2012020年北京自然科學基金面上項目指引修訂版

1、附件32016-2020 年度北京市自然科學基金 面上項目指南（修訂版）為進一步落實國務院關于全面加強基礎科學研究的若干意 見、中共北京市委、北京市人民政府關于印發(fā)加快科技創(chuàng)新 構建高精尖經(jīng)濟結構系列文件的通知等文件精神，北京市自然 科學基金（以下簡稱“市基金”）以服務國家創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略和全 國科技創(chuàng)新中心建設為導向，對 2016-2020 年度北京市自然科 學基金面上項目指南（以下簡稱“面上項目指南”）進行了修 訂。統(tǒng)籌安排。為加強基礎研究在構建高精尖經(jīng)濟結構及助推世 界一流大學和一流學科建設中的支撐作用，優(yōu)先發(fā)展化學與材 料、工程、信息學科，重點發(fā)展城建與環(huán)境、醫(yī)藥學科，豉勵發(fā) 展數(shù)理、生物

2、、農(nóng)業(yè)、管理學科。前瞻部署。為服務北京科技創(chuàng)新中心建設，打造原始創(chuàng)新高 地，在物理、生物等學科超前部署量子信息、量子計算、認知科 學等前沿方向。聚焦需求。圍繞北京創(chuàng)新發(fā)展、高質量發(fā)展的重大需求，優(yōu) 先資助在新材料、新能源、人工智能及智能制造等領域中的關鍵 共性技術及前沿引領技術研究等。學科交叉。圍繞北京構建高精尖結構中深層次關鍵科學問題；.著力促進學科交叉與融合，進而拓展新前沿、創(chuàng)造新知識、形成 新理論。優(yōu)先資助面向智慧城市、智慧醫(yī)療、智慧交通、智慧能 源、智慧環(huán)境、智慧農(nóng)業(yè)等領域的學科交叉研究。面上項目指南是申請市基金面上項目的指導性文件，申請人 須根據(jù)面上項目指南選擇研究領域及研究方向，自

3、主選題，申請 科學基金資助。數(shù)理科學一、數(shù)學數(shù)學是自然科學的基礎，也是重大技術發(fā)展的基礎，“高技 術本質上是數(shù)學技術”已經(jīng)成為當代國際社會的普遍共識。北京 市自然科學基金豉勵北京市屬高等院校、科研院所及其他有條件 的單位，根據(jù)當前數(shù)學發(fā)展的特點和趨勢，針對數(shù)學中的重要問 題和公開問題開展原創(chuàng)性研究，豉勵數(shù)學不同分支學科之間的相 互交叉和滲透，豉勵來自于應用領域的數(shù)學問題研究。豉勵研究方向：.基礎數(shù)學.應用數(shù)學.計算數(shù)學.大數(shù)據(jù)與人工智能的數(shù)學理論二、物理物理學是研究物質的結構、性質、形態(tài)和相互作用基本規(guī)律 的科學。物理學研究的進展和成就，是人類文明進步的基石并對 其他學科產(chǎn)生重要影響。北京市自

4、然科學基金在注重基礎物理問 題研究的同時，豉勵與物理學相關的多學科融合交叉的基礎科學 問題研究。豉勵研究方向：.凝聚態(tài)物理.原子和分子物理.光學和聲學.核技術及其應用.等離子體物理.量子信息與量子計算中的物理問題化學與材料科學一、化學化工化學是研究物質變化和反應的科學?；な抢没A學科原 理，實現(xiàn)物質和能量的傳遞和轉化，解決規(guī)模生產(chǎn)的方式和途徑 等過程問題的科學。結合北京市經(jīng)濟社會發(fā)展需求和學科發(fā)展前 沿，本學科主要資助以化學、化工為基礎，在能源轉化與儲存、 新型材料、綠色化工、食品安全等領域中開展的基礎和應用基礎 研究。優(yōu)先資助方向：.超高能量密度新體系動力電池的基礎研究.食品、藥品制備過

