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 日前，國家自然科學基金2020年項目指南公布。以下匯總了化學學部、工程與材料學部中重點項目、面上項目資助的材料&化學領域。

2020年度工程與材料學部重點項目資助領域

1.鋼鐵材料設計、制備、加工和應用中的關鍵問題(E0101、E0102、E0103、E0104)

2.有色金屬材料設計、制備、加工和應用中的關鍵問題(E0101、E010、E0103、E0104）

3.高溫合金、金屬間化合物與金屬基復合材料(E0101、E0102、E0103、E0104、E0105）

4.亞穩及納米金屬材料(E0106）

5.金屬磁性和信息功能材料(E0107、E0109)

6.金屬能源、環境與催化材料(E0108）

7.金屬生物醫用、智能與仿生材料(E0110

8.金屬新相、新功能與具有金屬性質的新材料(E01)

9.金屬材料結構表征、表面與界面(E0101、E0103)

10.金屬材料力學性能與服役行為(E0103、E0104)

11.面向應用的高性能無鉛壓電陶瓷基礎研究(E0206)，擬在本方向以重點項目群的方式資助3~5項

12.大尺寸高性能陶瓷構件制備科學(E0204)

13.多功能高溫結構陶瓷基礎研究(E0204）

14.無機非金屬材料前沿科學問題研究(E02)

15.無機非金屬材料瓶頸技術中的基礎問題研究(E02)

16.結構與性能導向的高分子材料合成(E0301)

17.高分子材料聚集態結構(含基元結構)調控及其與性能的關系(E0302）

18.高分子材料加工(含微納加工和增材制造)新理論、新方法和新技術的基礎研究(E0303）

19.生物醫用高分子材料的關鍵科學問題(E0308)

20.高性能有機高分子光電材料與器件的關鍵科學問題(E0309）

21.與能源、生態環境和資源等相關的高分子材料基礎研究(E0306)

22.高分子復合材料的結構/功能設計、制備及性能研究(E0305)

23.面向國家重大需求的高分子材料領域重大難題/挑戰的基礎研究(E03)

24.高分子材料理論、模擬和表征方法與技術的基礎研究(E0302)

25.油氣領域人工智能基礎理論與關鍵技術(E0401、E0402）

26.超深超高壓氣藏高效開采科學問題(E0402)

27.大型復雜油氣管網系統智能化保供基礎研究(E0403)

28.深地金屬礦原位開采機制(E0405)

29.巷道智能化快速掘進基礎理論(E0404、E0405、E0406)

30.深部礦井智能通風理論與關鍵技術(E0406、E0408)

31.安全結構理論與應用基礎(E0408)

32.重大災害的監測、預測和救援基礎研究(E0408）

2020年度化學科學部重點項目資助領域

無機合成新方法/新機制(B01)

2.功能導向的固體材料精準合成(B01)

3.有機合成中的新試劑(B01

4.金屬/元素有機化合物的合成與性能(B01)

5.金屬有機催化(B01)

6.天然產物與復雜藥物分子合成新策略(B01)

7.高分子合成新方法(B01)

8.新型拓撲結構高分子的合成(B01)

9.功能導向的新基元與組裝新方法(B01)

10.極端條件或外場調控下的化學合成及機制(B01)

11.特殊結構功能分子的創制(B01

12.基于綠色化學原則的新化學合成(B01)

13.生物合成與化學交互啟發的合成(B01

14.催化過程的表界面動態表征與理論模擬(B02

15.高效催化反應基礎(B02)

16.表界面分子的吸附、組裝、活化與反應調控(B02)

17.膠體與界面化學的新體系與新方法(B02)

18.復雜體系的膠體與界面問題(B02)

19.電化學體系的精準功能調控(B02)

20.先進電解質的電化學基礎(B02)

21.光電功能材料與器件的表界面化學問題(B02)

22.電子結構理論與方法(B03

23.化學動力學實驗方法與應用(B03)

24.譜學新方法及應用(B03)

25.功能材料結構的設計與機制(B03)

26.高分子聚集態的結構演變機制(B03)

27.凝聚相與功能材料的光化學與光物理(B03)

28.復雜體系的化學熱力學(B03)

29.化學成像新方法(B04)

30.微納分析與器件(B04)

