北京市自然科學基金面上項目指南（全文）

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，修訂形成了《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”）。

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，鼓勵發(fā)展數(shù)理、生物、農業(yè)、管理學科；圍繞北京重點發(fā)展方向、前沿研究趨勢等，試點專項項目指南，探索指南引導的新模式，進一步提高面上項目指南與首都高精尖產(chǎn)業(yè)發(fā)展的結合程度。

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、新一代信息技術、人工智能及醫(yī)藥健康等領域的關鍵共性技術研究。

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)先資助面向醫(yī)學與信息、醫(yī)學與工程、材料與信息等學科交叉融合研究。

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，自主選題，申請科學基金資助。

新型冠狀病毒（COVID-19）感染的

重大傳染病防治研究專項

為有效應對新型冠狀病毒感染疫情，增強重大傳染病的防控能力，支持所在依托單位具有相關研究條件的科研人員，圍繞新型冠狀病毒感染的致病機制及防治、病原學、流行病學等方面開展基礎研究。2020年資助方向：

1. 新型冠狀病毒溯源、變異與進化研究

2. 新型冠狀病毒演變過程中的感染及致病差異性研究

3. 新型冠狀病毒感染的發(fā)生、發(fā)展和轉歸機制研究

4. 新型冠狀病毒肺炎相關藥物研究

5. 新型冠狀病毒肺炎臨床救治裝備關鍵技術研究

6. 新型冠狀病毒感染的人群易感性及疾病流行規(guī)律研究

7. 基于大數(shù)據(jù)的重大傳染病監(jiān)測、預警和應對研究

區(qū)塊鏈相關基礎研究專項

習總書記在中央政治局第十八次集體學習中強調，著力攻克一批區(qū)塊鏈關鍵核心技術，加快推動區(qū)塊鏈技術和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。區(qū)塊鏈應用技術取得了較大發(fā)展，但是在性能、安全、隱私、互操作、監(jiān)管等方面仍然存在很多技術瓶頸，亟需在新型體系架構、共識機制、鏈上鏈下數(shù)據(jù)協(xié)同、隱私保護、安全監(jiān)管、合約可信性等方面取得突破。2020年資助方向：

1. 區(qū)塊鏈新型體系架構研究

2. 區(qū)塊鏈共識機制研究

3. 區(qū)塊鏈跨鏈互操作機制研究

4. 區(qū)塊鏈安全與隱私保護研究

5．區(qū)塊鏈安全監(jiān)管研究

6. 區(qū)塊鏈智能合約可信性研究

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鼓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，鼓勵數(shù)學不同分支學科之間的相互交叉和滲透，鼓勵來自于應用領域的數(shù)學問題研究。

鼓勵研究方向：

1.基礎數(shù)學

2.應用數(shù)學

3.計算數(shù)學

4.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。北京市自然科學基金在注重基礎物理問題研究的同時，鼓勵與物理學相關的多學科融合交叉的基礎科學問題研究。

鼓勵研究方向：

1.凝聚態(tài)物理

2.原子和分子物理

3.光學和聲學

4.核技術及其應用

5.等離子體物理

6.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、化學新材料、綠色化工、食品安全、生物傳感和生物制造等領域中開展基礎和應用基礎研究。

優(yōu)先資助方向：

1.高能量密度/大功率、長壽命電池體系的基礎研究

2.食品、藥品制備過程的化學化工基礎

3.可再生及廢棄物資源化綠色利用的化工基礎

鼓勵研究方向：

1.新型功能分子的設計與合成

2.新型催化劑、高效分離材料的創(chuàng)制

3.生物分子的檢測與功能化

4.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)展需求和高新產(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：