5、程的化學工程基礎.電子垃圾與廢棄化學品等資源化綠色利用的化學工程基礎 豉勵研究方向：.新型功能化合物的設計與合成方法.具有特定功能的新催化劑和體系的創(chuàng)制.生物分子的化學修飾、標記及應用研究.綠色介質及綠色化工新過程二、材料科學材料是經(jīng)濟建設、社會進步和國家安全的物質基礎和先導。 根據(jù)北京市國民經(jīng)濟、科技發(fā)展需求和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略目標，并 結合北京地區(qū)材料領域科研發(fā)展現(xiàn)狀和優(yōu)勢，本學科主要資助與 節(jié)能減排、新能源、資源循環(huán)再生、低碳經(jīng)濟相關的材料科學問 題研究。優(yōu)先資助方向：.低維碳材料的制備與應用基礎.新型顯示、信息存儲等功能材料與器件.汽車輕量化關鍵材料的基礎研究豉勵研究方向：.新材料的設計與

6、制備.功能納米材料的制備與結構調(diào)控.高性能輕質合金材料相關基礎研究.材料環(huán)境負荷評價、服役行為、失效與防護研究工程科學一、機械工程機械工程學科是研究機械產(chǎn)品和系統(tǒng)的設計、制造及性能的 理論、方法和技術的科學，包括機械學和制造科學兩大領域。機 械學主要涉及機構學、傳動機械學、機械動力學、機械設計理 論、仿生機械學、智能機械與機器人設計等；制造科學主要涉及 成形與加工制造、制造系統(tǒng)與自動化、機械測試理論與技術、微 /納機械系統(tǒng)、綠色制造和智能制造等。；.優(yōu)先資助方向：.服務型機器人與工業(yè)機器人的設計與控制.增材制造裝備技術.新能源與智能汽車設計理論及技術豉勵研究方向：.智能裝備的創(chuàng)新設計、制造與測

7、試理論.綠色設計與制造.微/納機械系統(tǒng)設計及加工技術.制造過程的智能化、網(wǎng)絡化與信息化融合技術二、工程熱物理與能源工程工程熱物理與能源工程主要研究能量轉換、傳遞與利用過程 的基本規(guī)律以及能源的高效、清潔與合理利用等相關的理論和技 術，在能源、交通運輸、機械、化工、冶金、輕工、建筑、材 料、環(huán)境控制、醫(yī)藥衛(wèi)生、航空航天以及生命科學等領域都有廣 泛應用，對國民經(jīng)濟發(fā)展有著重要作用。優(yōu)先資助方向：.化石能源高效燃燒及污染物的生成機理與控制技術.中低品位余能高效轉換利用中新的理論、方法與技術.新能源汽車的熱管理.建筑供能與節(jié)能系統(tǒng)關鍵技術及評價方法.可再生能源高效利用中的工程熱物理問題豉勵研究方向：.

8、新型熱力循環(huán)機理和非平衡熱力學.能源系統(tǒng)中的傳熱傳質、多相流及燃燒.復雜系統(tǒng)的熱動力學及其優(yōu)化與控制.工程熱物理與能源利用中的測試新理論與新方法三、電氣科學與工程電氣科學與工程是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱之一，是現(xiàn)代科 學技術的重要組成部分，其應用領域廣泛，社會需求穩(wěn)定。電氣 科學與工程的基礎研究，對首都能源以及新能源汽車等領域創(chuàng)新 驅動發(fā)展能力的提升具有重要意義。優(yōu)先資助方向：.電力系統(tǒng)中高端能源裝備的基礎科學問題與關鍵技術.新能源汽車、軌道交通車輛等的電力驅動與控制豉勵研究方向：.電能轉換、傳輸、儲存的新理論和新技術.能源互聯(lián)網(wǎng)及智能電網(wǎng)關鍵技術.高效能高品質電機及電力電子器件.超導電工與電工