31.化學測量學的新理論與新原理(B04)

32.復雜體系分離分析(B04

33.單細胞測量與分析(B04

34.基于現代分析方法與技術的化學測量學(B04)

35.面向活體的化學測量(B04

36.智能傳感與測量(B04)

37.原位實時在線分析新方法與新技術(B04)

2020年度化學科學部面上項目資助領域

化學科學一處

化學科學一處的資助范圍為合成化學

合成化學(B01)

合成化學是研究物質轉化和合成方法的科學，包含了無機、有機、高分子等物質的合成與組裝。合成化學通過分子創造和物質轉化過程中選擇性的控制，逐步實現具有特定性質和功能的新物質的精準化制備和應用。合成化學作為化學學科的基礎和核心，積極拓展與相關學科和領域的交叉融合，推動重大科學問題的解決，促進國民經濟和社會的發展。合成化學面向化學科學、生命科學、材料科學、信息科學、能源和環境科學與工程等領域對新物質、新材料和新器件的需求，重點研究功能導向新物質的設計理論、結構控制、反應過程、高效和高選擇性的合成與組裝方法學，合成各種特定結構和特定功能的物質；借鑒生命體系的生物合成和轉化過程，結合物理、信息等學科的研究方法和技術，發展新的合成策略；探討物質合成與轉化過程的機理和本質規律，建立相應的理論體系與實驗基礎。合成化學以綠色、安全、經濟為目標，使新物質的合成變得更加精準和環境友好。合成化學發展將遵循這一趨勢，更加注重人類健康、環境資源的有效利用和社會可持續發展。合成化學鼓勵以下研究方向：新試劑、新反應、新概念、新策略和新理論驅動的合成化學；原子經濟、綠色可持續和精準可控的合成方法學；化學原理驅動的生物及仿生合成；非常規和極端條件下的合成化學；基于分子間相互作用的非共價合成；功能導向的分子設計與合成；高分子可控合成與高性能化；新物質的創制與功能研究等合成化學倡導多學科的交叉融合，鼓勵以物質創造與轉化為核心的原始創新，為新產業的建立與發展奠定基礎。

化學科學二處

化學科學二處的資助范圍包括催化與表界面化學、化學理論與機制。

催化與表界面化學(B02)

催化與表界面化學旨在研究催化過程及表界面的結構與性質，揭示催化和表界面的物理與化學基本規律。催化與表界面化學資助的領域包括催化化學、表面化學、膠體與界面化學和電化學。這些領域涉及表面、氣-固界面、氣-液界面、液-液界面、液-固界面、固-固界面及氣-液-固多相界面。催化化學重點支持發展催化新概念和新理論，發現催化新反應，創制催化新材料；注重多相、均相和生物催化的交叉和融合；加強催化活性位的理性設計和調控研究；發展原位、動態、時空分辨的催化表征新方法與新技術；注重催化反應過程的耦合和集成表面化學主要支持與固體表界面相關的化學和物理過程，以及相關表征技術和方法；鼓勵的研究方向包括固體表界面結構、性能與調控，表界面組裝與反應過程動態學與能量傳遞原理,以及表界面物理化學過程研究新方法。

膠體與界面化學支持利用新方法與新技術,揭示膠體與界面化學的本質；重視新型表面活性劑的設計合成與聚集體的構筑,發展新型分散體系,理解組裝過程、界面吸附和浸潤行為；制備具有自修復、外場響應性的膠體材料；加強膠體與界面化學在材料生命、環境和信息等領域中的應用基礎研究。

電化學重點支持電化學界面體系的構筑與表征、原位時空分辨的譜學電化學方法、電化學體系的理論與模擬方法；注重高端電子制造中的表界面過程硏究；認識及調控電化學界面的電荷轉移、物質輸運和轉化過程；發展電催化劑和電解質的設計、合成與表征方法；揭示電化學能量轉化與儲存、電化學合成、生物電化學、光電催化與電化學工程等領域的表界面科學問題。

化學理論與機制(B03)