1.低維材料的制備與性能調控

2.新一代信息功能材料與器件

3.汽車輕量化關鍵材料的基礎研究

鼓勵研究方向：

1.新材料的設計、制備與性能調控

2.生物醫(yī)用關鍵材料的設計與制備

3.基于材料基因工程的高通量計算方法與數(shù)據(jù)庫構建

4.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：

1.機器人的設計與控制理論

2.高端裝備核心零部件的設計制造方法

3.新能源與智能車輛設計理論與技術

鼓勵研究方向：

1.智能裝備的創(chuàng)新設計、制造與測試理論

2.綠色設計與制造

3.微/納機械系統(tǒng)設計及加工技術

4.生產(chǎn)過程的智能化、網(wǎng)絡化與信息化融合理論與技術

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，內容包括：工程熱力學、制冷與低溫工程學、熱力系統(tǒng)動態(tài)學、內流流體力學、傳熱傳質學、多相流、燃燒學、熱物性及熱物理量測試技術基礎、可再生能源或替代能源利用中的熱科學問題等相關基礎性與創(chuàng)新性研究。

優(yōu)先資助方向：

1.化石能源的綠色清潔高效利用

2.可再生能源高效、低成本利用中的工程熱物理問題

3.建筑供能與節(jié)能系統(tǒng)關鍵技術及評價方法

4.中低品位余能高效轉換利用新理論與新方法

鼓勵研究方向：

1.新型熱力循環(huán)機理和非平衡熱力學

2.能源系統(tǒng)中的傳熱傳質、多相流及燃燒

3.復雜系統(tǒng)的熱動力學及其優(yōu)化與控制

4.工程熱物理與能源利用中的測試新理論與新方法

5.新能源車輛的綜合熱管理

三、電氣科學與工程

電氣科學與工程包含電磁能科學、電磁場與物質相互作用兩大領域，主要研究電能轉換變換、傳輸輸配、調度、存儲存及其高效清潔利用的基本規(guī)律、新理論、新方法和新技術的科學，包括電力系統(tǒng)及電工裝備兩大領域，其應用廣泛，是國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展和國家能源安全的重要支柱。電氣科學與工程的基礎研究，對首都新能源裝備、新能源汽車以及智能制造等領域創(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：

1.電力系統(tǒng)與清潔能源高端裝備的基礎科學問題與關鍵技術

2.新能源汽車、軌道交通車輛、特種運載工具等的電力驅動與控制

3.機器人和智能裝備核心電氣部件的設計與實現(xiàn)

鼓勵研究方向：

1.電能轉換、傳輸、儲存的新理論和新技術

2.高效能高品質電機、電力電子器件及系統(tǒng)

3.超導電工與電工新材料

4.電力系統(tǒng)與電氣設備安全可靠及故障診斷方法

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：

1.面向工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)應用場景的組網(wǎng)理論與關鍵技術

2.超高頻譜效率、超大鏈接和超低時延的通信理論與關鍵技術

3.通信、計算、控制協(xié)同融合理論與方法

鼓勵研究方向：

1.大規(guī)模信號獲取、處理理論與方法

2.信息的智能感知、傳輸與處理理論與方法

3.新頻譜特性及其高效利用的理論與方法

4.多模態(tài)信息處理方法

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：

1.軟件及其生態(tài)系統(tǒng)的機理和關鍵技術

2.網(wǎng)絡空間安全的基礎理論與關鍵技術

3.城市感知與城市計算理論與關鍵技術

鼓勵研究方向：

1.面向大數(shù)據(jù)、人工智能的新型計算體系結構

2.高效能并行與分布式計算

3.自然語言處理與人機交互技術

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，將促進首都高新技術及產(chǎn)業(yè)化向更高水平發(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：

1. 面向任務驅動的智能控制理論與方法

2.面向無人自主系統(tǒng)的環(huán)境感知與智能控制方法

3.人機共融的機器人系統(tǒng)理論與方法

鼓勵研究方向：

1.信息物理系統(tǒng)的基礎理論與關鍵技術

2.大數(shù)據(jù)智能、跨媒體感知計算等人工智能理論研究

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：

1.基于二維材料的微納器件與納米光電子集成芯片

2.面向醫(yī)療健康應用的智能傳感與集成微系統(tǒng)關鍵技術

3.面向毫米波、太赫茲等頻段應用的集成芯片設計方法

4.面向人工智能的集成電路芯片設計與實現(xiàn)

鼓勵研究方向：

1.微（納）機電系統(tǒng)和微（納）光機電系統(tǒng)

2.微（納）電子、光電子器件與集成

3.集成電路設計、測試及仿真的理論與方法

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鼓勵利用北京地區(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。