9、新材料信息科學一、信息與通信工程信息與通信技術已經(jīng)滲透到全球的各個角落，促進了人類經(jīng) 濟與文化的不斷發(fā)展。北京作為信息化高新技術產(chǎn)業(yè)的中心城 市，在信息與通信基礎理論研究、研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化等方面均處于國 內(nèi)領先水平，形成了企業(yè)、高校與科研院所相結合的科技創(chuàng)新體 系，在推動工業(yè)與信息化深度融合方面具有優(yōu)勢。本學科主要資助信息理論與信息系統(tǒng)、通信理論與系統(tǒng)、信 號理論與信號處理、電路與系統(tǒng)、電磁場與波、物理電子學、敏 感電子學與傳感器、信息處理方法與技術等方面的研究。優(yōu)先資助方向：.面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)傳輸與組網(wǎng)的核心理論與關鍵技術.超高吞吐量、超高頻譜和超低時延的通信理論與關鍵技術.面向物聯(lián)網(wǎng)的時空數(shù)據(jù)處

10、理理論與關鍵技術.多模態(tài)信息處理方法與人機交互技術豉勵研究方向：.大規(guī)模信號獲取、處理理論與方法.信息的感知、傳輸與交換理論與方法.通信、計算、控制協(xié)同融合理論與方法二、計算機與城市信息化計算機科學與技術是信息科學中研究最活躍、發(fā)展最迅速、 應用最廣泛的領域之一。加強本學科的基礎研究，對構建智慧城 市和加速城市信息化建設具有重要的意義。本學科資助計算機科學的基礎理論、計算機軟件、計算機體 系結構、計算機硬件技術、自然語言理解與機器翻譯、信息安 全、計算機網(wǎng)絡等方面的基礎研究。優(yōu)先資助方向：.計算機軟件與服務系統(tǒng)的理論與方法.網(wǎng)絡空間安全的基礎理論與關鍵技術.面向城市安全與運行的視頻分析與信息融

11、合關鍵技術豉勵研究方向：.高性能計算機體系結構與系統(tǒng)軟件.高效能并行與分布式計算.未來計算機網(wǎng)絡與安全.多媒體數(shù)據(jù)分析與自然語言理解三、自動化與智能系統(tǒng)開展先進自動化技術與智能系統(tǒng)的應用基礎研究，將促進首 都局新技術及產(chǎn)業(yè)化向更局水平發(fā)展。本學科主要資助控制理論與方法、系統(tǒng)科學與系統(tǒng)工程、導 航制導與傳感技術、模式識別、人工智能與知識工程、認知科學 及智能信息處理等方面的研究。優(yōu)先資助方向：.面向智能裝備和智能系統(tǒng)的控制理論與方法.面向無人自主系統(tǒng)的環(huán)境感知與智能控制方法.人機共融的機器人系統(tǒng)理論與方法豉勵研究方向：.面向應用領域的控制方法與技術.大數(shù)據(jù)智能、跨媒體感知計算等人工智能理論研究.

12、智能機器人關鍵理論與技術四、微電子與光電子微電子與光電子技術已經(jīng)滲透到社會的各個領域，是許多高 新技術發(fā)展的基礎、前提和先導，是綠色智能社會發(fā)展的重要驅 動力量和國防科技發(fā)展的重要基石。本學科主要資助半導體電子器件、集成電路制造與封裝、半；.導體微納機電器件與系統(tǒng)、新型信息器件、光電集成等方面的研 究。優(yōu)先資助方向：.基于二維材料的微納器件與納米光電子集成芯片.國產(chǎn)先進半導體裝備關鍵技術.面向醫(yī)療和健康應用的專用芯片及傳感器設計與實現(xiàn).面向物聯(lián)網(wǎng)應用的智能傳感器與集成微系統(tǒng)關鍵技術 豉勵研究方向：.面向特定領域的專用芯片的設計及實現(xiàn).微（納）機電系統(tǒng)和微（納）光機電系統(tǒng).新型光電子器件與光電集

