自然科學基金委公布2024年工程與材料學部重點項目優先資助領域

　　1月11日，《2024年度國家自然科學基金項目指南》正式發布。其中，重點項目支持從事基礎研究的科學技術人員針對已有較好基礎的研究方向或學科生長點開展深入、系統的創新性研究，促進學科發展，推動若干重要領域或科學前沿取得突破。

　　2023年工程與材料科學部共接收重點項目申請814項，資助103項，資助直接費用23690萬元，直接費用平均資助強度為230萬元/項。

　　2024年，工程與材料科學部擬在以下14個領域中資助重點項目110項左右，直接費用平均資助強度約為300萬元/項，資助期限為5年：(1) 金屬材料設計、制備加工及應用基礎 (E01)；(2) 無機非金屬材料設計、制備及應用基礎 (E02)；(3) 有機高分子材料設計、制備及應用基礎 (E03)；(4) 資源安全高效開采與綠色加工利用 (E04)；(5) 機械設計、制造及服役中的科學問題 (E05)；(6) 工程熱物理與能源利用 (E06)；(7) 電氣工程科學基礎與關鍵技術 (E07)；(8) 綠色建筑與高性能土木工程 (E08)；(9) 水利科學與工程關鍵科學問題研究 (E09)；(10) 環境工程科學基礎與關鍵技術 (E10)；(11) 水下航行器 (E11)；(12) 智慧交通與運載工程智能化 (E12)；(13) 新概念材料、材料共性與工程交叉 (E13)；(14) 工程與材料領域共性軟件支撐平臺 (E01~E13)。

　　2024年度工程與材料科學部重點項目資助領域主要研究方向如下：

　　1. 金屬材料設計、制備加工及應用基礎 (E01)

　　本領域擬資助的主要研究方向：

　　1.1 鋼鐵與有色金屬材料在設計、制備、加工、服役和應用中的關鍵問題；

　　1.2 高溫合金、金屬間化合物與金屬基復合材料；

　　1.3 金屬結構材料性能提升中的關鍵問題；

　　1.4 低維與亞穩金屬材料；

　　1.5 金屬功能材料性能調控新策略與多功能耦合；

　　1.6 金屬生物醫用、智能與仿生材料；

　　1.7 金屬材料結構表征、表面與界面；

　　1.8 面向國家重大需求的金屬材料基礎研究；

　　1.9 金屬材料新理論、新技術、新效應探索。

　　2. 無機非金屬材料設計、制備及應用基礎 (E02)

　　本領域擬資助的主要研究方向：

　　2.1 前沿及交叉無機非金屬材料新理論、新技術、新體系、新效應探索；

　　2.2 無機非金屬材料組織結構與性能調控的熱力學和動力學研究；

　　2.3 極端環境無機非金屬材料基礎研究；

　　2.4 面向“雙碳”目標的無機非金屬材料基礎研究；

　　2.5 面向生命健康的無機非金屬材料基礎研究；

　　2.6 關鍵戰略無機非金屬材料應用基礎研究；

　　2.7 無機非金屬材料與器件的多功能集成與智能化應用基礎研究；

　　2.8 高性能無機非金屬材料設計理論、綠色低成本制備與回收以及工程化應用基礎研究；

　　29 集成電路用無機非金屬材料應用基礎研究。

　　3. 有機高分子材料設計、制備及應用基礎 (E03)

　　本領域擬資助的主要研究方向：

　　3.1 高分子材料合成新方法與新原理；

　　3.2 高分子材料聚集態結構與性能；

　　3.3 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；

　　3.4 高分子復合材料；

　　3.5 生態與環境友好高分子材料；

　　3.6 智能高分子材料；

　　3.7 生物醫用高分子材料；

　　3.8 有機高分子光電材料與器件；

　　3.9 面向國家重大需求的高分子材料。

　　4. 資源安全高效開采與綠色加工利用 (E04)

