北京自然科学基金规划(2011-2020年)公布

北京市自然科学基金发展规划(2011-2020年)

　　目 录

　　一、基础与现状

　　(一)优秀成果不断涌现，成果价值有待挖掘.

　　(二)人才培养初见成效，青年和团队尚需强化

　　(三)合作交流日趋广泛，实质性合作研究偏少

　　(四)基金规模稳步增长，管理模式尚需完善

　　二、形势与需求

　　(一)首都新兴产业发展与城市发展要求超前部署基础研究

　　(二)推进世界城市建设要求加大基础研究与人才资助力度

　　(三)应对基础研究国际化态势要求拓展基金的合作与交流

　　(四)形成创新驱动发展格局要求进一步加强基金管理创新

　　三、指导思想、原则与目标

　　(一)指导思想

　　(二)基本原则

　　(三)发展目标

　　四、重点任务

　　(一)加强前瞻部署

　　(二)培育创新人才

　　(三)深化合作交流

　　(四)推进管理创新

　　五、优先资助领域与方向

　　(一)数学

　　(二)物理学

　　(三)化学

　　(四)材料科学

　　(五)工程科学

　　(六)信息科学

　　(七)生物科学

　　(八)农业科学

　　(九)医药科学

　　(十)城建科学

　　(十一)环境科学

　　(十二)管理科学

　　(十三)交叉学科

　　六、保障措施

　　(一)加强发展战略研究

　　(二)逐步提高经费投入

　　(三)提高管理服务效能

　　(四)提升信息服务水平

　　(五)营造创新文化氛围

　　基础研究是科技进步的先导、自主创新的源泉，在提高原始创新能力、推动国家和区域可持续发展等方面具有重要作用。北京市自然科学基金作为首都区域科技创新体系的重要组成部分，重点资助自然科学及与自然科学相交叉学科领域的基础研究、应用基础研究及其相关的环境条件促进活动。为进一步增强我市基础研究和应用基础研究的综合实力和知识储备，提升我市原始创新能力，依据《北京市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》和《北京市“十二五”时期科技北京发展建设规划》，编制《北京市自然科学基金2011-2020年发展规划》。

　　一、基础与现状

　　北京市自然科学基金(以下简称“市自然科学基金”)成立以来，紧密围绕全市科技工作的需求和部署，取得了明显成效。截止到2010年，市自然科学基金共受理申请项目33338项，资助项目3786项，资助经费总额4.33亿元，取得了一批高水平研究成果，促进了一批优势学科发展，发现和培养了一大批基础研究与应用基础研究领域的优秀科技人才，对营造首都科技创新的良好氛围起到重要作用。

　　(一)优秀成果不断涌现，成果价值有待挖掘

　　在市自然科学基金的长期支持下，形成了一批优势学科和学科群体，神经外科、神经生物学、神经病学、基础数学等被批准为国家重点学科。在被调查的1237个基金项目中，共在国际一流学术期刊上发表论文6000篇，获国家和地方科技奖项分别达44项、149项，699个项目获国家自然科学基金、国家973计划、863计划等国家科技计划的后续支持，申请和批准国内发明专利分别达1355项、611项，申请和批准国外发明专利分别为40项、19项，取得了一批优秀的研究成果。如，中生代昆虫与植物的协同演化、Y连锁遗传性耳聋的发现研究等在国际基础研究中处于领先地位;钢结构多次预应力优化设计理论研究、新型组合剪力墙及筒体结构抗震理论与技术等在一定程度上攻克了关键技术难题，为首都城市建设做出了贡献。

　　从总体上看，自然基金成果积累的优势未能充分转变为核心技术研发优势。大量高水平基金成果的价值没有得到充分的挖掘利用，没有充分体现出基金成果对战略性新兴产业和经济社会可持续发展的科学基础作用。

　　(二)人才培养初见成效，青年和团队尚需强化

　　市自然科学基金致力于发现和培养创新人才，取得了明显成效。在市自然科学基金资助的3786个项目中，35岁以下青年科技人员承担的项目有803项，资助总经费7840.1万元，分别占资助项目和经费总数的21.21%和18.15%。在被调查的1237个基金项目的负责人及成员中，有39位获得国家杰出青年科学基金资助、12位成为教育部“长江学者奖励计划”特聘教授、12位入选中国科学院百人计划。

　　目前在我市自然科学基金项目中，由青年科技人员承担的比重还有待进一步提高，培养的高层次人才数量偏少，亟需加大青年人才的培养力度。同时，随着创新活动的深度和广度不断拓展，单凭个人的知识结构和创新能力已难以实现重大成果突破，亟需培养一批基础研究创新团队。

　　(三)合作交流日趋广泛，实质性合作研究偏少

　　2001年以来，在对外合作交流活动基金的支持下，资助对外合作交流项目102项，资助总金额467.5万元，年均资助金额46.8万元;通过支持举办一系列重要的国际学术会议，扩大了市自然科学基金的影响力。与市教委设立联合资助项目，重点支持市属高校的学科建设和基础研究，发挥了科学基金的导向和协调作用;联合资助的项目共144项，资助经费5253.5万元，提升了科研人员和团队的整体素质和学术水平，增强了市属高校的科研竞争力。此外，市自然科学基金还重视区域合作，与其他省市的科学基金签署合作协议，共享专家资源、推动专家资源互补和整合，共享相应的信用记录。

　　目前市自然科学基金合作和交流的规模、强度、层次和广度需要进一步扩大，联合资助模式相对单一，通过学科交流促进交叉学科发展的力度需要进一步增强，针对首都需求的实质性国际合作研究尚需开展。

