? ? ? ?2021年交叉科學部共發(fā)布6個重大項目指南，擬資助6個重大項目，項目申請的直接費用預算不得超過1500萬元/項。

　　(一) 交叉科學部重大項目可由一位申請人單獨申請或兩位申請人共同申請：

　　1.共同申請時,兩位申請人分別為第一申請人和第二申請人。

　　2.第二申請人與第一申請人不是同一單位的，第二申請人所在的境內單位視為合作研究單位。

　　3.共同申請時，在科學基金網絡信息系統(tǒng)中申請書的在線填寫、提交均由第一申請人和所在依托單位完成。

　　(二)每個重大項目應當圍繞科學目標設置不多于5個重大項目課題，課題之間應當有機聯(lián)系并體現(xiàn)學科交叉。每個課題的合作研究單位的數(shù)量不得超過2個，項目依托單位和合作研究單位數(shù)量合計不得超過5個。課題申請不設共同申請制。

“THz波段神經生物物理研究”重大項目指南

　　神經信息傳導的關鍵生物分子在太赫茲波段存在“指紋譜”信息，特定頻率的太赫茲波可被生物分子吸收，可能發(fā)生構象變化從而導致生物功能的改變。通過對神經太赫茲波段信息產生和傳輸機理、太赫茲波增強腦認知、調節(jié)腦興奮和抑制平衡等科學問題的研究，探索神經信息高速傳輸機制及治療神經疾病的新方法。

　　一、科學目標

　　研究外界刺激誘發(fā)神經系統(tǒng)產生太赫茲波信息的機制以及太赫茲波調節(jié)腦認知的機理，實現(xiàn)神經太赫茲波信息傳輸?shù)母哽`敏探測，發(fā)展有效治療焦慮、抑郁等精神疾病的新型神經調控新方法。

　　二、研究內容

　　(一) 神經系統(tǒng)太赫茲波信息產生、傳輸機理及探測方法。

　　研究太赫茲場沿有髓神經中繼接力模型、傳輸模式、特征參數(shù)與郎飛結三能級信息放大模型及其分子光譜。分析外界刺激神經系統(tǒng)產生太赫茲波的機理，建立活體神經太赫茲場傳輸和離子通道耦合特性的高靈敏度探測方法。

　　(二)太赫茲波影響腦認知的機理。

　　研究太赫茲波對腦皮層認知區(qū)域的影響機制、對神經離子通道等的作用規(guī)律，以及太赫茲波調節(jié)神經遞質(乙酰膽堿、多巴胺等)的釋放規(guī)律，明確太赫茲波影響認知的機理，實現(xiàn)太赫茲波對學習速度的提升。

　　(三)太赫茲波調節(jié)腦神經網絡的機理。

　　研究太赫茲波對皮層神經網絡中興奮和抑制平衡的調節(jié)作用，分析興奮性和抑制性突觸后反應在太赫茲波作用下的變化規(guī)律，提出太赫茲波對焦慮、抑郁等精神疾病治療的新方法。

　　三、申請要求

　　(一)申請書的附注說明選擇“THz波段神經生物物理研究”，受理代碼T02。

　　(二)咨詢電話：010-62328382。

“復雜人機系統(tǒng)的人因安全理論研究”重大項目指南

　　在科學技術高度發(fā)展的今天，航空、航天、航海、核電、高鐵等領域中災難性事故仍時有發(fā)生。在此類復雜人機系統(tǒng)中，僅依靠裝備技術的先進性和可靠性難以確保系統(tǒng)安全運行，人因安全問題(與人因相關的安全問題)已成為嚴重影響國家重大人機系統(tǒng)高質量發(fā)展而亟待解決的現(xiàn)實問題。因此，系統(tǒng)深入了解復雜人機系統(tǒng)事故背后的人因作用過程及機制，建立人因安全理論體系，通過多學科交叉融合的手段，探索新的研究范式，為解決復雜人機系統(tǒng)中人因安全相關的基礎科學問題提供新的思路與方法，對于提升復雜人機系統(tǒng)的安全性乃至國家競爭力具有重要的戰(zhàn)略意義。