13、成生物科學生物科學是自然科學的一大門類，研究范圍包括生命的起源、演化、分布、構造、發(fā)育、功能、行為、與環(huán)境的互動關系等。北京市自然科學基金豉勵利用北京地區(qū)的學科優(yōu)勢，圍繞生物科學研究中的重要前沿和新興領域，開展創(chuàng)新性研究。豉勵研究方向：.生物大分子的功能、修飾及調(diào)節(jié)機制.細胞增殖、分化、衰老、死亡及應激調(diào)控的分子機制.干細胞的干性維持、譜系發(fā)育及定向分化.免疫應答與效應的細胞分子機制.認知的心理過程和神經(jīng)機制.京津冀生物多樣性維持機制及其功能.生態(tài)修復與生態(tài)系統(tǒng)服務的應用基礎研究.生物科學中的前沿技術與方法研究農(nóng)業(yè)科學圍繞農(nóng)業(yè)科學的基礎、前沿和熱點科學問題，并結合北京都 市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展及北京

14、國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技城建設對科技的需 求，重點支持在籽種產(chǎn)業(yè)、設施農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)資源高效利用、健康 養(yǎng)殖、農(nóng)產(chǎn)品加工等方向的研究，加強對動植物種質資源挖掘、 評價、保護與創(chuàng)新，動植物營養(yǎng)與調(diào)控，動植物有害生物防控， 農(nóng)田質量與生態(tài)修復等方向的資助，豉勵農(nóng)業(yè)科學與信息科學融 合交叉的基礎科學問題研究，從而發(fā)揮北京農(nóng)業(yè)區(qū)域優(yōu)勢，體現(xiàn) 首都農(nóng)業(yè)的高端、高效、高輻射作用。豉勵研究方向：.動植物優(yōu)異種質資源與重要性狀的挖掘評價及其分子育種 基礎.農(nóng)作物優(yōu)質、豐產(chǎn)、抗逆的生理生態(tài)與遺傳基礎研究.農(nóng)作物耐旱機理及綜合節(jié)水措施研究.畜禽健康養(yǎng)殖、抗生素替代物開發(fā)與產(chǎn)品品質調(diào)控.農(nóng)林有害生物（含外來入侵生物）發(fā)生規(guī)律、

15、成災機理及綠 色防控.動物病原（含人畜共患?。﹤鞑ァ⒅虏C制及防控研究.主要農(nóng)產(chǎn)品采后生理、品質維持與精深加工的基礎研究.農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化技術與裝備的基礎研究.農(nóng)業(yè)廢棄物資源化、無害化及循環(huán)利用的基礎研究醫(yī)藥科學醫(yī)藥科學是研究人類健康的醫(yī)學、藥學和相關學科的總稱， 主要包括基礎醫(yī)學、臨床醫(yī)學、預防醫(yī)學、藥學、中醫(yī)學、中藥 學、中西醫(yī)結合學和生物醫(yī)學工程學及放射醫(yī)學等學科。結合醫(yī) 學及相關科學的發(fā)展趨勢和北京重大需求，本領域以提高全民健 康水平為目標，以醫(yī)工交叉、精準醫(yī)療、新藥創(chuàng)制、中醫(yī)藥學研 究為重點資助科研人員開展相關應用基礎研究，旨在不斷提升北 京市健康科學的創(chuàng)新能力，滿足市民日益增長的健康

16、需求，提高 公眾健康保障水平，支撐醫(yī)療衛(wèi)生體制改革的實施，培育發(fā)展生 物醫(yī)藥戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，切實改善民生服務，支撐北京醫(yī)藥創(chuàng)新 體系建設。優(yōu)先資助方向：.納秒脈沖電場、等離子體等物理因子治療技術及其生物學 效應研究.可穿戴健康監(jiān)測數(shù)據(jù)獲取新方法及其應用基礎研究.新型多模態(tài)分子影像技術及其臨床應用基礎研究.臨床醫(yī)學數(shù)據(jù)獲取與處理新方法及在個體化診療中的應用 研究.生物活性物質控釋/遞送載體和組織工程新材料研究.人機協(xié)同的手術機器人及其安全交互操控研究.基于多維度臨床數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)挖掘與知識發(fā)現(xiàn)及在病因學中 的應用研究豉勵研究方向:.心腦肺血管疾病、代謝性疾病、神經(jīng)精神疾病、退行性疾病等慢性非傳染性疾