　　(四)基金规模稳步增长，管理模式尚需完善

　　2001-2010年，市自然科学基金年度项目申请数量及资助经费总额逐步增长，基金项目申请量由1000项增加到4691项，增长3.69倍，年均增长18.74%;资助项目数由128项增加到477项，增长2.73倍，年均增长15.74%;资助经费总额由1569万元增加至5930万元，增长2.78倍，年均增长15.92%。近年来，市自然科学基金不断完善管理体系，形成了研究项目基金、对外合作交流基金、专著出版基金、会长基金等形式的资助格局，以及重大项目、重点项目、面上项目、预探索项目的项目结构;初步建立了以竞争性支持为主的资助模式;确立了“依靠专家、发扬民主、择优支持、公正合理”的评审原则和“宏观引导，自主申请，平等竞争，同行评审，择优支持”的运行机制，基金管理总体上日趋科学规范。

　　随着基金项目规模的不断增大，基金管理局部环节尚存一定不足，如资助体系尚待完善;资助模式仍需继续优化;立项评审机制仍需科学化、规范化的部分环节尚需完善;项目实施管理仍需加强;绩效评估机制尚待建立;信用管理机制不够健全等。

　　二、形势与需求

　　当前，首都科技和经济社会发展正处在立足新起点、谋划新发展的重要战略机遇期。应对未来国际、国内科技竞争态势，满足产业和城市可持续发展的战略需求，比以往任何时期都更加迫切地需要坚实的科学基础和有效的技术支撑，迫切需要超前谋划推进首都基础研究与应用基础研究繁荣发展的新思路、新方法和新举措。未来十年，市自然科学基金的发展面临着新的形势与需求。

　　(一)首都新兴产业发展与城市发展要求超前部署基础研究

　　自20世纪以来，开展基础研究的目的已逐步从单纯满足科学家探索自然现象和规律的兴趣，转向更加注重服务于经济社会发展的需要。从科学发现到技术发明、成果转化的周期日益缩短，基础研究与应用研究的界限日趋模糊。从实践看，引发经济和社会生活巨大变化的新兴产业的兴起，几乎都与科学的重要突破密切相关;从现实看，基础研究的储备已成为科学选择战略性新兴产业核心技术突破点的基础。

　　当前，北京在能源、资源、环境等方面均面临严峻考验，产业与城市发展受到科学基础储备不足的制约，特大型城市建设和运行的压力激增，转变经济发展方式的任务十分艰巨。为此，北京必须因势利导，紧密结合科学前沿的发展趋势和首都可持续发展的战略需求，凝练和解决具有战略意义和带动作用的科学问题，超前部署基础研究和应用基础研究，重点突破一批事关产业振兴和城市发展的关键科学问题和技术基础问题，为首都战略性新兴产业和城市发展提供基础性的知识、成果与人才储备。

　　(二)推进世界城市建设要求加大基础研究与人才资助力度

　　首都发展已进入中国特色世界城市建设的新阶段，新形势、新任务对基础研究和人才队伍建设提出了更高的要求。基础研究的积淀正在为新的科技革命积蓄能量，国际科技竞争的关口已经前移，各级政府对基础研究的重视程度不断提高，基础研究活动日趋活跃;国际科技竞争首先是人才的竞争，人才特别是高端人才的大量聚集，将成为世界城市的重要标志，也是世界城市建设的直接推动力。在日益激烈的国际竞争中，进一步促进基础研究进一步发展，发现、培养和吸引一支世界级的科学家队伍，涵养和活跃创新资源，已成为加快首都科学发展的决定性因素，对于北京建设中国特色世界城市具有极为重要的战略意义。

　　目前，我市基础研究人才和创新团队在首都科技与经济社会发展中的基础性、战略性、决定性作用尚未充分发挥，同建设世界城市的目标还有较大差距。今后一段时期，必须从投资首都未来发展的战略高度，对我市基础研究和应用基础研究进行系统谋划，加大财政支持力度，进一步强化人才是第一资源的理念，尽快发现和培养一批热爱科学事业、富有创新精神和创新能力的基础研究人才和创新团队，努力打造世界一流的人才之都，尽早确立支撑和引领世界城市建设的人才竞争优势。

　　(三)应对基础研究国际化态势要求拓展基金的合作与交流

　　当今时代，世界各国都面临着气候变化、能源安全、粮食安全、环境保护、人口健康、疾病防控等许多共同挑战。解决好这些挑战，迫切要求构建全球基础研究与应用基础研究开放合作的大格局，拓展科技全球化的广度和深度，动员全球科学研究资源，共同攻克难题。在“科技北京”和中国特色世界城市建设进程中，开展高水平、实质性的基础研究国际交流与合作至关重要。随着区域一体化纵深发展，国内各省市间科技与经济社会发展的联系日益紧密，在环境治理、产业布局和区域协调可持续发展等领域开展应用基础研究的交流与合作，联手解决区域所面临的共性科学问题已是大势所趋。

　　目前，市自然科学基金的发展面临进一步扩大合作范围、提升合作层次、加强研究性合作的迫切需求，必须进一步拓展在全球、全国和全市范围内的基础研究与应用基础研究交流与合作，并推进交流型合作尽快向研究型、战略型合作发展。

　　(四)形成创新驱动发展格局要求进一步加强基金管理创新

　　未来十年北京要率先形成创新驱动的发展格局，建设具有全球影响力的国家创新中心，必须有效提升基础研究在首都科技创新体系中的地位，最大限度地消除各种体制机制障碍，加强基金管理对首都原始创新活动的推动和激励作用。

