“變革性技術(shù)關(guān)鍵科學(xué)問題”重點專項 2021 年度項目申報指南

“變革性技術(shù)關(guān)鍵科學(xué)問題”重點專項

2021年度項目申報指南

（征求意見稿）變革性技術(shù)是指通過科學(xué)或技術(shù)的創(chuàng)新和突破，對已有傳統(tǒng)或主流的技術(shù)、工藝流程等進(jìn)行一種另辟蹊徑的革新，并對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展產(chǎn)生革命性、突變式進(jìn)步的技術(shù)。“變革性技術(shù)關(guān)鍵科學(xué)問題”重點專項重點支持相關(guān)重要科學(xué)前沿或我國科學(xué)家取得原創(chuàng)突破，應(yīng)用前景明確，有望產(chǎn)出具有變革性影響技術(shù)原型，對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展產(chǎn)生重大影響的前瞻性、原創(chuàng)性的基礎(chǔ)研究和前沿交叉研究。2021年本重點專項將圍繞空間、電子信息、材料、地學(xué)及生命等5個領(lǐng)域方向部署項目，優(yōu)先支持34個指南方向（其中包括15個指向性指南方向，4個青年科學(xué)家項目指南方向）。每個指南方向原則上只支持1項項目，僅申報項目評審結(jié)果相近，技術(shù)路線明顯不同時，可同時支持2項，并建立動態(tài)調(diào)整機制，根據(jù)中期評估結(jié)果，再擇優(yōu)繼續(xù)支持。每個青年科學(xué)家項目指南方向支持不超過5項項目。2021年度專項擬部署項目的國撥概算總經(jīng)費為6.65億元（其中擬支持青年科學(xué)家項目不超過20個，國撥總經(jīng)費不超過8000萬元）。申報單位根據(jù)指南支持方向，面向解決重大科學(xué)問題和突破關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行一體化設(shè)計。鼓勵圍繞一個重大科學(xué)問題，從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用研究全鏈條組織項目。鼓勵依托國家重點實驗室等重要科研基地組織項目。項目應(yīng)整體申報，須覆蓋相應(yīng)指南方向的全部考核指標(biāo)。每個項目下設(shè)課題不超過4個，每個項目參與單位數(shù)不超過6家。青年科學(xué)家可根據(jù)青年科學(xué)家項目方向指南明確的研究重點，自主確定選題進(jìn)行申報，無具體研究內(nèi)容和考核指標(biāo)限制。月球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)與演化過程的研究研究內(nèi)容：利用歷史數(shù)據(jù)特別是嫦娥系列月球探測數(shù)據(jù)，以重、磁、電、震、熱等幾大核心要素，開展多物理場的綜合研究，構(gòu)建月球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)模型，剖析月球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)特性及其形成的機理，研究月球大尺度演化歷史中的重大事件,構(gòu)建新的月球演化理論框架，實現(xiàn)對月球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)和月球演化過程認(rèn)知的新突破?？己酥笜?biāo)：開展月球多物理場的綜合研究，建立月球重力場與深部物理結(jié)構(gòu)、月震與月球內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)、電磁場與月球演化、火山作用與月球熱演化歷史等的分析模型，構(gòu)建月球的內(nèi)部圈層結(jié)構(gòu)及其演化模型，提出基于“重、磁、電、震、熱”的新的月球演化理論框架?？