附件二

 

 

《2012年度北京市自然科學基金項目指南》（以下簡稱2012年度項目指南）是2012年度北京市自然科學基金項目申請、評審、立項的指導性文件。其編制的指導思想是根據北京市科技發展總體部署、國內外科技前沿動態，結合北京的優勢學科、特色領域，以提升自主創新能力為主線，充分調動首都地區基礎研究資源，引導科技人員圍繞北京市戰略性新興產業、重點發展產業、學科建設目標和中關村國家自主創新示范區建設的重大任務，凝煉具有前瞻性、戰略性和基礎性的科學技術問題，堅持有所為有所不為，突出重點，為今后北京市在若干戰略性重點領域實現突破奠定基礎。

北京市自然科學基金作為首都科技發展總體部署的重要方面，重視基礎研究對于首都經濟繁榮、城市安全、人口健康、生態環境和生活質量等方面的支撐作用，力求從北京市的優勢和特點出發，圍繞首都科技、經濟、城市發展的難點與熱點問題、關鍵科學技術問題和中長期需求，在有長遠發展和重要應用前景的若干學科和領域形成特色和優勢。2012年度項目指南圍繞水資源、環境、交通等北京市著力解決的幾大難題安排了相關研究方向，繼續加強對新材料、“三網融合”與物聯網、生物醫藥、食品安全、節能減排、能源、低碳經濟（社會）、資源循環利用、世界城市建設等符合北京未來經濟建設發展需求的研究方向的引導。

2012年度項目指南分為數理科學、化學與材料科學、工程科學、信息科學、生物科學、農業科學、醫藥科學、城建與環境科學、管理科學九個部分。其中：數理學科列面上項目指南，管理學科列面上項目、預探索項目指南，其他學科均列重大項目、重點項目指南和面上項目指南。

本年度申請：1、申請重大項目、重點項目或面上項目：須在2012年度項目指南規定的范圍內進行選題；2、申請預探索項目：管理學科須在指南規定的范圍內進行選題，其他學科可在指南范圍之外進行自主選題。

本項目指南經北京市自然科學基金委員會四屆十二次全體會議審定并報北京市科委批準，現予發布。

數理科學

 

一、數學

數學是自然科學的基礎，也是重大技術發展的基礎。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，根據當前數學發展的特點和趨勢，針對數學中的重要問題和公開問題開展原創性研究；鼓勵數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學問題的理論與模型研究。

本學科僅受理北京市屬單位的申請。本學科不設立重大項目、重點項目。

 

面上項目指南方向：

1、幾何分析

主要資助黎曼幾何、復幾何、幾何分析。

2、代數學

主要資助代數學及其應用、代數數論、密碼學、量子信息與量子計算。

3、函數論

主要資助多復變函數論、函數逼近論、調和分析與小波分析。

4、常微分方程與動力系統

主要資助分支理論與混沌、微分動力系統與哈密頓系統、拓撲動力系統與遍歷論。

5、偏微分方程

主要資助非線性橢圓和非線性拋物方程，混合型、退化型偏微分方程，非線性發展方程和無窮維動力系統。

6、概率論與數理統計

主要資助馬氏過程與遍歷論、極限理論、抽樣調查與試驗設計、時間序列與多元分析、數據分析與統計計算。

7、計算數學與科學工程計算

主要資助偏微分方程數值計算、常微分方程數值計算、有限元和邊界元方法、多重網格技術及區域分解、數值代數等。

8、運籌學與控制論

主要資助優化理論、物流與供應鏈、控制理論與復雜系統。

9、應用數學方法

主要資助信息論、經濟數學與金融數學、生物數學、不確定性的數學理論、力學中的數學方法。

 

 

二、物理

物理學是研究物質的結構、性質、形態和相互作用基本規律的科學。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。

本學科僅受理北京市屬單位的申請。本學科不設立重大項目、重點項目。

 

面上項目指南方向：

1、凝聚態物理相關問題研究

主要資助微納結構與物理性質表征新技術及相關科學問題、掃描探針新技術、先進新材料（包括新能源轉換與存儲材料、信息功能材料等）及相關物理性質、光與物質相互作用及微納光學、自旋電子學、超冷原子凝聚體、強關聯凝聚態系統。

2、光學與相關問題

主要資助光譜學及光成像、微納光學、太赫茲光學、非線性光學、激光與物質相互作用。

3、聲學

主要資助超聲無損檢測、聲表面波應用。

4、粒子物理和場論

5、核科學與技術及相關應用

6、等離子體物理相關問題

主要資助等離子體與表面相互作用、等離子體源與技術、等離子體表面激元共振。

7、物理新技術在生物學和其他領域中的應用研究

 

 

化學與材料科學

 