　　为使市自然科学基金的有限经费发挥最大效能，必须在资助体系、资助模式、立项评审、项目管理、绩效评价、信用管理等方面进一步推进管理创新，强化与全市科技工作的有机衔接，营造尊重科学、鼓励探索、宽松和谐的良好创新环境，提高申请与评价管理体系的科学化、规范化水平，使科研人员能够潜心从事科学探索，不断提高我市基础研究成果的创新水平和影响力。

　　三、指导思想、原则与目标

　　(一)指导思想

　　以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，深入贯彻落实科学发展观，以科学基金制为根本，以提升原始创新能力和促进成果价值利用为主线，以基金管理创新为动力，坚持更加注重部署前沿、更加注重培养青年人才、更加注重国际合作、更加注重营造环境的战略取向，为首都自主创新提供不竭的科学基础和发展源泉，助推“科技北京”和中国特色世界城市建设。

　　(二)基本原则

　　未来十年，市自然科学基金发展应遵循的基本原则是：前沿引领，彰显特色，突出重点，服务发展。

　　前沿引领：瞄准世界科技发展前沿，大力推动学科交叉和融合，前瞻部署科学前沿，带动首都基础研究的原始创新，强化北京在全国的科技创新中心地位。

　　彰显特色：坚持科学基金制，服务和利用好中央在京科技资源，着力促进首都优势、特色学科发展，推动建立新兴交叉学科，将首都丰富的科技资源比较优势真正转化为竞争优势，进一步提升市自然科学基金的品牌、声誉和影响力

　　突出重点：坚持有限目标，加强顶层与系统设计，围绕首都战略性新兴产业和特大型城市可持续发展的重大需求，遴选和部署一批应用基础研究项目，提升重点领域整体创新能力，并力争在相关方向有所突破。

　　服务发展：坚持需求导向，围绕首都经济社会发展中的重大科学问题和关键技术基础，汇集创新力量，攻克科学难题，为首都可持续发展提供知识基础、人才储备和技术源泉。

　　(三)发展目标

　　到2020年，形成更加完善、更具活力、更有影响力的首都特色科学基金制。我市基础研究实力进一步增强，取得一批高水平的基础研究成果，基金研究成果的价值得以有效利用;优势与特色学科进一步发展;规模适当、结构合理、创新能力强、特色优势明显的基础研究队伍基本形成;实质性国际合作研究取得突破;管理科学化和规范化水平显著提高。未来十年，新设立3-5个联合基金，发现和培养10-15个具有一定影响力的创新团队，打造1-2个有影响力的学术交流平台。基础研究在涵养首都科技资源、提升自主创新能力、活跃首都学术氛围、服务首都经济社会发展方面的支撑和引领作用进一步显现。

　　四、重点任务

　　(一)加强前瞻部署

　　围绕首都战略需求与科学前沿，超前部署一批基础研究项目，助推北京优势特色学科发展，为首都经济社会发展提供基础研究支撑和前沿技术储备，力争在若干重点领域取得突破。

　　1.围绕战略需求，加强宏观引导。依据首都经济社会发展对基础研究的战略需求，注重与国家和北京科技计划的衔接，凝练关键科学问题，遴选优先资助领域，前瞻部署一批基础研究项目，引导科学家围绕首都人口资源环境协调发展、特大型城市建设和运行、区域竞争与产业发展、社会结构复杂变化、城乡区域协调发展等对基础研究的需求，开展战略性、前瞻性应用基础研究。

　　2.关注科学前沿，鼓励自由探索。面向前沿科学问题，探索与学科发展规律和北京市基础研究相适应的基金资助模式;坚持科学基金制，通过优化学科设置和完善竞争性择优机制，鼓励科学家围绕首都战略需求开展探索性基础研究，形成新思想、新理论、新方法和新技术。

　　3.强化优势特色，促进交叉融合。高度重视优势学科，积极关注特色学科，大力促进学科交叉融合，努力培育新的学科增长点，切实推进北京地区学科可持续发展。

　　(二)培育创新人才

　　加强和相关人才培养计划的协调与衔接，建立高效的基础研究人才培养机制，积极推进首都基础研究人才培养及团队建设。

　　1.发现和培养青年人才。以培养青年科技人才为重点任务，逐步提高青年科技人员承担基金项目的比例;积极联合企业、行业资助高等学校、科研院所和企业的青年科技人才研究企业需要解决的关键技术基础问题;着力培养青年人才的创新思维、科学前沿把握能力、科研能力、科研组织协调能力，为首都原始创新能力的跃升奠定基础。

　　2.培养创新人才团队。以国家和北京市重点实验室、工程(技术)中心、重点学科为依托，以事关首都发展的重大科学问题为研究对象，以优秀中青年科学家为学术带头人和骨干，构建结构合理的学术梯队，倡导合作精神，拓展合作视野，着力培养和建设一批具有较大影响力、创新成果突出的创新人才团队;对以优秀科学家为带头人的研究群体给予持续稳定的经费支持，促进形成一批致力于攻克共同科研目标的优秀创新研究群体。

　　(三)深化合作交流

　　统筹利用各类社会资源，拓展联合基金，积极开展跨学科、跨行业、跨区域的学术交流和合作研究，推进实质性合作研究。

　　1.建立与社会资源和国际组织合作的联合基金。发挥市自然科学基金的导向作用，引导社会资源投入首都基础研究，尝试建立多种形式的联合基金，提升相关领域、行业(企业)或区域的自主创新能力;围绕首都发展的科学问题，吸引非政府组织、国际科研机构等开展国际学术交流与合作研究,增强科学基金引导科技资源配置的能力。