臻g超冷原子奇異物理性質(zhì)研究研究內(nèi)容：發(fā)展空間微重力條件下制備、測量、精密調(diào)控10~100pK量級溫度超冷原子的新方法和新思路，研究超冷原子氣體的奇異物理特性。研究10~100pK溫度下，光晶格中超冷原子的量子相變，研究這種極端條件下產(chǎn)生的新物態(tài)，以及這些物態(tài)的新物理性質(zhì)和動力學(xué)過程；研究物質(zhì)波輻射和相干特性，并對其進(jìn)行精密探測，探索異核量子少體奇異分子特性；基于空間超冷原子氣體，發(fā)展探測超出標(biāo)準(zhǔn)模型的新粒子與新相互作用的新思路，研究包括軸子與類軸子粒子在內(nèi)的暗物質(zhì)備選粒子的新奇量子態(tài)。為空間超冷原子相關(guān)科學(xué)實驗提供科學(xué)依據(jù)和研究基礎(chǔ)?？己酥笜?biāo)：為空間獲得和精密測量10~100pK量級超冷原子氣體，并利用光場、電場和磁場精密調(diào)控超冷玻色、費米混合原子氣體提出新方法；對空間光晶格中超冷原子由于量子阻挫效應(yīng)形成的新物態(tài)、超冷原子超固態(tài)等進(jìn)行研究；實現(xiàn)物質(zhì)波輻射及高精密探測的新方法，從而為探索暗物質(zhì)測量和暗物質(zhì)粒子新奇量子態(tài)提供新途徑和新思路。新型空間高能輻射探測的重要科學(xué)問題研究研究內(nèi)容：面向新一代更高性能、國際領(lǐng)先的空間暗物質(zhì)粒子、宇宙線和伽馬射線的探測需求，開展關(guān)鍵科學(xué)問題研究。研究大接收度、寬能量動態(tài)范圍條件下，從海量雜亂信息中智能判選有效事例的科學(xué)問題和優(yōu)化方法，充分利用多種探測器的能量、時間和簇射形狀等信息，實現(xiàn)多種類粒子的高效準(zhǔn)確獲??；研究高精度高分辨率的電荷重建測量算法，降低高能宇宙線碎裂效應(yīng)和簇射反沖效應(yīng)的影響，發(fā)展多變量分析和粒子鑒別算法，提升對電子和光子的測量能力；研究核子、電子特別是伽馬光子的高精度能量和方向/徑跡重建算法，最大限度地修正簇射反沖效應(yīng)和不同入射角度的影響；研究利用電離效應(yīng)、地磁剛度、穿越輻射等多種標(biāo)定手段相結(jié)合的可靠在軌標(biāo)定方法，確保測量能標(biāo)的準(zhǔn)確性；開展實驗進(jìn)行驗證?？己酥笜?biāo)：建立新型空間高能輻射探測實驗全局智能判選有效事例優(yōu)化方案；建立宇宙線電荷重建測量算法、多變量粒子鑒別算法、高精度能量和方向/徑跡重建算法、各向同性粒子重建算法和粒子鑒別算法；提出全局觸發(fā)效率、粒子鑒別能力、能量分辨、標(biāo)定精度等關(guān)鍵指標(biāo)的束流實驗實施方案，并通過加速器束流的實驗驗證。天體爆發(fā)現(xiàn)象的高能輻射研究研究內(nèi)容：利用空間科學(xué)衛(wèi)星對雙致密星并合引力波電磁對應(yīng)體、X射線雙星、快速射電暴、高能中微子以及伽馬暴和磁星進(jìn)行探測研究，引導(dǎo)和聯(lián)合地面甚高能、光學(xué)和射電望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行協(xié)同觀測，X射線中子星和黑洞雙星、快速射電暴、高能中微子以及伽馬暴和磁星暴發(fā)的產(chǎn)生機制，破解黑洞、中子星和磁星等致密星的形成和演化以及雙致密星的并合機制，研究強引力場、強磁場、高密度下的物理規(guī)律，測量引力波速度和哈勃常數(shù)等基礎(chǔ)物理參數(shù)?？