鼓勵研究方向：

1.生物大分子的功能、修飾及調節(jié)機制

2.細胞增殖、分化、衰老、死亡及應激調控的分子機制

3.干細胞的干性維持、譜系發(fā)育及定向分化

4.免疫應答與效應的細胞分子機制

5.認知的心理過程和神經(jīng)機制

6.京津冀生物多樣性維持機制及其功能

7.生態(tài)修復與生態(tài)系統(tǒng)服務的應用基礎研究

8.生物科學中的前沿技術與方法研究

農業(yè)科學

圍繞農業(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)代農業(yè)發(fā)展及北京國家現(xiàn)代農業(yè)科技城建設對科技的需求，重點支持在籽種產(chǎn)業(yè)、設施農業(yè)、農業(yè)資源高效利用、健康養(yǎng)殖、農產(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)與調控，動植物有害生物防控，農田質量與生態(tài)修復等方向的資助，鼓勵農業(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)揮北京農業(yè)區(qū)域優(yōu)勢，體現(xiàn)首都農業(yè)的高端、高效、高輻射作用。

鼓勵研究方向：

1.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

2.農作物優(yōu)質、豐產(chǎn)、抗病蟲、抗逆及養(yǎng)分高效利用的生理生態(tài)與遺傳基礎研究

3.農林有害生物（含外來入侵生物）發(fā)生規(guī)律、成災機理及綠色防控

4.動物病原（含人畜共患?。﹤鞑?、致病機制及防控研究

5.畜禽健康養(yǎng)殖、抗生素替代物開發(fā)與產(chǎn)品品質調控

6.主要農產(chǎn)品采后生理、品質保持、精深加工、營養(yǎng)安全的基礎研究

7.食品安全檢測新技術與新方法

8.農業(yè)水肥資源高效利用、廢棄物資源化、無害化及循環(huán)利用的基礎研究

9.智慧農業(yè)技術與農業(yè)智能裝備的基礎研究

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、生物醫(yī)學工程學和放射醫(yī)學等學科。結合醫(yī)學及相關科學的發(fā)展趨勢和北京首都定位及重大需求，本學科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基礎與應用基礎研究，旨在不斷提升北京市醫(yī)藥科學的創(chuàng)新能力，滿足市民日益增長的健康需求，提高公眾健康管理水平，支撐醫(yī)療衛(wèi)生體制改革的實施，促進生物醫(yī)藥戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，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：

1.物理（力、光、電、聲、熱、磁等）診療新技術的建立及其生物學效應研究

2.生物活性物質遞送、靶向、控釋的基礎及其應用策略研究

3.肌骨、血管、重要臟器的工程化構建和基礎研究

4.多模態(tài)分子影像技術的基礎研究及其臨床應用

5.醫(yī)療健康機器人及其安全交互操控研究

6.健康智能監(jiān)測新方法及其應用基礎研究

7.醫(yī)學數(shù)據(jù)獲取與處理新方法及其在診療中的應用研究

8.基于多維度臨床數(shù)據(jù)的知識發(fā)現(xiàn)及在病因學中的應用研究

9.新靶點的發(fā)現(xiàn)及創(chuàng)新藥物研究

10.植介入醫(yī)療器械設計、評測及應用研究

鼓勵研究方向：

1.心腦血管疾病、呼吸系統(tǒng)疾病、代謝性疾病、神經(jīng)精神疾病、退行性疾病、消化系統(tǒng)疾病等慢性非傳染性疾病的發(fā)病機制及干預研究