　　2.开展形式多样的学术交流活动。继续资助在京举办水平较高、影响较大、对首都学科发展推动作用较强的国际会议，拓展科技工作者的国际化视野，提升市自然科学基金国际影响力;针对首都需求和科学前沿选定主题，定期开展学术前沿交流、研究方法培训，为青年科技工作者搭建长期学术交流平台，打造具有首都特色的青年学术论坛品牌;以市自然科学基金资助项目为依托，邀请学术成就突出的境外知名学者，以暑期讲习班、国际研讨会和短期互访等方式开展国际交流，促进基金项目研究水平的提高。

　　3.逐步探索实质性的国际科技合作。鼓励和支持承担市自然科学基金项目的科技人员与外国研究机构、科学家建立合作关系，共同申请市自然科学基金项目，开展实质性合作研究;在具备一定条件的基础上，支持在京科学家和科研机构参与国际科研合作项目和国际学术组织，鼓励高等院校、科研院所与海外研究开发机构共建联合实验室或研究中心。

　　(四)推进管理创新

　　树立“管理即服务”的管理理念，提高基金项目全过程管理的科学化、规范化水平，进一步创新机制，提升管理绩效，切实提高基金对自主创新的激励效果。

　　1.优化基金资助体系。适时调整和优化基金资助体系，逐步形成由研究项目、人才培养、环境促进三大板块构成的资助格局。研究项目板块注重统筹学科布局、突出重点领域、推动学科交叉、激励原始创新;人才培养板块注重涵养后备人才、稳定青年人才、造就拔尖人才、培育创新团队;环境促进板块注重促进交流合作、优化学术环境。

　　2.创新项目资助模式。在目前以竞争性资助为主的基础上，进一步探索稳定性资助模式。围绕首都战略性新兴产业重点领域和方向，实行稳定支持，培育竞争优势，力求重点突破;遴选一批优势特色学科和团队，通过统筹安排与重点扶持，实行连续滚动投入，加强基础研究储备和积累;针对项目研究成果优异并有望进一步取得重大突破的项目完成人，探索建立连续支持机制。

　　3.完善立项评审机制。进一步完善基金项目的立项评审标准和评价体系。强化项目指南和申请指南的引导作用，制定与完善限项申请规定，提高申请项目的质量，将项目申请数量控制在合理范围之内;明确非共识项目边界范围，确定筛选标准和推荐程序，建立非共识项目评审机制，保护和鼓励创新思想;完善复审机制，建立独立的项目复审部门，制定具体复审办法和程序，更好地体现科学基金的公平精神。

　　4.加强项目实施管理。探索基于不同学科特点和不同类型项目的全过程管理模式，建立针对不同类型项目的中期交流制度和验收机制，采取多种形式进行项目结题审查，简化工作程序，减轻科研人员和评审专家负担。

　　5.建立项目绩效管理机制。建立和完善尊重基础研究发展规律、体现科学基金工作特点的绩效评估机制。科学确定评估周期，建立第三方机构评估机制，探索开展有国内外专家参与的外部评估，建立绩效信息反馈体系和工作机制。

　　6.加强多主体信用管理。分别建立针对不同主体的信用评价体系和信誉档案。探索开展评审专家的后评估与信誉分级管理，建立评审专家队伍动态管理机制和激励约束机制;根据依托单位科研管理部门的不同信誉等级，定期表彰信誉良好的依托单位，充分发挥其示范作用;将项目负责人、参与人的信誉等级作为今后项目评审的重要依据。

　　五、优先资助领域与方向

　　按照“前沿引领，彰显特色，突出重点，服务发展”的原则，重点围绕首都人口资源环境矛盾、特大型城市建设与运行、区域竞争与产业发展、社会结构复杂化、城乡区域协调发展等对基础研究的需求，部署优先资助领域与方向，并为制定项目指南提供参考。

　　(一)数学

　　1.微分几何与几何分析

　　主要研究方向：黎曼几何中曲率与拓扑的关系;度量黎曼几何与亚历山大几何;Ricci流和几何分析;复几何;数学物理中的几何问题;量子通讯及计算中的几何问题。

　　2.数论与代数几何

　　主要研究方向：自守形式的现代理论及其在数学物理中的应用;素数方程的遍历理论与傅立叶分析;丢番图方程;符号计算与计算数论;椭圆曲线与阿贝尔簇;不变量、分类学与参量空间;志村簇;编码与密码。

　　3.偏微分方程与动力系统

　　主要研究方向：几何、物理和力学中的偏微分方程;非线性椭圆和非线性抛物方程;混合型、退化型偏微分方程;非线性发展方程;哈密顿动力系统;微分动力系统;拓扑动力系统;遍历论;复动力系统;随机动力系统;常微分方程的定性理论。

　　4.计算数学与科学计算

　　主要研究方向：复杂系统建模与科学计算;微分方程与代数方程高精度、高效率计算方法与分析;多尺度问题数值方法及其理论研究;有限元和边界元方法;多重网络技术及区域分解;数值代数。

　　5.概率论与数理统计

　　主要研究方向：不确定性非线性数学理论及其在经济、金融、保险中的应用;渗流理论;大偏差理论与一般鞅论;马氏过程及其应用;统计问题中的概率极限理论;统计设计与统计推断的基础理论与方法。