　　本領域擬資助的主要研究方向：

　　4.1 深地、深海、非常規油氣高效綠色鉆采工程基礎科學問題；

　　4.2 油氣儲運系統安全與可靠性關鍵科學問題；

　　4.3 深部戰略礦產資源安全、高效、智能協同開采理論與關鍵技術；

　　4.4 礦山修復、固廢生態處置與利用理論與關鍵技術；

　　4.5 工業生產過程安全及公共安全精準預控理論與方法；

　　4.6 戰略性礦產資源綠色分離與過程強化；

　　4.7 鋼鐵低碳冶金新工藝、新技術和綠色環保的基礎問題；

　　4.8 非常規復雜金屬資源高效提取與循環利用新理論及新技術；

　　4.9 金屬(合金)超純凈冶煉與成型新技術原理；

　　4.10 材料短流程、復合成形、智能化加工技術基礎研究；

　　4.11 冶金過程(物質流、能量流、信息流)大數據與元素行為。

　　5. 機械設計、制造及服役中的科學問題 (E05)

　　本領域擬資助的主要研究方向：

　　5.1 性能驅動的機構設計新理論、新方法；

　　5.2 高性能驅動傳動系統與高可靠基礎件的設計與制造；

　　5.3 機械系統與裝備的動力學設計、性能評價與預測；

　　5.4 面向極端環境的機械結構與機電裝備可靠性設計；

　　5.5 復雜機械表面/界面力學和摩擦學行為調控；

　　5.6 智能設計理論與方法；

　　5.7 機械仿生設計與生物制造；

　　5.8 復雜構件高性能精準成形制造理論與方法；

　　5.9 超精密、超高速、超強能場加工理論與方法；

　　5.10 智能制造工藝、裝備與系統；

　　5.11 多維、多參數傳感與測量新原理、新方法；

　　5.12 微納制造的原理、方法及系統；

　　5.13 原子級制造理論與技術；

　　5.14 人形機器人。

　　6. 工程熱物理與能源利用 (E06)

　　本領域擬資助的主要研究方向：

　　6.1 低碳能源系統分析、控制和優化；

　　6.2 動力與流體機械能功轉換、流動機理及控制；

　　6.3 能量轉換與利用傳熱傳質基礎；

　　6.4 燃燒理論、污染物控制與燃燒新技術；

　　6.5 能源動力多相流基礎；

　　6.6 復雜熱物理量場的測試原理和方法；

　　6.7 新能源與可再生能源利用；

　　6.8 碳中和與儲能技術。

　　7. 電氣工程科學基礎與關鍵技術 (E07)

　　本領域擬資助的主要研究方向：

　　7.1 電磁與等離子體等電氣工程共性基礎與新技術(含傳感測試、多場耦合、數字孿生、新型發電、電能傳輸、放電等離子體及其應用等)；

　　7.2 電工材料、器件與裝備；

　　7.3 智能電網與綜合能源；

　　7.4 機電能量轉換與電力驅動；

　　7.5 電能變換與控制；

　　7.6 電能存儲及其應用；

　　7.7 生物電磁技術。

　　8. 綠色建筑與高性能土木工程(E08)

　　本領域擬資助的主要研究方向：

　　8.1 可持續建筑設計理論與方法；

　　8.2 城鄉空間、景觀生態規劃理論與方法；

　　8.3 低碳健康建筑基礎理論與關鍵技術；

　　8.4 復雜惡劣環境下土木工程設計與建造；

　　8.5 高性能土木工程材料與結構；

　　8.6 土木工程智能建造和運維基礎理論與關鍵技術；

　　8.7 土木工程基礎設施安全服役與性能提升；

　　8.8 復雜條件下巖土工程基礎理論；

　　8.9 道路與地下工程全壽命周期設計理論與技術；

　　8.10 土木工程多災害效應、抗災韌性理論與技術。

　　9. 水利科學與工程關鍵科學問題研究 (E09)

