國(guó)科發(fā)資〔2017〕298號(hào)附件3

 

 

“納米科技”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)

2018年度項(xiàng)目咨詢指南

 

為繼續(xù)保持我國(guó)在納米科技國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中的優(yōu)勢(shì)，并推動(dòng)相關(guān)研究成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用，按照《國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》部署，根據(jù)國(guó)務(wù)院《關(guān)于深化中央財(cái)政科技計(jì)劃（專(zhuān)項(xiàng)、基金等）管理改革的方案》，科技部、教育部、中國(guó)科學(xué)院等部門(mén)組織專(zhuān)家編制了“納米科技”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施方案。

“納米科技”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)的總體目標(biāo)是獲得重大原始創(chuàng)新和重要應(yīng)用成果，提高自主創(chuàng)新能力及研究成果的國(guó)際影響力，力爭(zhēng)在若干優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域率先取得重大突破，如納米尺度超高分辨表征技術(shù)、新型納米信息材料與器件、納米能源與環(huán)境技術(shù)、納米結(jié)構(gòu)材料的工業(yè)化改性、新型納米藥物的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化等。保持我國(guó)納米科技在國(guó)際上處于*一梯隊(duì)的位置，在若干重要方向上起到引領(lǐng)作用；培養(yǎng)若干具有重要影響力的領(lǐng)軍人才和團(tuán)隊(duì)；加強(qiáng)基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究的銜接，帶動(dòng)和支撐相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，加快***納米科技科研機(jī)構(gòu)和創(chuàng)新鏈的建設(shè)，推動(dòng)納米科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展，帶動(dòng)相關(guān)研究和應(yīng)用示范基地的發(fā)展。

“納米科技”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)將部署7個(gè)方面的研究任務(wù)： 1. 新型納米制備與加工技術(shù)；2. 納米表征與標(biāo)準(zhǔn)；3. 納米生物醫(yī)藥；4. 納米信息材料與器件；5. 能源納米材料與技術(shù)；6. 環(huán)境納米材料與技術(shù)；7. 納米科學(xué)重大基礎(chǔ)問(wèn)題。

2016年和2017年，納米科技重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)圍繞以上主要任務(wù)，共立項(xiàng)支持83個(gè)研究項(xiàng)目（其中青年科學(xué)家項(xiàng)目20項(xiàng)）。根據(jù)專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施方案和“十三五”期間有關(guān)部署，2018年，納米科技重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)將圍繞新型納米制備與加工技術(shù)；納米表征與標(biāo)準(zhǔn)；納米生物醫(yī)藥；納米信息材料與器件；能源納米材料與技術(shù)；環(huán)境納米材料與技術(shù)；納米科學(xué)重大問(wèn)題等方面繼續(xù)部署項(xiàng)目，擬優(yōu)先支持11個(gè)研究方向，同一指南方向下，原則上只支持1項(xiàng)，僅在申報(bào)項(xiàng)目評(píng)審結(jié)果相近，技術(shù)路線明顯不同，可同時(shí)支持2項(xiàng)，并建立動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)制，根據(jù)中期評(píng)估結(jié)果，再擇優(yōu)繼續(xù)支持。國(guó)撥總經(jīng)費(fèi)2.2億元（其中，擬支持青年科學(xué)家項(xiàng)目3-5個(gè)，國(guó)撥總經(jīng)費(fèi)不超過(guò)1500萬(wàn)元）。

申報(bào)單位根據(jù)指南支持方向，面向解決重大科學(xué)問(wèn)題和突破關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)。鼓勵(lì)圍繞一個(gè)重大科學(xué)問(wèn)題或重要應(yīng)用目標(biāo)，從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用研究全鏈條組織項(xiàng)目。鼓勵(lì)依托國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等重要科研基地組織項(xiàng)目。項(xiàng)目應(yīng)整體申報(bào)，須覆蓋相應(yīng)指南方向的全部考核指標(biāo)。

項(xiàng)目執(zhí)行期一般為5年。一般項(xiàng)目下設(shè)課題數(shù)原則上不超過(guò)4個(gè)，每個(gè)項(xiàng)目所含單位數(shù)控制在4個(gè)以內(nèi)。

青年科學(xué)家項(xiàng)目可參考指南支持方向組織項(xiàng)目咨詢，但不受研究?jī)?nèi)容和考核指標(biāo)限制。

1. 新型納米制備與加工技術(shù)