　　(二)物理学

　　1.新型光场的产生与调控

　　主要研究方向：超短激光脉冲的产生、整形与载波相位调控;超快过程的测量;相干波长光的频率产生;高精密激光光谱;光子晶格中的光传输;超快超强激光与物质的相互作用。

　　2.太赫兹物理

　　主要研究方向：太赫兹产生、传输与探测;太赫兹光谱;太赫兹成像;太赫兹通讯。

　　3.三维空间光学图像

　　主要研究方向：三维空间光学图像的产生、传输与显示;数字全息技术;三维传感的新技术与新方法。

　　4.量子信息

　　主要研究方向：量子信息处理;量子纠缠和多组分关联的物理实现与度量;单光子产生与探测;量子相干器件物理;量子光学;耗散理论和腔量子动力学;自旋的量子调控。

　　5.微纳结构物理

　　主要研究方向：微纳量子器件;单原子、单分子器件;微纳结构及物理性质表征。

　　(三)化学

　　1.高分子、大分子、超分子及团簇

　　主要研究方向：高分子及大分子化学品合成与制备的方法学;分子量和产物结构可控的聚合反应;超分子功能化学品的结构设计、理论计算与实验表征;高分子、大分子、超分子及团簇的时空多尺度效应及规律。

　　2.绿色化学与可持续化工过程

　　主要研究方向：有毒、耗能和重污染产品替代品的分子设计与合成;高效“原子经济性”新反应及二氧化碳高值化利用;无毒、无害及可再生资源的高效转化及利用;有毒有害原料或介质替代的清洁化工过程;绿色化工过程系统集成及评价方法。

　　3.功能化学品的分子设计、合成及过程集成

　　主要研究方向：具有特定功能的无机及有机精细化学品的分子设计、合成、结构调控及可控制备;大宗功能化学品生产过程中高效转化、分离与过程节能的共性科学问题;新型催化材料的设计、合成及催化作用机理;新型高效反应器的反应-传递耦合规律与优化方法。

　　4.新型食品添加剂

　　主要研究方向：新型食品添加剂的分子设计、化学合成、构效关系、复配及结构性能;食品界面化学、食品风味化学控制的理论和方法;原料及生产工艺中影响食品安全的化学理论问题。

　　5.天然产物的化学提取及有效利用

　　主要研究方向：天然产物有效成分的化学鉴定、分离、纯化及生物活性;天然产物中医药先导化合物的发现与提取;天然产物有效化学成分的结构修饰、构效关系与生命大分子相互作用的机理。

　　6.生物质化学转化为能源的新方法及作用机制

　　主要研究方向：生物质高效转化合成生物汽、柴油的作用规律及调控机制;生物质酶解作用机制及其新型酶制剂构建;新型生物质转化反应器的设计与优化;生物质能源高效综合利用新途径。

　　(四)材料科学

　　1.支撑材料领域发展的科学基础

　　主要研究方向：材料设计与制备的新理论和新方法;材料表征与测试的新原理和新技术;材料多尺度结构和力学性能的相互关系;材料在苛刻服役条件下的组织与性能演化;新型材料制备过程中形态结构的控制。

　　2.生态环境材料

　　主要研究方向：环境治理材料的设计及反应机理;建筑节能材料的性能与结构;高能耗工业过程的节能材料;可完全降解高分子材料的设计及降解机理;材料及产品全生命周期的环境负荷表征和评价方法。

　　3.能源材料

　　主要研究方向：能源转换与存储新机制;燃料电池关键材料;高效宽谱太阳能电池材料;二次电池材料;超级电容器材料。

　　4.生物医用材料

　　主要研究方向：生物医用材料的制备与表面改性;生物医用材料与组织的相互作用;生物医用材料的分子识别与生物导向;植入材料调控机制。

　　5.信息材料

　　主要研究方向：信息材料的设计与制备;高效信息转换过程与机理;信息材料器件一体化设计。

　　6.纳米材料

　　主要研究方向：纳米材料的可控制备方法与原理;纳米材料构效关系;纳米尺度下物质输运方法;纳米材料复合组装体系;纳米催化材料;纳米材料生物安全性评价。

　　(五)工程科学

　　1.机械设计

　　主要研究方向：真实机构设计理论;振动与噪声控制及利用;机械产品动态特性与结构参数匹配规律;机械的驱动与传动机理;零件与结构的安全服役;机械表面界面科学新理论。

　　2.先进机械制造

　　主要研究方向：高性能精确成形制造机理;高能束与特种能场制造机理;高精度数字化制造机理;绿色制造与再制造方法。

　　3.光机电一体化

　　主要研究方向：复杂机电系统集成机理;机械运行参数测量;新型传感原理;基标准及相关测量理论。

　　4.可再生能源与新能源

　　主要研究方向：太阳能发电新方法;风力发电新方法;新型高效储热/储能理论;生物质能源的高效清洁利用。

　　5.常规能源的高效利用

　　主要研究方向：常规能源综合梯级利用;热力系统新机理;化石能源的高效利用;CO2捕集和封存中的热物理问题。

　　6.低品位能源热功转换

　　主要研究方向：新型低品位能源热功转换方法;余热余压发电及回收利用;小温差高效换热设备强化传热;地热能利用。

　　7.建筑节能与交通节能

　　主要研究方向：建筑物的新型高效分布式供能;新型替代工质制冷理论;传热强化先进理论;常规能源汽车动力系统节能减排;新能源汽车动力系统节能减排。

　　(六)信息科学

　　1.纳米级集成电路

　　主要研究方向：纳米尺寸的MOS器件及存储器件;微纳传感、能量获取与转换电路;可重构与容错多核SoC;极低功耗电路、超高速混合信号系统;纳米尺度SoC电子设计自动化、集成电路芯片测试、器件模型。