一、化學化工

化學是在原子、分子及分子以上層次上研究物質的合成與轉化、分離與分析、結構與形態、功能與應用以及相關復雜體系化學過程的科學。

化工則是利用化學、物理、數學等基礎學科的基本原理，進一步研究實現物質和能量的傳遞和轉化，解決規模生產放大和大型化等過程工程問題的核心科學。

本學科主要資助化學化工學科中的基本規律、核心科學問題和關鍵技術研究。優先資助以化學化工為基礎，在資源循環利用、節能減排、低碳經濟等領域中開展的應用基礎研究。

 

重大項目、重點項目指南方向：

1、有毒、有害物質快速檢測分析的關鍵問題研究

本方向重點支持有毒、有害物質快速檢測分析的新原理與新方法研究。包括復雜樣品前處理與分離技術；物質相互作用、信號轉換及作用機理；高通量、多尺度、多參量分析處理；以及生物/化學傳感分析中關鍵科學和技術問題。

2、化學電源中的物理化學問題研究

本方向重點支持以下方面的研究：提高電池綜合性能的電解質的合成及構效關系；高容量電極材料的設計與合成；復雜微納結構電極表面與界面化學問題；電池內部的失控反應及電池內部的物質遷移與平衡等關鍵科學和技術問題。

 

面上項目指南方向：

1、分析化學中新原理、新方法與新技術應用

2、能源轉換與儲存中的化學基礎問題

3、清潔生產中的化學與化工基礎問題

4、資源高效利用與復雜化工系統的優化

5、功能化合物的分子設計、合成及構效關系

6、化工新材料設計與性能調控

7、城市大宗固廢中有價元素分離提取的應用基礎研究

8、化學新原理、新方法在其他領域中的應用研究

 

二、材料科學

材料是人類賴以生存和發展的物質基礎。根據北京市國民經濟、科技發展需求和產業發展的戰略目標，并結合北京地區材料領域科研發展現狀和優勢，本學科鼓勵與能源科學、環境科學、信息科學、生命科學的學科交叉研究，優先資助與節能減排、新能源、資源循環再生、低碳經濟相關的材料科學問題研究。

 

重大項目、重點項目指南方向：

1、高效白光照明材料與器件的應用基礎研究

本方向重點支持用于白光照明的低成本、長壽命、高穩定的高效發光材料制備技術及其器件設計的應用基礎研究。

2、高溫、耐磨、耐腐蝕材料的關鍵技術問題研究

本方向重點支持汽車、機車車輛、垃圾焚燒、石油化工、天然氣、污水處理、電力、冶金、宇航等行業中經受高溫、腐蝕、磨損的材料損傷機理研究；特種鎳基、鈷基合金及金屬基、陶瓷基復合材料制備中的基本科學問題研究。

3、高效節能新材料及其制備技術的關鍵問題

本方向重點支持高效節能新材料的組成-結構-性能設計、制備工藝及其工程應用的基礎研究。建立節能材料的多元組份設計原理、制備參數控制原則、性能表征評價方法。

 

面上項目指南方向：

1、材料與環境的交互作用、安全服役行為、失效與防護研究

2、新一代信息功能材料制備科學與應用基礎研究

3、產品導向的低維材料和制備的應用基礎研究

4、新能源與節能材料的應用基礎研究

5、環境友好與污染治理材料的應用基礎研究

6、可降解、循環再生材料制備與應用的基礎研究

7、生物醫用材料的應用基礎研究

8、新型材料的設計、制備及應用基礎研究

 

工程科學

 

一、機械工程

機械工程學科是研究機械系統和產品的性能、設計及制造的理論、方法和技術的科學，它包括機械學和制造科學兩大領域，涉及機構學、傳動學、動力學、摩擦學、產品設計、成形與加工制造等。隨著新技術發展及學科交叉，出現了仿生機械學、納米摩擦學、微納制造、仿生及生物制造、微電子制造、制造信息學、制造管理學等新的科學。

 

重大項目、重點項目指南方向：

1、綠色設計與制造技術研究

本方向重點支持面向典型產品的綠色設計與制造一體化技術研究，使產品在全壽命周期具有對環境影響小、節約資源和能源等特點。鼓勵產學研相結合。

 

面上項目指南方向：

1、精密數控機床質量壽命（延壽）設計理論與運動控制方法研究

2、機電系統可靠性設計與故障診斷技術

3、先進材料成型技術與車輛輕量化關鍵技術研究

4、微機電系統與微納米技術

 

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律以及能源的高效、清潔與合理利用等相關的理論和技術問題，在能源、交通運輸、機械、化工、冶金、輕工、建筑、材料、環境控制、醫藥衛生、航空航天以及生命科學等部門和領域都有廣泛應用，對國民經濟發展有重要作用。本學科鼓勵工程熱物理與其他學科的交叉研究。

 

重大項目、重點項目指南方向：

1、提高太陽能轉換和利用過程綜合能效的基礎研究

本方向重點支持以下方面的研究：太陽能與常規能源系統集成應用技術的基礎研究；以提高太陽能綜合應用能效為目標的創新性理論、技術和應用方式研究；太陽能在轉換（如光熱、光電、或光熱與光電綜合技術）、傳輸、蓄存、應用(如用于建筑供暖、生活熱水、照明等) 過程中的綜合能效評價方法研究。