1.1 碳納米管有序宏觀體功能化及在*端條件下的應(yīng)用

研究?jī)?nèi)容：以碳納米管有序宏觀體為基，并通過(guò)合金化和多功能化方法拓展其性能；發(fā)展規(guī)?；苽浼夹g(shù)，研制出在高溫、低溫、腐蝕等條件下有重要應(yīng)用的宏觀有序納米功能材料；研究其電、聲、熱、力效應(yīng)及構(gòu)效關(guān)系，發(fā)展相關(guān)器件，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵應(yīng)用。

考核指標(biāo)：面向碳納米管有序宏觀體的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題及其在國(guó)防等領(lǐng)域的重要應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)高溫（>2000 K）、低溫（<77 K）、腐蝕（包括海水、鹽霧等）條件下應(yīng)用的宏觀有序納米功能材料及其規(guī)?；苽?；發(fā)展2-3種合金化和多功能化的方法；建立在上述*端環(huán)境下的構(gòu)效關(guān)系和失效規(guī)律；在2000 K下強(qiáng)度達(dá)到室溫的80%，77 K下韌性保持80%，海水、鹽霧等腐蝕環(huán)境下和現(xiàn)有材料體現(xiàn)相比服役壽命提高10倍，熱導(dǎo)率達(dá)到500 W/（m?K），在2-18 GHz全頻段內(nèi)衰減大于10 dB；發(fā)展出3種以上基于碳納米管有序宏觀體功能材料和器件，實(shí)現(xiàn)在上述高低溫及強(qiáng)腐蝕*端條件下的關(guān)鍵應(yīng)用。

1.2 新型納米結(jié)構(gòu)器件和集成系統(tǒng)的制造技術(shù)與應(yīng)用

研究?jī)?nèi)容：發(fā)展對(duì)納米結(jié)構(gòu)的定域定向精確調(diào)控和制造技術(shù)，突破傳統(tǒng)制造技術(shù)的局限；發(fā)展**印刷制造技術(shù)用關(guān)鍵納米材料和器件，建立以固體、液體和氣體為模板的新概念**印刷制造方法；建立功能納米材料的高精度圖案化的制造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)超高靈敏微納傳感器及集成微系統(tǒng)的規(guī)模制造和應(yīng)用。

考核指標(biāo)：突破傳統(tǒng)印刷技術(shù)精度*限，以**印刷方式實(shí)現(xiàn)不同功能納米材料的高精度圖案化，印刷精度達(dá)100納米；印刷制備一批性能優(yōu)異的微納光電功能器件，并在智能包裝、觸控顯示、發(fā)光器件等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)示范應(yīng)用；制造現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)微納傳感器及集成微系統(tǒng)，納米結(jié)構(gòu)*小尺度達(dá)到10 nm, 一次構(gòu)筑面積大于85 cm² （直徑4英寸），一致性優(yōu)于95%，對(duì)苯系物或鹵代烴檢測(cè)限達(dá)到ppb量級(jí)，響應(yīng)時(shí)間達(dá)到秒量級(jí)，在3個(gè)以上地市級(jí)或省級(jí)監(jiān)測(cè)站進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)驗(yàn)證并形成技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)方案。

2. 納米表征與標(biāo)準(zhǔn)

2.1納米催化機(jī)器學(xué)習(xí)與動(dòng)態(tài)模擬

研究?jī)?nèi)容：開(kāi)展基于機(jī)器學(xué)習(xí)方法的*一性原理高精度反應(yīng)勢(shì)函數(shù)構(gòu)建與大規(guī)模反應(yīng)模擬，建設(shè)催化體系全局勢(shì)能面數(shù)據(jù)庫(kù)，建立技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；開(kāi)展高溫、電壓、光照等氧化還原條件下納米催化動(dòng)態(tài)演化模擬；研究二氧化碳制大宗化學(xué)品的納米催化材料理性設(shè)計(jì)。

考核指標(biāo)：開(kāi)發(fā)基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)全局勢(shì)函數(shù)的大規(guī)模原子模擬軟件，形成軟件接口標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)2000個(gè)原子以上，1納秒以上，在高溫、電壓、光照等條件下表界面催化過(guò)程分子動(dòng)力學(xué)模擬和結(jié)構(gòu)搜索；建立100種以上不同組分納米催化劑體系的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)反應(yīng)勢(shì)函數(shù)，形成100個(gè)以上納米催化體系的全局勢(shì)能面數(shù)據(jù)庫(kù)，制定技術(shù)規(guī)范與數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)；實(shí)現(xiàn)100個(gè)原子以上，包含H₂O，CO，CO₂等重要能源催化反應(yīng)分子的納米催化機(jī)理自動(dòng)匹配搜索，進(jìn)而結(jié)合理論模擬和實(shí)驗(yàn)手段，獲得5-8種CO₂高效轉(zhuǎn)化納米催化劑，催化選擇性≥95%，催化轉(zhuǎn)化率≥85%，催化性能全面達(dá)到同期同領(lǐng)域的國(guó)際先進(jìn)水平；完成5種以上5 nm尺度金屬/半導(dǎo)體顆粒復(fù)合材料，在氧化和還原性氣氛中的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)演化和催化反應(yīng)模擬。