　　本領域擬資助的主要研究方向：

　　9.1 變化條件下復雜水系統多目標調控；

　　9.2 流域極端水文過程形成機制與預測；

　　9.3 城市雨澇災害成因及防控；

　　9.4 農業綠色高效用水理論與技術；

　　9.5 農田水碳循環過程與調控機制；

　　9.6 流域水沙輸移與平衡機制；

　　9.7 流域水生態系統模擬與調控；

　　9.8 新型水力機械高效安全運行；

　　9.9 復雜條件下水利水電工程智能建造與安全運維；

　　9.10 極端條件下水工巖土工程安全與風險防控；

　　9.11 現代化農業灌排系統智能管控(重點項目群)。

　　10. 環境工程科學基礎與關鍵技術 (E10)

　　本領域擬資助的主要研究方向：

　　10.1 低碳水處理及水質安全保障；

　　10.2 可持續城鄉水系統構建及水生態安全；

　　10.3 大氣污染與溫室氣體協同減排；

　　10.4 建成環境空氣污染與健康風險防控；

　　10.5 固廢低碳處理處置與高效資源化；

　　10.6 土壤與地下水綠色修復及固碳增匯；

　　10.7 重點行業多介質減污降碳協同過程；

　　10.8 城鄉/區域代謝過程模擬與調控。

　　11. 水下航行器 (E11)

　　本領域擬資助的主要研究方向：

　　11.1 跨介質關鍵力學問題及流動控制；

　　11.2 通信與導航；

　　11.3 水下新型能源動力與補給；

　　11.4水下航行器控制與集群。

　　12. 智慧交通與運載工程智能化 (E12)

　　本領域擬資助的主要研究方向：

　　12.1 綜合立體交通多網融合理論與關鍵技術研究；

　　12.2 600km/h速度級高速磁浮系統車-磁-軌長期服役性能及協同優化關鍵技術；

　　12.3 自動駕駛共性關鍵技術測評與驗證/超大重載運輸自動駕駛場景構建與駕駛性能加速測試技術；

　　12.4 分布式電驅動車輛主動安全控制技術；

　　12.5 面向復雜環境作業運輸的可重構可變構特種車輛關鍵技術；

　　12.6 樞紐機場飛行區交通系統協同運行關鍵技術；

　　12.7 超低溫能源物質水路運輸/管道輸送關鍵技術與協同；

　　12.8 國家空域系統資源規劃與協同運行關鍵技術；

　　12.9 可重復使用空天往返運載系統關鍵技術。

　　13. 新概念材料、材料共性與工程交叉 (E13)

　　本領域擬資助的主要研究方向：

　　13.1 新材料設計、制備、加工和表征的關鍵科學問題；

　　13.2 原始創新的新概念、新性能材料；

　　13.3 新型復合與雜化材料；

　　13.4 智能化、信息化和微型化的多功能集成材料與器件；

　　13.5 高端制造和國家重大工程的關鍵新材料；

　　13.6 面向能源、環境、生命健康等國家重大需求的關鍵新材料；

　　13.7 面向“雙碳”目標的關鍵新材料。

　　14. 工程與材料領域共性軟件支撐平臺（請根據相關軟件應用領域選擇工程與材料科學部相關一級申請代碼）

　　針對工程與材料領域軟件關鍵核心技術，突破工業軟件開發中的基礎科學問題和共性基礎算法，為開發自主可控的關鍵工業軟件提供基礎支撐。

　　本領域擬資助的主要研究方向：

　　14.1 多物理場耦合建模理論、求解器與軟件；

　　14.2 跨尺度數值模擬方法、求解器與軟件；

　　14.3 數據與機理混合建模技術、求解器與軟件；

　　14.4 AI賦能的工業軟件核心算法與應用軟件；

　　14.5 工業軟件幾何與物理內核的高效求解算法與軟件；

　　14.6 面向重大需求的工程與材料領域應用軟件開發。

　　此外，鼓勵具有工程與材料領域學科背景、工業軟件實際開發能力與經驗的申請人圍繞專業應用領域的實際需求牽頭申報。對不符合《2024年度國家自然科學基金項目指南》要求，未反映出底層代碼自主可控，未反映出工程與材料領域工業軟件特征的項目申請不予受理；不支持單純的信息類軟件項目申請。