化學理論與機制旨在建立和發展新的化學理論和實驗方法,揭示化學反應和相關過程的機制和基本規律。

化學理論與機制支持的研究領域主要包括理論與計算化學、化學熱力學、化學動態學、結構化學、光化學與光譜學、化學反應機制、高分子物理與高分子物理化學、化學信息學等

理論與計算化學重點關注電子結構理論、動力學及統計力學的新方法；針對化學、材料、能源、生命等復雜體系開展理性設計和計算模擬硏究；重視計算化學算法的發展和軟件的創制與開發。化學熱力學需發展適合復雜體系的相關理論和實驗方法,注重化學熱力學在生物能源/材料等交叉領域中的應用硏究。化學動態學重點探究化學反應的本質特征和激發態反應過程的非絕熱效應,以及極端條件下的化學動態學；鼓勵利用先進相干光源開展硏究；注重凝聚相超快動力學及微觀結構和機制的硏究。結構化學注重電子結構與化學成鍵、表界面溶液與固體結構、復雜功能體系的結構表征方法、可控合成與組裝、動態鍵合與轉化。分子電子學關注相關器件的設計、構建、傳感及理論模擬。光化學與光物理注重化學、材料與生命體系的光化學與光物理機制研究；光譜學著重發展空間分辨、時間分辨和能量分辨的新技術及其組合新方法。化學反應機制的硏究重在應用理論化學、計算化學和實驗手段探討化學反應微觀機理和基本規律。高分子物理與高分子物理化學重點研究大分子的鏈行為和相互作用、不同尺度結構的演變機制與調控、微觀結構與宏觀性質關聯的本質。化學信息學注重化學數據庫的建立、人工智能在化學中的發展與應用。

化學科學三處

化學科學三處資助范圍為材料化學與能源化學

材料化學與能源化學（B05)

材料化學與能源化學包括材料化學與能源化學兩個領域，材料化學是研究材料的設計、制備、結構、性能及應用中的科學，是化學與材料、能源、環境、生命、醫學和信息科學等學科之間的橋梁。材料化學是新型材料體系的科學基礎，利用化學原理與方法，在原子和分子水平上設計新材料，發展制備技術，研究材料的構效關系；通過多尺度、多層次結構功能傳遞、集成與協同，實現材料微觀、介觀與宏觀性能調控；硏究高性能和多功能新材料的創制及其在能源、健康、環境和信息等領域的應用。

材料化學注重精準制備具有特定功能的新材料，準確構筑和調控材料的結構和性能注重多學科的交叉與綜合，注重結構與性能的關聯，利用多種表征技術，深入探究材料體系的分子基礎、原理和規律；面向國家重大需求，注重我國特色資源的深度利用。

發展功能材料，重視具有電、光、磁、聲和熱等特性，以及與生物學、醫學、藥學相關的材料化學。發展面向可穿戴器件應用的材料化學。關注利用人工智能優化先進材料的結構設計與制備過程，發展先進材料加工中的材料化學方法與原理。

含能材料化學關注髙密度化學能的儲存、釋放及應用的基礎問題，發展全氮結構

離子型和配位型等新型含能材料的設計與制備方法。

能源化學是利用化學原理與方法，研究能量轉化、傳輸、儲存與利用的科學。其基

本任務是研究新型能量轉換和儲存機制，設計新材料，提出新理論，建立新方法，發展

新體系，構筑新器件，以實現能源高效清潔利用。

注重化石資源的清潔高效利用，加強非化石液體燃料、氫能等凊潔能源的淛備、存儲及高效轉化等硏究。電化學能源重點關注動力與儲能型各類電池，重視電解質、隔膜、電極材料等化學基礎問題。關注太陽能高效轉化的材料設計與制備、器件組裝與集成。重視發展能量轉化與存儲材料的硏究，優化相變能量儲存材料；注重光-化學能熱-電、光-電、光-熱等重要能量轉化過程的化學基礎問題。關注生物質的能源化與資源化利用的化學基礎問題，研究生物質催化熱解，制備高品質燃料等。

化學科學四處

化學科學四處的資助范圍包括化學測量學、環境化學和化學生物學。

化學測量學(B04)