己酥笜?biāo)：發(fā)現(xiàn)上千個伽馬暴，監(jiān)測上百例引力波伴隨電磁輻射、高能中微子、快速射電暴和甚高能伽馬射線暫現(xiàn)源，發(fā)現(xiàn)多例X/伽馬射線電磁對應(yīng)體，對多個中子星和黑洞雙星發(fā)現(xiàn)比以往能量更高的準(zhǔn)周期振蕩信號，測量不多個致密星（中子星或黑洞）的基本參數(shù)（質(zhì)量、磁場、自轉(zhuǎn)）；確定各種類型的引力波、快速射電暴、高能中微子、甚高能伽馬射線暫現(xiàn)源的前身星和起源，揭示其的爆發(fā)機制，在黑洞、中子星及其并合機制等方面取得一系列原創(chuàng)突破，對中子星和黑洞的基本性質(zhì)得到更加全面和深入的理解。多源衛(wèi)星數(shù)據(jù)在軌智能融合理論與方法研究內(nèi)容：面向快速獲取信息的需要，探索多源衛(wèi)星數(shù)據(jù)在軌智能融合新理論與新方法。研究單平臺多載荷自融合系統(tǒng)架構(gòu)，研究多星異構(gòu)數(shù)據(jù)信息相關(guān)性度量理論與方法，建立多星協(xié)作認(rèn)知模型，突破單星感知分辨率與探測識別精度極限，開展多星協(xié)作對提升狀態(tài)判讀與動態(tài)過程預(yù)測準(zhǔn)確性的理論與數(shù)值分析，研究基于知識與數(shù)據(jù)雙驅(qū)動的多源數(shù)據(jù)智能融合方法與低能耗硬件加速計算方案，研制多源數(shù)據(jù)融合在軌處理試驗系統(tǒng)并進(jìn)行航空驗證?？己酥笜?biāo)：建立單平臺多載荷自融合系統(tǒng)原理方案;建立多星異構(gòu)數(shù)據(jù)信息相關(guān)性度量的理論基礎(chǔ)與計算方法;基于我國衛(wèi)星資源能力建立多星協(xié)作認(rèn)知體系模型;相比單星探測，基于多星數(shù)據(jù)融合的感知分辨率提升2倍、探測識別精度＞95%;給出多星協(xié)作對提升狀態(tài)判讀與動態(tài)過程預(yù)測準(zhǔn)確性的定量化分析結(jié)果；針對動態(tài)檢測識別等任務(wù)，對3萬x3萬規(guī)模的兩景衛(wèi)星數(shù)據(jù)在軌融合處理時間三5分鐘，數(shù)據(jù)類型涵蓋可見光、高光譜、微波、紅外等?；A(chǔ)三維無源元件的單片高集成度自卷曲技術(shù)研究內(nèi)容：針對微型電子系統(tǒng)對高集成度基礎(chǔ)無源元件的需求，研究單片自卷曲技術(shù)。研究自卷曲結(jié)構(gòu)的薄膜應(yīng)力生長調(diào)控機制和異質(zhì)晶體薄膜集成結(jié)構(gòu)的應(yīng)變誘導(dǎo)卷曲力學(xué)機理；提出高頻、高磁導(dǎo)率納米顆粒磁流體芯及其毛細(xì)注入機制；研究力-電-熱多物理場耦合規(guī)律，建立等效分析模型；探索零功耗的自卷曲結(jié)構(gòu)可重構(gòu)方法，實現(xiàn)基礎(chǔ)無源元件電性能可調(diào)?？己酥笜?biāo)：認(rèn)識異質(zhì)晶體薄膜集成結(jié)構(gòu)的應(yīng)力驅(qū)動卷曲原理，建立高集成度三維基礎(chǔ)無源元件的實現(xiàn)方法。研制單片自卷曲技術(shù)，實現(xiàn)卷曲最大長度〉2cm，內(nèi)徑＜200ym，卷曲速度＞500卩m/min；研制自卷曲射頻電感，電感密度＞lyH/mm2,最大工作頻率＞15GHz;研制自卷曲功率電感,最大電感量〉10000nH,電感密度＞30卩H/mm3,最大工作頻率＞500MHz;研制自卷曲電容，電容量為0.01pF到1嚇，電容量可調(diào)，可調(diào)范圍＞1000倍；演示驗證自卷曲無源元件在射頻微系統(tǒng)中的應(yīng)用，縮小系統(tǒng)體積或面積＞25%。電磁矢量高分辨成像理論與系統(tǒng)研究研究內(nèi)容：針對單一波束寬度范圍內(nèi)多目標(biāo)分辨的需求，開展基于電磁矢量的高分辨成像理論與技術(shù)研究，突破多目標(biāo)分辨的電磁衍射極限限制。