的主要分支领域有：生物医学电子学，生物材料与人工器官，生物医学信息的检测与处理，医学成像与图像处理，生物系统的建模与控制，以及新兴的组织工程，分子医学，家庭医疗保健，心理医学及其应用技术等。重大、重点项目指南方向：医学成像新方法及数字化医学成像设备的核心技术、关键部件的研究本方向重点支持以下方面的研究：医学成像的新原理或新方法（包括多模态与多参数成像技术；图像重建与降噪技术；成像系统性能评估的新方法）；用于数字化医学成像设备的高性能探测器、传感器、换能器等；成像信号的放大、成形与数字化过程中的关键技术及部件。面上项目指南方向：1、生物医学信号检测、处理与分析的方法研究2、各种物理因子对生物体的作用及其医学应用的基础研究3、用于检测分析、成像和物理治疗的医学器件与设备的关键技术研究4、医学成像、手术规划与导航、医学专用数据库等关键技术的研究信息科学一、微电子与电力电子以信息处理和功率处理为主要对象的微电子学和电力电子学是电子信息科学和机电一体化发展的基础。二者结合起来，渗透到国民经济各个领域。北京地区具有微电子和电力电子的科技优势和迫切市场需求。有重点、有特色、有选择地开展这个领域的应用基础研究，是一项长远而紧迫的任务。重大项目、重点项目指南方向：汽车专用集成电路芯片关键技术研究本方向重点支持汽车用高可靠性专用集成电路芯片的关键共性技术研究，为汽车产业的发展提供必要的技术支撑。面上项目指南方向：1、高性能、低功耗半导体集成化芯片系统（SOC）及其验证与测试2、新型传感器及其系统二、激光与光电子激光与光电子技术已经渗透