2.腫瘤發(fā)生發(fā)展的細胞和分子調控機制及免疫治療

3.運動、創(chuàng)傷、燒傷等組織損傷的病理機制、修復與功能重建

4.生殖健康、圍生醫(yī)學及兒童生長發(fā)育的研究

5.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

6.免疫性疾病的發(fā)病機制及干預研究

7.罕見病與遺傳性疾病的發(fā)病機制、動物模型構建與診療新技術研究

8.非器質性疾病的發(fā)病機制及干預研究

9.炎癥在疾病發(fā)生發(fā)展中的作用機制及干預研究

10.環(huán)境因素與人體健康研究

11.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

12.基于分子分型的個體化診療及機制研究

13.疾病預測、診斷、治療監(jiān)測和預后評估的新技術與新方法

14.藥物活性評價新模型和新方法的基礎研究及其應用

15.新骨架化合物的發(fā)現(xiàn)及功能研究

16.基于生物合成的先導物發(fā)現(xiàn)及成藥性評價

17.生物大分子藥物的發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)新

18.藥物耐藥機制及應對策略

19.中醫(yī)藥基礎理論的現(xiàn)代科學內涵研究

20.中醫(yī)藥優(yōu)勢病種診療的關鍵環(huán)節(jié)研究

21.中醫(yī)藥臨床療效評價創(chuàng)新方法與技術

22.中醫(yī)經(jīng)典名方、特色復方的藥效物質基礎研究

23.基于腸道微生態(tài)的基礎醫(yī)學研究

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規(guī)劃、建筑設計，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。本學科鼓勵開展與北京城市建設、京津冀協(xié)同發(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。

優(yōu)先資助方向：

1.可持續(xù)城市規(guī)劃、城市設計及城市更新理論與方法

2.生態(tài)城市、綠色建筑和宜居環(huán)境構建理論與方法

3.城市/城市群生命線系統(tǒng)功能失效分析理論與方法

4.建筑工業(yè)化與智能建造理論與方法

5.北京城市交通系統(tǒng)功能提升的理論與方法

鼓勵研究方向：

1.城市基礎設施和重要建構筑物韌性/全壽命設計理論

2.工程結構安全評估與加固改造理論與方法

3.城市綜合防災減災理論與方法

4.歷史城市與建筑保護理論與方法

5.城市園林景觀規(guī)劃設計理論與方法研究

6.信息技術與城市規(guī)劃、建設與管理的交叉融合研究

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)展的矛盾日益突出，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出了新任務、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、固體廢物處理處置與資源化利用、生態(tài)保護與修復、室內環(huán)境污染控制及環(huán)境化學等方面的基礎研究。

優(yōu)先資助方向：

1.京津冀協(xié)同發(fā)展下生態(tài)安全理論研究

2.污水深度處理的新原理、新技術

3.細微顆粒物、臭氧污染形成機制與控制方法

4.垃圾無害化處理與資源化利用

5.污染場地修復的原理與關鍵技術

鼓勵研究方向：

1.多介質污染過程中的尺度效應與界面行為

2.生態(tài)環(huán)境治理中的新概念、新材料與新方法

3.物理性（光、聲、電磁等）污染與防治技術

管理科學

管理科學主要是研究人類社會組織管理活動的客觀規(guī)律及其應用的綜合性交叉科學。本學科積極支持管理科學與工程、工商管理、宏觀管理與政策、公共管理等學科中社會需求緊迫、原創(chuàng)性強、實踐指導意義重大的選題申請，鼓勵圍繞首都經(jīng)濟社會發(fā)展中的重大管理科學問題開展戰(zhàn)略性、基礎性和前瞻性研究；鼓勵運用自然科學方法，結合經(jīng)濟學、行為科學、社會學等基礎理論不斷發(fā)展管理科學的理論與方法；鼓勵跨學科的綜合交叉研究；鼓勵針對首都社會、城市建設和管理中的重大實際問題，做深度具體性研究，鼓勵與政府和企業(yè)等有關部門開展合作研究。

本學科不受理純人文社會科學研究領域的項目申請。

鼓勵研究方向：

1.數(shù)據(jù)驅動下的城市發(fā)展與治理研究

2.面向高精尖經(jīng)濟結構的現(xiàn)代服務業(yè)創(chuàng)新研究

3.京津冀地區(qū)社會經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境協(xié)同發(fā)展研究

4.北京能源供給、消費、排放及其系統(tǒng)的優(yōu)化研究

5.科技成果轉化的新機制、新模式與制度環(huán)境研究

6.科學技術前沿領域與新興方向的挖掘與資助

7.面向創(chuàng)新貢獻的科學基金資助績效評估研究

8.科學基金專利產(chǎn)出質量及轉化潛力評估研究