研究非線性電磁矢量波前調(diào)制理論與技術(shù)，探索可重構(gòu)矢量調(diào)制材料特性同系統(tǒng)非線性狀態(tài)數(shù)量最大化的聯(lián)系；研究基于波前非線性調(diào)制的信號處理與成像算法；研制短基線稀疏陣列三維成像雷達(dá)原理樣機，開展飛行試驗，為電磁矢量高分辨三維成像技術(shù)應(yīng)用奠定技術(shù)基礎(chǔ)?？己酥笜?biāo)：探索電磁矢量高分辨成像系統(tǒng)技術(shù)，研制電磁矢量高分辨三維成像系統(tǒng)樣機，覆蓋L和Ku波段，完成一體化測試及多目標(biāo)反演成像。L波段實現(xiàn)高分辨的凝視成像，實口徑天線尺寸小于0.6x0.9m,波瓣寬度10°（H）、14。（V）,角分辨＜0.2。（H）、7°（V）；Ku波段實現(xiàn)稀疏陣列下機載對地高分辨率三維成像，天線數(shù)量＜5，陣列天線長度＜2m，三維分辨率＜0.1m（距離向）x0.1m（方位向）x0.3m（高度向）。紅外微分體制和硅基單片集成的探測芯片技術(shù)研究內(nèi)容：針對紅外高背景輻射環(huán)境中微弱目標(biāo)的紅外探測跨代技術(shù)所需要的芯片技術(shù)，構(gòu)建紅外成像芯片的微分體制和硅基單片集成體制；研究微分物理量原位直接探測的方法，基于光-電聯(lián)合調(diào)控對不同的光場要素實現(xiàn)原位集成式微分感知的技術(shù)；研究基于膠體量子點的硅基單片集成短波紅外探測芯片，重點突破硫化鉛量子點的批量化合成、暗電流抑制和弱信號采集技術(shù)；建立適應(yīng)微分體制和硅基單片集成體制的紅外成像芯片關(guān)鍵技術(shù)。考核指標(biāo)：提出紅外微分體制探測和硅基單片集成紅外探測的成像芯片結(jié)構(gòu)，研制出紅外成像芯片并且驗證高背景下微弱目標(biāo)探測功能。研制長波紅外微分體制芯片，芯片規(guī)模＞256x256,NEDT優(yōu)于20mK，在外場紅外輻射環(huán)境下相比碲鎘汞長波紅外成像儀對微弱信號目標(biāo)探測的信雜比提高不小于10倍；研究硅基單片集成(CMOS)膠體量子點紅外成像芯片，響應(yīng)波段至1.7pm,芯片規(guī)模為3072x1024,暗電流非制冷條件下＜10pA/像元，外量子效率＞70%,盲元率＜1%。面向?qū)挏赜蚬δ芷骷倪B續(xù)組分外延薄膜技術(shù)與材料研究內(nèi)容：以寬溫域?qū)嵱霉δ芷骷闋恳繕?biāo),發(fā)展水平方向化學(xué)組分連續(xù)變化的外延薄膜生長技術(shù)和匹配的水平空間跨尺度表征技術(shù)；制備連續(xù)組分鐵電和熱電功能材料單晶薄膜；獲得居里溫度和熱電優(yōu)值等關(guān)鍵參量隨精細(xì)組分的定量化規(guī)律；研究連續(xù)組分外延薄膜寬溫域下參量調(diào)控機制；研制基于連續(xù)組分外延薄膜的寬溫域連續(xù)響應(yīng)功能器件?？己酥笜?biāo)：制備出水平方向具有連續(xù)化學(xué)組分的鐵電和熱電外延薄膜，單批次組分跨度區(qū)間310%/cm,實現(xiàn)厘米至微米量級的結(jié)構(gòu)和物性跨尺度表征；連續(xù)組分外延熱電薄膜在常溫附近100K溫域內(nèi)實現(xiàn)穩(wěn)定的高熱電性能，熱電功率因子達(dá)到50yWcm-1K-2，平均zT值達(dá)到1.3;連續(xù)組分鐵電外延薄膜在常溫附近100K范圍內(nèi)保持介電常數(shù)可調(diào)率＞60%，器件電容可調(diào)率＞50%，Q值＞80，頻率可調(diào)率＞25%O面向半導(dǎo)體集成的鐵電調(diào)控新功能器件研究內(nèi)容：面向半導(dǎo)體集成多功能電子和光電子器件的發(fā)展需求，開展鐵電氧化物薄膜和二維層狀材料與第二、三代半導(dǎo)體相兼容的異質(zhì)集成技術(shù)和可控制備工藝的研究;研究鐵電-半導(dǎo)體界面特性及其功能器件極化調(diào)控規(guī)律,突破常規(guī)晶體管的性能瓶頸;構(gòu)建鐵電多功能性調(diào)控金屬離子發(fā)光物理模型和技術(shù)方法，革新傳統(tǒng)的發(fā)光觸發(fā)和調(diào)制技術(shù)，研究鐵電氧化物的多功能性與半導(dǎo)體光電特性的耦合，實現(xiàn)基于新機制的半導(dǎo)體集成的鐵電功能調(diào)控光電子器件?？