2.2 納米結(jié)構(gòu)跨頻域及跨時(shí)域尺度的動(dòng)力學(xué)表征

研究?jī)?nèi)容：發(fā)展寬頻域、寬時(shí)域、高靈敏度的時(shí)間分辨光譜技術(shù)，研究相干激發(fā)與等離激元激發(fā)的物理本質(zhì)，研究納米結(jié)構(gòu)中缺陷態(tài)的特性以及與光轉(zhuǎn)換效率的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。

考核指標(biāo)：實(shí)現(xiàn)納米結(jié)構(gòu)跨頻域（紫外、可見(jiàn)、近紅外及中紅外光譜區(qū)）、跨時(shí)域（從小于50飛秒的超快過(guò)程直到毫秒尺度的慢過(guò)程）、高靈敏度（10^-5 ΔOD）、瞬態(tài)分子振動(dòng)光譜探測(cè)分辨度<5波數(shù)的光譜表征；發(fā)展相干光譜技術(shù)（可見(jiàn)-近紅外飛秒時(shí)間分辨寬頻相干激發(fā)-寬頻探測(cè)），實(shí)現(xiàn)二維電子相干光譜相位穩(wěn)定性<1/120 λ，揭示相干態(tài)特性與激子及光生載流子空間離域尺度的關(guān)系、退相干的物理機(jī)制、等離激元的動(dòng)力學(xué)特征；實(shí)現(xiàn)納米光轉(zhuǎn)換材料中缺陷能態(tài)在能量空間和實(shí)空間分布的定量表征，揭示缺陷態(tài)對(duì)光轉(zhuǎn)換性能的影響，建立相關(guān)缺陷態(tài)特征譜系和數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)。

3. 納米生物醫(yī)藥

3.1 具有明確臨床適應(yīng)癥的功能納米材料宏量制備與臨床診療技術(shù)

研究?jī)?nèi)容：針對(duì)腫瘤及心腦血管等重大疾病,開(kāi)展具有診斷等功能的納米材料的臨床轉(zhuǎn)化研究，發(fā)展適合體內(nèi)診斷應(yīng)用的納米材料宏量制備新技術(shù)、新方法。解決合成具有醫(yī)藥應(yīng)用價(jià)值的納米材料所涉及的前驅(qū)體分解，單體、顆粒的擴(kuò)散及體系傳熱等問(wèn)題，針對(duì)明確臨床適應(yīng)癥，完成功能分子修飾的納米材料的宏量制備工藝，開(kāi)展相關(guān)臨床應(yīng)用技術(shù)研究。

考核指標(biāo)：研制出3-5種針對(duì)于明確具有臨床轉(zhuǎn)化價(jià)值的納米材料；1種以上有臨床應(yīng)用前景的功能納米材料的連續(xù)、穩(wěn)定的宏量合成方法，單套系統(tǒng)可連續(xù)并重復(fù)制備規(guī)模不小于10000劑量或人次/批次的功能納米顆粒，藥效等指標(biāo)至少滿足藥物審評(píng)的等效性原則；1-3種針對(duì)重大疾病體內(nèi)診斷的納米材料，獲得國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局（CFDA）臨床試驗(yàn)許可，建立相關(guān)產(chǎn)品的臨床使用規(guī)范。

3.2 生物相容性納米表面/界面調(diào)控原理及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用

研究?jī)?nèi)容：發(fā)展基于納米表面/界面的分子修飾與組裝新原理和生物相容性醫(yī)用自組裝納米材料構(gòu)筑新技術(shù)，在生物環(huán)境中構(gòu)建具有新生物功能的分子自組裝結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)生物環(huán)境下的自組裝結(jié)構(gòu)及其性質(zhì)的精準(zhǔn)調(diào)控；研發(fā)具有化療功能以及智能型分子組裝體系，應(yīng)用于肝癌、腸癌、胰腺癌、乳腺癌或食道癌等惡性腫瘤，研究其x射線或γ射線放療協(xié)同增敏效應(yīng)、調(diào)控腫瘤表觀遺傳、基質(zhì)和血管的作用及機(jī)制、腫瘤環(huán)境響應(yīng)性等，實(shí)現(xiàn)多步級(jí)聯(lián)釋放和可控定點(diǎn)釋放新功能；發(fā)展智能型分子組裝納米材料的體內(nèi)過(guò)程分析及安全性評(píng)價(jià)的新方法。