　　一、科學目標

　　針對復雜人機系統(tǒng)中的人因安全問題，闡明人的不安全行為特征和檢測原理，各類影響因素對不安全行為的作用機制;建立面向安全的人機功能分配方法，形成人機交互界面設計原理;發(fā)展人因安全評估方法，形成適用于解決復雜人機系統(tǒng)中人因安全問題的理論體系;結合航天、核電等重大復雜系統(tǒng)應用領域開展驗證，實現(xiàn)人因安全問題的可評估、可預測。

　　二、研究內容

　　(一)復雜人機系統(tǒng)中人員不安全行為機理研究。

　　研究復雜人機系統(tǒng)中人員不安全行為的關鍵影響因素及其作用機制，以及不安全行為的檢測原理與方法。

　　(二)面向人因安全的人機交互動態(tài)過程研究。

　　基于人機交互動態(tài)過程分析，研究人機功能分配方法以及人機交互界面特征對安全的影響機制。

　　(三)復雜人機系統(tǒng)中人因安全問題的建模、仿真與評估。

　　建立由人員異常行為、機器行為及人機動態(tài)交互等構成的一體化模型并開展特殊任務場景下的仿真研究，發(fā)展人因安全分析與評估方法，實現(xiàn)復雜人機系統(tǒng)中人因安全問題的可評估、可預測。

　　三、申請要求

　　(一)申請書的附注說明選擇“復雜人機系統(tǒng)的人因安全理論研究”，受理代碼T04。

　　(二)咨詢電話：010-62328382。

“高效率、高可靠性設計的EDA新理論與新方法”重大項目指南

　　隨著集成電路技術代不斷推進至納米尺度，現(xiàn)有EDA技術的發(fā)展面臨仿真優(yōu)化效率低和可靠性設計匱乏等兩大挑戰(zhàn)。通過計算機科學、微電子學、數(shù)學、物理等多學科交叉融合研究，實現(xiàn)高效率、高可靠性設計的EDA新理論和新方法，并完成新一代功能驗證和布局布線的加速EDA工具原型、大規(guī)模原子級器件仿真(TCAD)工具原型、面向數(shù)字流程的可靠性設計EDA工具原型。

　　一、科學目標

　　面向納米尺度集成電路的重大需求，針對EDA仿真優(yōu)化效率低和可靠性設計匱乏的困難，構建大規(guī)模并行加速理論與方法，建立基于缺陷物理的高可靠性模型，研制出功能驗證和布局布線的加速EDA工具原型、大規(guī)模原子級器件仿真(TCAD)工具原型;提出高可靠性的微觀理論、測量表征、多機制耦合模型和跨層次設計方法，研制出面向數(shù)字流程的高可靠性設計EDA工具原型。

　　二、研究內容

　　(一)EDA加速與最優(yōu)化的理論及方法。

　　面向數(shù)字前端的功能驗證，提出定制加速方法;面向數(shù)字后端的布局布線，提出大規(guī)模并行加速理論和方法;面向數(shù)字流程中的最優(yōu)化問題，提出大規(guī)模自動分解方法和復雜約束下迭代式可行性尋求的方法，研究自適應批量最優(yōu)搜索收斂機制。研制功能驗證和布局布線的加速EDA工具原型，實現(xiàn)在相同求解精度下將效率提升3倍以上。

　　(二)大規(guī)模原子級TCAD的理論及方法。

　　面向納米尺度器件的原子級仿真，提出異構加速的新理論新方法，研究包含復雜邊界條件的第一性原理電子結構和量子輸運模擬方法，發(fā)展面向工業(yè)級半導體器件的原子級TCAD核心技術，實現(xiàn)大規(guī)模原子級TCAD工具原型，仿真規(guī)模超過5000個原子。

　　(三)基于缺陷物理的器件和電路的可靠性建模及計算。

　　面向納米尺度先進工藝節(jié)點，研究新型快速測量技術，實現(xiàn)對缺陷產生和填充釋放的動態(tài)觀測;研究缺陷的微觀性質及其對器件性能退化的影響，構建包含復雜結構和多物理場耦合機制的器件集約模型，提出與電路仿真工具兼容的可靠性模型和計算方法。

　　(四)面向數(shù)字流程的跨層次可靠性設計方法。

　　面向數(shù)字集成電路設計流程，研究包括架構級、邏輯級、電路級、物理級等多個層次的可靠性設計方法，以實現(xiàn)可靠性感知、優(yōu)化和增強的設計流程，完成數(shù)字流程的可靠性設計EDA工具原型。