17、病的發(fā)病機制及干預研究.腫瘤發(fā)生發(fā)展的細胞和分子調(diào)控機制及免疫治療.運動、創(chuàng)傷、燒傷等組織損傷的病理機制、修復與功能重 建.生殖健康、圍生醫(yī)學及兒童生長發(fā)育的研究.急危重癥的早期識別、診斷治療及器官功能保護的應用基 礎研究.免疫性疾病的發(fā)病機制及干預研究.罕見病與遺傳性疾病的發(fā)病機制與防治研究.新發(fā)、突發(fā)及高發(fā)傳染病的防治研究.功能性疾病的發(fā)病機制及干預研究.炎癥在疾病發(fā)生發(fā)展中的作用及干預研究.環(huán)境因素與人體健康研究.機體微生態(tài)及營養(yǎng)在疾病發(fā)生發(fā)展中的作用和機制研究.基于分子分型的個體化診療及機制研究.疾病預測、診斷、治療監(jiān)測和預后評估的新技術與新方 法.藥物治療新靶點的發(fā)現(xiàn)及創(chuàng)新藥物研究.

18、藥用新骨架結構小分子化合物的發(fā)現(xiàn)及功能研究.基于生物合成的藥物發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新.生物大分子藥物的發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新.藥物耐藥機制及應對策略.中醫(yī)藥基礎理論的現(xiàn)代科學內(nèi)涵研究.中醫(yī)藥診療優(yōu)勢病種的關鍵環(huán)節(jié)研究.北京地區(qū)歷代名醫(yī)學術思想及技能傳承研究.中醫(yī)經(jīng)典名方、特色復方的藥效物質基礎研究.基于腸道微生態(tài)的中醫(yī)藥基礎研究城建與環(huán)境科學一、城市建設與建筑科學城市建設與建筑科學涉及城市、建筑空間和形態(tài)規(guī)劃與設 計，重要工程建設，城市功能安全、高效運行以及防災減災等領 域，研究方向主要包括：城市規(guī)劃與建筑設計，建構筑物建設、 安全評估以及加固技術，工程結構與城市防災減災等。本學科豉 勵開展與北京城市建設、京津冀協(xié)同

19、發(fā)展相結合的基礎研究，注 重學科交叉和新技術、新工藝和新材料的應用研究。豉勵研究方向：.可持續(xù)城市規(guī)劃及更新設計理論與方法.城市基礎設施和重要建構筑物韌性 /全壽命設計理論.城市綜合防災減災理論與方法.綠色建筑和宜居環(huán)境構建理論與方法.古建筑物保護理論與方法.北京城市交通系統(tǒng)功能提升的理論與方法.信息技術與城市建設、管理的交叉融合研究.城市橋梁和地鐵工程結構裝配式建造中的關鍵技術.施工新技術及其風險分析與監(jiān)控理論和方法二、環(huán)境保護伴隨著首都經(jīng)濟社會的高速發(fā)展，首都資源環(huán)境與經(jīng)濟社會 發(fā)展的矛盾日益突生，改善生態(tài)環(huán)境事關經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展和 人民生活質量的提高。全面實施“綠色北京”戰(zhàn)略，大幅提高首 都生態(tài)文明水平和可持續(xù)發(fā)展能力，對環(huán)境科學與工程研究提由 了新任務、新要求。針對首都環(huán)境保護的現(xiàn)實問題和重大需求，本學科重點關注 水污染與大氣污染控制、固體廢物處