考核指標(biāo)：完成至少3種生物相容（可水分散、低毒性、可分解、可外排、無(wú)非特異性吸附等）的新分子或分子組裝體系，應(yīng)用于納米顆粒修飾時(shí)，其修飾前后水合粒徑改變< 5 nm（其中1種< 3 nm），可滿足納米藥物設(shè)計(jì)和納米生物檢測(cè)需求，相關(guān)技術(shù)參數(shù)需經(jīng)*三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)認(rèn)可；提出1種面向協(xié)同化療的分子自組裝新策略；完成2-3種基于分子自組裝的智能型抗腫瘤納米結(jié)構(gòu)材料，其中1種至少達(dá)到3倍腫瘤組織透過(guò)性增強(qiáng)及滯留效應(yīng)，1種對(duì)醫(yī)用x射線或γ射線放療劑量（小于5Gy）具有靈敏響應(yīng)；完成至少1種基于分子自組裝腫瘤基質(zhì)或血管調(diào)控型抗腫瘤納米結(jié)構(gòu)材料的臨床前藥效評(píng)價(jià)及其安全性評(píng)價(jià)。

4. 納米信息材料與器件

4.1多場(chǎng)耦合納米異質(zhì)結(jié)構(gòu)光電子器件的基礎(chǔ)研究

研究?jī)?nèi)容：納米異質(zhì)結(jié)構(gòu)中多場(chǎng)耦合機(jī)理及調(diào)制工程，包括半導(dǎo)體電抽運(yùn)高效光發(fā)射中載流子注入、輸運(yùn)和復(fù)合輻射特性，納米結(jié)構(gòu)對(duì)激射波長(zhǎng)、模式、線寬和偏振態(tài)的調(diào)控；半導(dǎo)體納米異質(zhì)結(jié)溝道外延新技術(shù)；多波長(zhǎng)納米激光器及其陣列；寬光譜探測(cè)響應(yīng)增強(qiáng)新原理；納米超導(dǎo)結(jié)構(gòu)微波激射原理及微波激射器等；在相應(yīng)信息系統(tǒng)中演示驗(yàn)證。

考核指標(biāo)：實(shí)現(xiàn)硅襯底上直接選區(qū)外延InP系多波長(zhǎng)納米激光器及陣列, 閾值小于10 mA，功率大于1 mW；線寬小于10 MHz 的GaAs系納米激光器及陣列，閾值小于1 mA，功率大于2 mW；寬光譜高響應(yīng)納米探測(cè)器陣列與電路集成。實(shí)現(xiàn)中心頻率在3-10 GHz微波激射，頻率調(diào)諧大于5%。實(shí)現(xiàn)上述器件在信息系統(tǒng)中演示驗(yàn)證。

4.2高性能中遠(yuǎn)紅外激光器與探測(cè)成像芯片及應(yīng)用

研究?jī)?nèi)容：研究半導(dǎo)體納米調(diào)制結(jié)構(gòu)中的載流子、光子和聲子的形態(tài)特征和相互作用機(jī)制，探索納米異質(zhì)結(jié)構(gòu)制備、表征、調(diào)控新技術(shù)新方法，研制中遠(yuǎn)紅外波段低閾值高增益高功率激光器和低噪聲高靈敏高像素探測(cè)成像芯片，在高性能裝備中得到應(yīng)用。

考核指標(biāo)：闡明半導(dǎo)體納米異質(zhì)結(jié)構(gòu)對(duì)載流子、光子和聲子的調(diào)制作用，掌握應(yīng)變異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料生長(zhǎng)和器件制作技術(shù)。實(shí)現(xiàn)8~15 μm激光器陣列室溫連續(xù)工作，單模調(diào)諧范圍200 nm，功率大于10 mW。實(shí)現(xiàn)0.4~15 μm寬光譜和雙波長(zhǎng)焦平面探測(cè)芯片，峰值探測(cè)率D*~1×10¹¹ Jones@77K，像素大于640×512。相關(guān)器件在環(huán)保、安全、高光譜遙感等裝備中得到應(yīng)用。

5. 能源納米材料與技術(shù)

5.1 高節(jié)能透明柔性有機(jī)無(wú)機(jī)納米復(fù)合光功能膜及宏量制備技術(shù)