　　2.仿生机器人

　　主要研究方向：高性能仿生机器人;不确定环境下机器人实时感知;机器人自主控制。

　　3.云计算

　　主要研究方向：云计算环境中的海量数据智能化搜索;云计算环境中的信息安全;超大规模并行计算;虚拟化服务计算。

　　4.智能信息处理

　　主要研究方向：生物特征智能信息处理;专题信息智能搜索;跨语言信息检索;信息化过滤和推送;网络数据挖掘与理解。

　　5.未来宽带无线移动通信

　　主要研究方向：网络信道的建模与重构;有限频谱资源与低能耗的高效宽带移动传输与协同;多域多网协同无线网络理论与网络自优化;移动网络组织与智能管理。

　　6.复杂巨型开放系统的平行控制

　　主要研究方向：大城市复杂巨型开放系统的建模;多系统协同优化控制;突发与应急情景下参数分析与决策机制。

　　(七)生物科学

　　1.生物大分子结构、功能及调控

　　主要研究方向：核酸、蛋白质、糖等生物大分子的生成、修饰、转运、相互作用、活性调控及其结构与功能;生物大分子代谢调控的生物化学机制;生物大分子空间结构预测与分子设计。

　　2.细胞信息系统及细胞命运的调控

　　主要研究方向：细胞增殖、分化、变性、衰老、死亡的基因表达、信号转导、亚细胞器功能等分子机制;外源性因素导致细胞损伤的机制及其干预。

　　3.干细胞发育与分化

　　主要研究方向：干细胞发育和分化的分子机制;诱导性多潜能干细胞(iPS)的获得及其功能;基于干细胞的临床应用基础研究。

　　4.生物防御系统的细胞与分子基础

　　主要研究方向：免疫细胞发育、凋亡和调控的分子机制;新的功能性免疫分子及其受体的鉴定;植物防御系统中外源分子的识别、信号传递和防御机制。

　　5.生物种质资源

　　主要研究方向：优异生物种质资源的发掘、评价与保存;优异基因的鉴定、功能与调控机制;新种质材料的创制。

　　6.神经系统网络的形成、功能与调控

　　主要研究方向：神经细胞的形成、发育、凋亡的分子机制;神经环路和网络的形成与功能;神经网络的信息处理与调控;学习与记忆、认知等高级整合功能的分子基础。

　　7.性状的遗传网络与遗传规律

　　主要研究方向：性状遗传规律及其分子机制、全基因组系统分子方法及调控网络的建立;性状的全基因组关联分析;不同遗传系统间性状变化的互作分析。

　　8.生物信息学基础

　　主要研究方向：生物多组学数据整合的理论及算法;复杂生物网络挖掘的数学模型及算法;生物大分子及相互作用中的结构计算与预测;分子、细胞、个体等多尺度调控预测模型;群体遗传多态性和功能位点分析。

　　(八)农业科学

　　1.现代育种理论与方法

　　主要研究方向：分子设计育种理论与方法;生物分子标记、转基因、双单倍体、杂种优势等方法利用;高通量基因型分析体系的建立;育种重要性状参数快速采集与分析方法。

　　2.农产品质量安全

　　主要研究方向：农产品安全生产投入品创制的基础研究;农产品生产环境检测与监测方法;智能型、高通量、定量、快速检测方法;农产品质量安全溯源。

　　3.动植物有害生物防控与预警

　　主要研究方向：重要动植物有害生物发生、流行与防控的生物学基础与生理学、生态学机制;外来危险性有害生物入侵监测与预警;重要动植物有害生物的快速分子鉴定与种群结构遗传变异。

　　4.植物营养与调控

　　主要研究方向：农作物高产、优质、抗逆栽培生理学与营养调控机理;土壤养分的生物有效化过程与途径;根际互作的生态过程;土壤-植物-环境互作与调控。

　　5.设施农业生产与装备

　　主要研究方向：设施作物品质形成及调控机理;设施作物水肥耦合机制与逆境生理;设施结构参数优化与装备;设施农业的信息获取、解析、智能决策及精准控制的理论与方法。

　　6.农产品采后、加工与冷链物流

　　主要研究方向：农产品采后生物学、生理学基础;农产品冷链物流技术与装备;农产品精深加工新技术、新方法;农产品副产物综合利用。

　　7.农业资源与环境

　　农业水资源保护和利用的理论与方法;农业生态环境优化调控机制与效应评价;农业废弃物无害化处理与资源化利用;退化、污染土壤修复;生态农业、循环农业的新技术、新方法与新途径。