　　三、申請要求

　　(一)申請書的附注說明選擇“高效率、高可靠性設計的EDA新理論與新方法”，受理代碼T02。

　　(二)咨詢電話：010-62328382。

“海岸帶環(huán)境變遷與文化文明演替”重大項目指南

　　海岸帶-大陸架是史前人類生存演化的重要區(qū)域。通過地球科學、考古學等多學科交叉研究，著重查明兩萬年以來我國東部海岸帶-大陸架沉積環(huán)境變遷、農業(yè)起源發(fā)展以及人類活動的證據，闡明海岸帶環(huán)境變遷與東亞文化文明演替?zhèn)鞑サ倪^程和機制。通過中華文明起源等科學問題引導下的變革性技術和理論探索，深化自然科學與人文社會科學領域的交叉融合，推動中國特色中國風格中國氣派考古學的建設與發(fā)展。

　　一、科學目標

　　以地球科學和考古學學科交叉為研究手段，獲取我國東部海岸帶-大陸架關鍵區(qū)域的高質量地質環(huán)境、文化文明記錄，重建兩萬年來不同時間尺度自然環(huán)境變遷過程和文化文明演替序列，揭示海岸帶自然環(huán)境與人類活動的相互作用機制，建立農業(yè)起源、文明起源與環(huán)境變遷關系的新理論，力爭實現(xiàn)海岸帶文化文明研究范式的突破，引領人類早期文明研究的國際學術前沿。

　　二、研究內容

　　(一)海岸帶沉積環(huán)境與人類文化遺存探查。

　　基于高質量、高分辨率沉積記錄，重建兩萬年來我國東部海平面變化、海岸帶-陸架沉積序列，查清關鍵時段古海岸線變遷過程，揭示沉積環(huán)境變化規(guī)律和控制因素，構建海岸帶-大陸架古人類活動遺存探查技術體系，探尋人類文化遺存分布的證據。

　　(二)氣候-生態(tài)演變過程與早期人類影響辨析。

　　綜合運用古氣候、古生態(tài)定量方法，重建兩萬年來不同時間尺度海岸帶高分辨率氣候-環(huán)境變遷歷史及重要事件，闡明海岸帶特征時段氣候-生態(tài)特征、演變及機制，揭示海岸帶人類活動對生態(tài)環(huán)境影響的過程、方式和強度。

　　(三)海岸帶史前社會發(fā)展與中華文化文明關系探究。

　　應用考古新材料、新技術，重建海岸帶早期文化文明演替的時空格局，揭示早期文化交流與人群遷徙的時間和路徑，建立海岸帶不同區(qū)域特征時段的人群生存策略和資源利用模式，闡明海岸帶史前文化的多樣性及其對中華文明起源和發(fā)展的貢獻。

　　(四)海岸帶環(huán)境變遷與文化文明演替機制探索。

　　建立海岸帶環(huán)境變遷與文化文明演替數(shù)據庫，揭示農業(yè)起源和傳播、人口變化、土地利用等對溫室氣體變化的影響，構建氣候環(huán)境演變與文化文明演替關系模型，提出文化文明演化與海岸帶環(huán)境變遷關系的新理論。

　　三、申請要求

　　(一)申請書的附注說明選擇“海岸帶環(huán)境變遷與文化文明演替”，受理代碼T04。

　　(二)咨詢電話：010-62328382。

“組織器官仿生控冰凍存的分子機制”重大項目指南

　　組織器官是在器官移植、生育力保存、新藥研發(fā)和疾病發(fā)病機制研究等領域具有重大醫(yī)學及科研價值的珍貴生物樣品。由于目前絕大部分組織器官不能長期凍存只能短期冷藏，導致捐獻器官的廢棄率高，實現(xiàn)組織器官凍存是面向人民生命健康的重大需求。

　　受自然界中嚴寒地區(qū)生物控冰抗凍機制的啟發(fā)，近年來人體安全的仿生控冰材料在細胞凍存領域取得了新的進展，并在組織器官凍存中表現(xiàn)出巨大潛力。同時，顯微學、多組學等先進技術為凍存組織器官多級結構與生理功能損傷機制研究以及功能修復提供了可能。因此，采用全新的仿生控冰原理，精準揭示組織器官凍存過程中的維持與損傷機制，形成多學科交叉融合的高效反饋研究閉環(huán)，是組織器官保存的發(fā)展趨勢與前沿領域。