2、CO₂捕集、儲存和資源化利用新技術的基礎研究

本方向重點支持CO₂的低成本捕集、儲存和資源化利用中的新技術及關鍵科學問題研究。

 

面上項目指南方向：

1、面向可再生能源利用系統的新型蓄熱、蓄能及強化傳熱理論與技術的基礎研究

2、低品位能源熱功轉換新技術與基礎研究

3、高效低污染排放燃燒關鍵技術基礎研究

本方向重點支持：低成本催化燃燒理論與技術、NOx減排技術、新型高效低排放燃燒器與系統等。

4、車輛節能與污染物減排新技術研究

5、新型建筑節能與供能技術及建筑熱工性能測試技術研究

 

三、生物醫學工程

生物醫學工程是工程學與生物學、醫學相結合發展起來的交叉學科，是理、工、醫結合，多種工程學科向生物醫學領域滲透的學科?，F代生物醫學工程學的主要分支領域有：生物醫學電子學，生物材料與人工器官，生物醫學信息的檢測與處理，醫學成像與圖像處理，生物系統的建模與控制，以及新興的組織工程，分子醫學，家庭醫療保健，心理醫學及其應用技術等。

 

重大項目、重點項目指南方向：

1、醫學成像新方法及數字化醫學成像的計算方法、核心技術、關鍵部件的研究。

本方向重點支持醫學成像的新原理或新方法（包括多模態與多參數成像技術；圖像重建與降噪技術；成像系統性能評估的新方法）；數字化多維醫學成像的計算方法；用于數字化醫學成像設備的高性能探測器、傳感器、換能器等；成像信號的放大、成形與數字化過程中的關鍵技術及部件。

 

面上項目指南方向：

1、生物醫學信號檢測與分析的關鍵技術與設備研究

2、各種物理因子對生物體的作用及其醫學應用的基礎研究

3、物理治療與醫學康復的關鍵技術與設備研究

4、醫學成像、手術規劃與導航、醫學專用數據庫、低成本醫療器械等關鍵技術的研究

 

 

信息科學

 

一、微電子與電力電子

以信息處理和功率處理為主要對象的微電子學和電力電子學是電子信息科學和機電一體化發展的基礎。二者結合起來，滲透到國民經濟各個領域。

北京地區具有微電子和電力電子的科技優勢和迫切市場需求。有重點、有特色、有選擇地開展這個領域的應用基礎研究，是一項長遠而緊迫的任務。

 

重大項目、重點項目指南方向：

1、新能源汽車專用集成電路芯片關鍵技術研究

本方向重點支持新能源汽車用高可靠性專用集成電路芯片的關鍵共性技術研究，為汽車產業的發展提供必要的技術支撐。

 

面上項目指南方向：

1、高性能、低功耗半導體集成化芯片系統（SOC）及其驗證與測試

2、新型傳感器及其系統

3、新一代電力電子關鍵技術

 

二、激光與光電子

激光與光電子技術已經滲透到各個學科領域，是許多高新技術發展的基礎、前提和先導，是知識經濟時代和信息時代的重要驅動力量。 加強這一領域的應用基礎研究，可為形成和發展激光與光電子產業奠定基礎。

 

重大項目、重點項目指南方向：

1、面向環境監測的微納光電子技術與系統

環境監測系統網絡化發展對數量眾多、分布備置的環境傳感器的提出全新要求，如：高靈敏度、可野外實時工作、低成本、小體積、低功耗等。本方向重點支持以微納光電子技術為基礎的新型微納結構環境傳感器及系統。

 

面上項目指南方向：

1、新型激光技術與器件

2、光顯示、光探測、光傳感及光信息處理

3、光電集成與微光機電關鍵技術

4、面向生命科學與健康的激光與光電子技術

 

三、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、發展最迅速、影響最廣泛的領域之一。

本學科重點加強軟件、信息服務業和信息安全等方面的基礎研究。

 

重大項目、重點項目指南方向：

1、面向公共安全的智能監控新技術和新方法

本方向以實現公共安全領域的智能監控為目標，重點支持以下方面的研究：背景建模；關鍵目標的信息提取和實時追蹤；目標行為的分析和理解；海量信息的結構化描述與關聯表示等。

2、面向現代農業的物聯網關鍵技術及應用研究

本方向重點資助：作物和農作環境的感知技術；農產品質量安全與品質創新的感知技術；農業生產環境低成本自組織無線網絡技術；海量感知數據高效處理及挖掘技術；農業物聯網智能調控技術。

 

面上項目指南方向：

1、多媒體信息處理與虛擬現實

2、信息安全的新理論、新方法及應用

3、并行分布式與云計算技術

4、軟件工程學