研究?jī)?nèi)容：有機(jī)無(wú)機(jī)納米復(fù)合光功能膜材料體系的光學(xué)設(shè)計(jì)與分子模擬設(shè)計(jì)，透明無(wú)機(jī)納米顆粒分散體的制備，納米無(wú)機(jī)顆粒與高分子鏈的相互作用、分散機(jī)理及其對(duì)結(jié)晶動(dòng)力學(xué)的影響規(guī)律，無(wú)機(jī)納米顆粒與聚酰亞胺和聚酯為代表的有機(jī)高分子復(fù)合加工成透明膜的新方法及宏量制備新技術(shù)，創(chuàng)制出若干高節(jié)能透明柔性有機(jī)無(wú)機(jī)納米復(fù)合光功能膜。

考核指標(biāo)：揭示透明有機(jī)無(wú)機(jī)納米復(fù)合光功能膜的結(jié)構(gòu)與光學(xué)性能、水汽阻隔性能等的構(gòu)效關(guān)系，研制出3-4種納米節(jié)能膜，建成2-3條示范生產(chǎn)線，其中：柔性電子器件用聚酰亞胺復(fù)合膜：產(chǎn)能≥120萬(wàn)平米/年，100 μm膜的透光率≥88%、Tg≥260 ^oC、水汽透過(guò)率≤1×10^-5 g?m²/24h；氧化釩系溫控智能貼膜：產(chǎn)能≥1000萬(wàn)平米/年，分散后無(wú)機(jī)顆粒*大尺寸≤50 nm，可見(jiàn)光透過(guò)率15~50%間可調(diào)、紅外線調(diào)節(jié)率≥30%、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換溫度范圍40±10 ^oC、耐候性≥10年；實(shí)現(xiàn)在柔性有機(jī)發(fā)光二*管（OLED）顯示、柔性太陽(yáng)能等器材與建筑智能節(jié)能玻璃上的示范應(yīng)用，其中：柔性電子器件用聚酰亞胺復(fù)合膜相比于柔性顯示及其它柔性電子特種玻璃的單位產(chǎn)品能耗下降20%；建筑玻璃節(jié)能智能膜貼膜前后年均節(jié)能20%（空調(diào)用電）。

6. 環(huán)境納米材料與技術(shù)

6.1工業(yè)源揮發(fā)性有機(jī)硫化物治理及資源化利用的納米材料與技術(shù)

研究?jī)?nèi)容：用于工業(yè)源揮發(fā)性有機(jī)硫化物的低溫高效轉(zhuǎn)化及資源化利用的納米材料與技術(shù)。

考核指標(biāo)：研發(fā)用于工業(yè)源揮發(fā)性有機(jī)硫化物低溫催化轉(zhuǎn)化（≤ 200 ^oC）與資源化利用的非過(guò)渡金屬納米催化材料與技術(shù)，突破傳統(tǒng)催化工藝過(guò)程低濃度有機(jī)硫化物殘留和催化材料易中毒失活的技術(shù)瓶頸，揭示典型含硫有機(jī)分子結(jié)構(gòu)與納米催化材料表面的相互作用機(jī)制及反應(yīng)機(jī)理；研究低濃度殘留有機(jī)硫化物高效清除的高級(jí)氧化納米技術(shù)，形成多技術(shù)集成的成套工藝與設(shè)備，并實(shí)現(xiàn)在典型化工行業(yè)的工程示范。設(shè)計(jì)制備出2-3個(gè)新型納米催化材料，有機(jī)硫化物經(jīng)處理后起始總濃度從150 mg/m³以上降至0.1 mg/m³以下，實(shí)現(xiàn)催化材料百公斤級(jí)放大制備；利用本項(xiàng)目所開(kāi)發(fā)成套工藝與設(shè)備，對(duì)有機(jī)硫化物處理的總轉(zhuǎn)化率≥98 %，硫磺回收率≥90 %，示范處理氣量2000 m³/h以上，處理后達(dá)到國(guó)家及行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)。

7. 納米科技重大問(wèn)題

目前已在納米科學(xué)前沿取得國(guó)際公認(rèn)的重大創(chuàng)新突破，通過(guò)從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用研究的全鏈條一體化設(shè)計(jì)，經(jīng)過(guò)3-5年研究，培育形成納米科技在重大應(yīng)用領(lǐng)域的顛覆性技術(shù)的重大問(wèn)題。

[上一個(gè)產(chǎn)品：“林業(yè)資源培育及高效利用技術(shù)創(chuàng)新”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)2018年度項(xiàng)目咨詢指南] [下一個(gè)產(chǎn)品：蘇州市工業(yè)設(shè)計(jì)中心