　　一、科學目標

　　選擇合適的模式動物器官作為凍存對象，揭示組織器官復雜環(huán)境中冰晶形成機制，創(chuàng)制控冰凍存新材料，建立多級結構與生理功能評估策略，形成損傷預防和修復新方案，實現(xiàn)模式動物器官的安全有效凍存，為組織器官凍存提供可借鑒的理論基礎和技術積累。

　　二、研究內容

　　(一)探究組織器官凍存過程中控冰新機制。

　　選擇合適的模式器官作為凍存對象，探究復雜組織器官在降溫、復溫過程中體系內外冰晶成核、形貌及其分布的時空規(guī)律，闡明冰晶生長及其控制的物理與化學機制。

　　(二)創(chuàng)制仿生控冰新材料。

　　創(chuàng)制人體安全的組織器官控冰凍存新材料，探討仿生控冰材料在組織器官內的生物相容性與代謝動力學，揭示其在組織內的控冰構效關系。

　　(三)揭示凍存過程對組織器官結構與生理功能的影響。

　　在多層級生物結構與生理過程水平揭示冰晶損傷與抗凍應激的關聯(lián)反應，明確組織器官的低溫生物學效應并繪制低溫生物網絡圖譜。

　　(四)建立組織器官凍存后生物功能恢復技術。

　　以模式器官作為凍存對象，創(chuàng)建適宜的控冰凍存體系與凍存活性評估標準，建立組織器官活性冷凍保存與功能重建全過程的生物醫(yī)學干預策略。

　　三、申請要求

　　(一)申請書的附注說明選擇“組織器官仿生控冰凍存的分子機制”，受理代碼T03。

　　(二)咨詢電話：010-62328382。

“瀕危藥材獨特療效物質研究”重大項目指南

　　瀕危藥材是中醫(yī)藥的重要組成部分，在臨床疾病治療中具有獨特的不可替代作用，但由于其瀕臨滅絕或已功能性滅絕，已嚴重影響中醫(yī)藥體系的完整性和中醫(yī)藥發(fā)展的可持續(xù)性。瀕危藥材研究涉及化學、藥學、生物學等多學科領域，亟需通過多學科交叉融合，創(chuàng)新研究范式，解決瀕危藥材物質基礎、作用機制及代用品研究的科學難題，為中醫(yī)藥可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)文明和健康中國建設提供科技支撐。

　　一、科學目標

　　聚焦臨床常用瀕危藥材，闡明瀕危藥材獨特療效物質、揭示其生物學效應及作用機制，研制出1-2種名貴瀕危藥材代用品，創(chuàng)建瀕危藥材復雜體系研究新范式，發(fā)揮中醫(yī)藥在防病治病中的獨特優(yōu)勢，推動中醫(yī)藥科學研究高質量發(fā)展。

　　二、研究內容

　　(一)瀕危藥材復雜體系中獨特療效物質的精準表征。

　　選擇療效確切的瀕危藥材，明確其中獨特療效物質的種類、結構、含量、比例，及其與療效之間的相關性，并闡明構-效關系、量-效關系、組-效關系以及協(xié)同作用等。

　　(二)瀕危藥材獨特療效物質干預重要生命過程的機制。

　　針對瀕危藥材中的獨特療效物質，發(fā)現(xiàn)并鑒定其作用靶標與調控網絡，揭示靶標蛋白及作用通路在疾病發(fā)生發(fā)展中的功能，闡明這些物質對疾病的干預和調節(jié)作用機制。

　　(三)瀕危藥材獨特療效物質的高效綠色制造。

　　解析瀕危藥材中獨特療效物質編碼基因、合成及表達調控機制，突破獨特療效物質體外合成的關鍵步驟，實現(xiàn)仿生與異源合成等高效制備與人工綠色制造。

　　(四)瀕危藥材原創(chuàng)人工代用品的研制。

　　以天然瀕危藥材中獨特療效物質的結構、含量、比例、藥效等為基礎，遴選瀕危藥材人工代用品的最佳配方，研制與天然瀕危藥材化學成分一致、功效等同、安全性更高的人工代用品。

　　三、申請要求

　　(一)申請書的附注說明選擇“瀕危藥材獨特療效物質研究”，受理代碼T03。

　　(二)咨詢電話：010-62328382。

國家自然科學基金委員會辦公室

2021年8月4日印發(fā)