化學測量學旨在發展與化學相關的測量與分析理論、原理、方法及技術，研制相關儀器、裝置、器件及軟件，以獲取物質組成、分布、結構、性質及其相互作用的變化規律。

化學測量學注重學科交叉，突出方法學研究，重視基于新原理的儀器創制以及關鍵技術研發，并充分發揮在科學研究、國家戰略需求及經濟社會發展中的重要作用。化學測量學涵蓋從宏觀到微觀體系的高通量、高靈敏、高特異性分析與檢測，旨在建立新理論、新原理、新方法和新技術，拓展現有技術在重要科學領域的應用。研究方向包括化學測量理論創新、樣品處理與分離、定性定量、譜學方法及應用、化學與生物傳感、化學成像、材料分析、測量數據處理、儀器創制與關鍵技術研發、其他領域新技術在化學測量中的應用等。

化學測量學優先資助領域包括：復雜樣品處理、分離與鑒定方法；時空分辨新技術與化學成像；測量新原理與技術；單原子、單分子、單細胞、單顆粒的精準測量；微納分析與器件；生物大分子結構和功能分析；活體的原位實時探測；組學分析；生物分子識別與探針；原位在線分析技術；重大疾病診斷相關分析技術；深空、深地及深海分析技術；公共安全預警、甄別與溯源；小型儀器與裝置的創制，基于大科學裝置的化學測量，人工智能在化學測量學中的應用。

環境化學(B06)

環境化學是研究化學物質在環境介質中的存在、特性、行為、效應及其污染控制原理和方法的科學，是化學科學的重要分支和環境科學的核心學科。

環境化學面向學科前沿和國家重大戰略需求，堅持問題導向，突出前瞻、創新、交叉、應用。環境化學主要資助領域涵蓋環境污染與分析、污染控制與修復、環境毒理與健康、環境理論與計算、放射化學與輻射化學、化學安全與防護等。

環境化學是國家重大需求，同時存在許多瓶頸問題，這些問題的解決離不開一支高水平的環境化學基礎研究隊伍。本學科鼓勵面向我國生態環境保護中的重大難題，凝練關鍵科學問題，通過實驗室研究、現場實驗、理論模擬相結合，發展新型檢測技術和方法，研究污染物的環境化學行為、生態與健康效應及防治原理與方法等。鼓勵硏究領域：環境催化新原理與新技術；復雜環境介質中污染物的分析與表征；新型污染物多介質界面行為與示蹤；大氣復合污染形成機制與控制；水、土污染控制修復及機理；固體廢物處理處置與資源化；新型有毒污染物環境暴露與健康效應、微納米材料環境行為與毒理、微生物耐藥形成與防控；環境污染大數據與智能分析；放射性污染防治與放射性核素資源化；危險化學品與輻射防護中的關鍵化學問題等。

化學生物學(B07)

化學生物學利用外源的化學物質，通過介入式化學方法或途徑，在分子層面上對生命體系進行精準修飾或調控。化學生物學創造新反應技術和新分子工具，為生命科學研究提供全新的思路和理念，推進實現生命過程(或功能)研究的可視、可控、可創造。化學生物學關注生命科學中重要分子事件的過程和動態規律，充分發揮化學科學的特點和創造性，主要開展以下研究：通過分子探針的構建與發現，實現實時、原位、定量探測或調控生命活動；發展新型生物相容反應，通過生物分子正交與偶聯技術實現生物分子的修飾與標記，研究蛋白質、核酸、多糖、脂類等生物大分子及活性小分子、離子等物種的生物學功能；系統地建立、優化小分子化合物庫和篩選技術，利用這些工具來干預和探索細胞內生物學過程，揭示未知的生命活動通路和新的生物分子間相互作用，推動基于功能小分子的信號轉導和基因轉錄研究，實現藥物靶標的確證、標志物的發現和先導化合物的開發，揭示活性分子的生物功能；解析生命活動中物質的生物合成機制，并利用生物體系、生物元件等完成特定化學反應、新的功能分子或合成特定目標分子；在創造和發揮化學工具和技術方法的基礎上，開展對復雜生命體系的化學組裝與模擬研究，建立化學生物學新理論，揭示生命活動的化學本質。

化學生物學鼓勵原始創新，優先支持分子探針的發現、構建及其在生物重大事件和重大疾病中的分子機能和功能調控等方面的研究；鼓勵以化學手段、方法解決生物學和醫學問題為導向的研究；加強生物體系化學反應機理和理論的基礎研究，推動化學與生物學、醫學等交叉、融合與合作。

化學科學五處

化學科學五處的資助范圍為化學工程與工業化學。

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