　　(九)医药科学

　　1.恶性肿瘤的发病机制和干预

　　主要研究方向：恶性肿瘤发生、发展及转移机制;恶性肿瘤的预警、预防、早期诊断和个体化治疗。

　　2.心脑血管疾病的发病机制和干预

　　主要研究方向：重要心脑血管疾病的发生、发展及转归机制;心脑血管疾病的预警、预防、早期诊断和治疗。

　　3.重大传染病与新发突发传染病

　　主要研究方向：重大传染病和新发突发传染病的病原学、发病机制与传播规律;重大传染病和新发突发传染病的诊断、治疗与预防。

　　4.神经退变性疾病的发病机制和干预

　　主要研究方向：阿尔茨海默病、帕金森病等神经退变性疾病的病因、发病机制和生物标志物;神经退变性疾病的预警、预防、早期诊断和治疗。

　　5.精神疾病的发病机制和干预

　　主要研究方向：抑郁症、精神分裂症等精神疾病的病因、发病机制和临床评价体系;精神疾病的早期预测、综合评估与治疗的新技术和新方案。

　　6.代谢性综合症的发病机制和干预

　　主要研究方向：肥胖、高脂血症、糖尿病等代谢综合症的发生、发展及转归机制;环境与遗传互作对代谢综合症的影响及其机制;代谢综合症危险因素的分析、预警与干预。

　　7.免疫相关性疾病的发病机制和干预

　　主要研究方向：免疫相关性疾病的免疫识别、应答及调节机制;外源性移植物免疫排斥的机制;免疫相关性疾病诊断治疗的新技术与新方法。

　　8.发育、生殖健康和出生缺陷

　　主要研究方向：内、外环境因素对生殖细胞发育、胚胎发育的影响;出生缺陷机制;免疫避孕及计划生育新技术、新方法的基础。

　　9.重大疾病的组学研究

　　主要研究方向：重大疾病的基因组学、蛋白质组学、药物组学和代谢组学等研究;基于组学的重大疾病预警、诊断、治疗的新理论、新技术和新方法。

　　10.公共卫生与食品安全

　　主要研究方向：公共卫生与食品安全相关风险因素评价及对策;食品安全相关检测的新技术、新方法与新仪器的研究。

　　11.创新型新药及相关技术

　　主要研究方向：重大疾病治疗药物的新靶点、新结构研究;新先导化合物、新生物药物等的发现与优化;新剂型和新给药途径的研究。

　　12.重大疾病中医药治疗

　　主要研究方向：具有明确重大疾病防治疗效的中医、中药和中西医结合手段的机理研究;重大疾病防治的中医药理论、技术、方法的传承与创新。

　　13.重大疾病的生物工程学研究

　　主要研究方向：机体内生物学-物理学-化学的互作机制及其生物学意义;生理功能和重大疾病诊治的生物工程新技术与新方法。

　　14.功能和组织修复及康复工程

　　主要研究方向：人体物理信号的提取与利用;人体生物组织修复;生物材料在医学应用中的生物学改变及工程学设计;新型康复辅具的设计;康复评价与训练的新方法。

　　(十)城建科学

　　1.建筑材料与建筑结构

　　主要研究方向：新型结构材料力学性能;住宅钢结构体系模块化设计;结构抗倒塌分析方法;结构性能化设计方法;新型建筑结构体系设计。

　　2.城市重大灾害综合防治

　　主要研究方向：城市综合防灾减灾理论;城市灾害综合救援体系;城市建筑群应急疏散体系;多种灾害信息综合分析;结构全寿命健康监测与安全评估。

　　3.环境控制与节能减排

　　主要研究方向：建筑环境调控机理、手段与方法;室内环境空气污染源检测与净化控制;新型空气热湿处理过程与方法;城市地下空间污染物的排放与控制;城镇集中采暖系统节能关键技术。

　　4.桥隧结构及环境影响评价

　　主要研究方向：桥梁结构预应力体系;桥隧工程结构的减振与降噪;桥隧结构对环境影响的评价及对策。

　　5.城乡规划与城市布局

　　主要研究方向：超大型城市空间布局与生态规划;村镇土地利用与功能规划;基于公共交通网络的城市空间形态;中心城区交通节点一体化设计。

　　6.绿色建筑设计与历史建筑保护

　　主要研究方向：绿色建筑内涵、指标体系及设计;历史建筑信息采集;历史建筑健康评价方法;历史建筑保护、修复与再利用。

　　(十一)环境科学

　　1.水污染控制

　　主要研究方向：污水处理的过程优化;水污染控制的微生物学机制;水环境中特殊污染物的降解机理与阻断技术;地下水污染过程与恢复;饮用水复合污染机制与控制;水资源保护与可持续利用的理论和方法。

　　2.大气污染控制

　　主要研究方向：大气污染的来源、变化及分布规律;大气复合污染形成机制及控制方法;烟气污染形成机制与控制方法;机动车尾气污染控制;多种污染物协同处理与二次污染物抑制。

　　3.固体废物处理处置与资源化利用

　　主要研究方向：固体废物的无害化处理处置;城市生物质废物的能源转化机制;污泥资源化利用;危险废物处理过程中有毒有害物质迁移转化和环境风险控制。

　　4.环境监测与管理

　　主要研究方向：环境监测和环境分析新技术;资源开发利用的生态风险评价;区域环境过程调控。

　　5.环境污染控制化学

　　主要研究方向：环境介质中特殊污染物的污染过程及生态毒理学机制;环境污染物的来源、迁移转化和毒性变化;典型生产工艺环节污染物的安全转化。

　　(十二)管理科学

　　1.服务业发展与服务创新

　　主要研究方向：首都服务业发展模式;信息服务与北京经济社会发展;知识资本主导下的服务管理创新。

　　2.资源环境政策

　　主要研究方向：北京市水资源消耗评价模型与方法;新能源产业政策与经济发展模式;北京市低碳经济发展的政策分析和路径选择;北京市人口承载能力研究。

　　3.城市大系统管理

　　主要研究方向：特大城市智能管理模型与方法;城市大系统工程理论与方法;社会网络与群体行为;城市交通运输瓶颈及优化方法;基于系统的大城市全过程安全风险控制管理。

　　4.人力资源与社会保障

　　主要研究方向：北京地区人才演化机理与结构需求;新形势下北京地区创新人才配置机制;老龄化背景下的老年人服务体系;北京市流动人口管理政策。

　　5.首都经济圈发展管理

　　主要研究方向：世界城市建设路径和发展模式;北京文化创意产业聚集区管理机制;首都地区经济发展规律与经济管理机制;农业经济与农业政策;城乡一体化和区域协调发展的新理论。

　　6.科技创新与科技政策

　　主要研究方向：高新技术转移与北京可持续发展;高科技企业家成长机制;核心技术研发与产业链形成模式;基于创新驱动的科技管理模式;面向创新型城市建设的科技政策。

　　(十三)交叉学科

　　1.仿生制造

　　主要研究方向：仿生功能结构制造;仿生感知、致动、控制原理;仿生器件的设计与制造。

　　2.微纳制造

　　主要研究方向：微纳设计;微加工原理;纳米结构成形机制;微纳复合加工机理;微纳操作、装配与封装方法。

　　3.智能交通与轨道交通

　　主要研究方向：智能交通信息共享;道路网络交通流优化组织;综合交通枢纽的交通组织方法;北京市公共交通管理政策研究;轨道交通数据库及信息化平台研究;轨道交通全自动驾驶系统;轨道交通车辆在途监测与预警研究;列车和机电设备节能优化控制模型。

　　4.环境生物技术

　　主要研究方向：污(废)水、废气及生物质废物利用中的现代生物技术;快速生物检测技术和生物毒理学评价体系;土壤生物修复。

　　5.重大社会安全事件的应急处理

　　主要研究方向：社会系统的全过程安全风险控制管理体系;重大社会安全事件预警与应急决策的理论和方法;重大复杂社会安全系统的全生命周期管理模型;重大社会安全事件的建模理论、仿真分析技术和方法;重大社会安全事件的网络舆情治理;城市应急综合体系建设的关键问题。

　　六、保障措施

　　(一)加强发展战略研究

　　围绕首都基础研究长远发展，着力强化战略筹划。把握首都发展战略需求，跟踪学科前沿动态与趋势，凝练重大科学和关键技术问题，开展学科发展、人才培养、基金管理等战略研究，不断提升战略调控能力;定期修订规划、编制具有较强导向性和操作性的项目指南与申请指南，发挥市自然科学基金在首都科技发展中的引导作用，切实提高规划和项目指南的科学性、战略性和前瞻性;充分发挥科学家群体和有关学术团体的决策咨询作用，广泛征求专家学者、依托单位、政府部门等社会各界对基金发展等各方面的战略和政策咨询意见。

　　(二)逐步提高经费投入

　　保障财政经费投入。立足保障首都基础研究持续稳定发展、夯实自主创新科学基础，根据国内外科技创新政策和基础研究发展趋势，分析我市基础研究发展形势和市自然科学基金申请状况，把握首都基础研究队伍发展动态，科学预测经费需求，积极争取财政资金持续稳定增加市自然科学基金投入，提高项目资助强度。

　　引导社会多元投入。充分发挥市自然科学基金的品牌效应和辐射效应，进一步加强与有关部门、事业单位、社会团体和企业的战略合作，建立联合资助机制，积极引导自然人、法人或其他组织通过与市自然科学基金联合资助、向市自然科学基金捐资等方式资助基础研究，促进科技资源共享，不断建立完善以财政拨款为主、社会各界共同参与的多元化基金投入体系。

　　(三)提高管理服务效能

　　完善基金规章制度。以市政府颁布实施的《北京市自然科学基金管理办法》为依据，针对市自然科学基金项目的全过程管理，研究制定相关管理办法与实施细则，形成较为完善的科学基金规章制度体系。贯彻北京市财政与财务管理的法律法规，健全财务管理体系，提高财务管理效率。

　　强化部门沟通协作。注重市自然科学基金与全市科技工作的衔接，以及与政府其他相关部门的交流合作，探索建立长效合作机制，加强面向需求的宏观引导，发挥市自然科学基金在首都科技创新体系中的重要作用。

　　加强基金内部管理。规范内部管理，强化服务职能，提高绩效管理能力;加强培训和职业素养教育，不断总结推广行之有效的基金工作经验;推进内部管理的程序化、规范化，提高基金管理效能;树立工作人员信用理念，构建廉政和职业道德风险防控工作机制，提高依法行政能力。

　　(四)提升信息服务水平

　　建立并完善市自然科学基金网络化工作平台。建设评审专家的智能选派信息系统、非共识项目评审系统、会议评审系统、专家信用管理系统、项目数字档案管理系统、项目预算管理系统、成果管理系统、市自然科学基金办内部办公系统等，实现基金项目全生命周期的网络化管理;充分利用国家和其他部门的信息资源，构建基础信息服务数据中心，逐步实现基金项目信息共享，为基金管理决策提供支撑。

　　(五)营造创新文化氛围

　　突出首都需求的战略导向，营造着眼长远、稳定支持、鼓励探索、宽容失败的良好环境。加大宣传力度，通过电视、网络、报刊等媒体对科学基金进行宣传报道，促进社会各界对自然科学基金的认知和重视，争取各方支持。通过宣传市自然科学基金优秀成果、杰出人才、创新团队，弘扬求真务实、勇于创新的科学精神，不畏艰险、勇攀高峰的探索精神，团结协作、淡泊名利的团队精神，服务首都、报效社会的奉献精神，加强建设尊重科学、公正透明、激励创新、诚实守信的科学基金文化，不断扩大市自然科学基金品牌影响力。