己酥笜?biāo)：發(fā)展鐵電材料與第二、三代半導(dǎo)體的異質(zhì)集成工藝，實現(xiàn)基于鐵電調(diào)控的半導(dǎo)體晶體管，電流開關(guān)比＞1x106，亞閾值擺幅＜60mVdec-1（常規(guī)晶體管理論最小極限值）;設(shè)計并研制出2~3種具有自主知識產(chǎn)權(quán)的半導(dǎo)體集成的鐵電氧化物原位可逆調(diào)控金屬離子光電子原型器件，包括可尋址的光發(fā)射和換能的多模式一體化陣列，電控光致發(fā)光調(diào)制器和多模態(tài)存儲器等，集成器件工作電壓＜10V,光譜動態(tài)調(diào)控范圍420nm-1600nm。生物過程啟示的陶瓷材料室溫制備關(guān)鍵科學(xué)問題研究內(nèi)容：研究自然制造過程中生物材料組成和顯微結(jié)構(gòu)形成過程的典型特征；研究生物環(huán)境、類生物環(huán)境、生長因子等條件下陶瓷材料合成和顯微結(jié)構(gòu)形成動力學(xué)過程；研究微納尺度限域環(huán)境、外場（光、力、電）等輔助條件對物質(zhì)傳輸、反應(yīng)和組裝致密化機制的影響，設(shè)計和研發(fā)陶瓷材料室溫制備裝備，優(yōu)化制備工藝參數(shù)，研制宏觀尺寸工程陶瓷材料?？己酥笜?biāo)：闡明生物基元、類生物功能基元、生長因子、生物環(huán)境等對陶瓷材料組成和結(jié)構(gòu)形成動力學(xué)的影響規(guī)律，揭示限域環(huán)境、輔助外場作用下的陶瓷材料致密化機理，形成生物過程啟示的陶瓷材料制備技術(shù)理論基礎(chǔ)；發(fā)展陶瓷材料室溫制備新技術(shù)，研制1-2種宏觀尺寸的工程陶瓷材料，尺寸達(dá)到5-10cm,硬度：4-8GPa,抗彎強度：100-200MPa,彈性模量：30-70GPa。大尺寸異形構(gòu)件的熱防護(hù)材料及其制造技術(shù)研究內(nèi)容：面向大尺寸異形構(gòu)件整體制造及熱防護(hù)的需求,研究多元超高溫陶瓷復(fù)合材料高溫長時抗氧化機制,優(yōu)化設(shè)計寬溫域抗燒蝕多元超高溫陶瓷組分；研究反應(yīng)熔滲法制備大尺寸構(gòu)件的多元超高溫陶瓷生長機制，發(fā)展陶瓷與碳/碳材料結(jié)構(gòu)功能一體化的梯度復(fù)合方法；研究大尺寸構(gòu)件碳基體與陶瓷相的定向引入方法、應(yīng)力形成機制與變形控制方法，形成大尺寸異形構(gòu)件整體制造與分區(qū)域熱防護(hù)制備技術(shù)。考核指標(biāo)：熱防護(hù)性能指標(biāo)為：2500-3000°C,2000s線燒蝕率為10-3mm/s量級；500C以下，2000s線燒蝕率為10-5mm/s量級；形成1000mm量級非回轉(zhuǎn)體艙段縮比件的熱防護(hù)/承載一體化整體制造技術(shù)，構(gòu)件材料密度＜2.3g/cm3；材料室溫拉伸強度＞200MPa，室溫彎曲強度＞200MPa，2000C高溫拉伸和彎曲強度＞150MPa；完成整體構(gòu)件地面熱靜力試驗。劣質(zhì)地下水改良的原位調(diào)控理論與技術(shù)研究研究內(nèi)容：研究原位調(diào)控含水層條件下原生劣質(zhì)地下水中氟、砷、氨氮等典型有害組分的去除機理，構(gòu)建水質(zhì)改良原位調(diào)控理論體系；開發(fā)典型原生劣質(zhì)地下水中有害組分及賦存狀態(tài)的原位與現(xiàn)場快速檢測方法，研發(fā)劣質(zhì)地下水多相態(tài)條件下有害組分反應(yīng)性溶質(zhì)運移模型，探索強化吸附除氟、強化固定除砷和強化生物脫氮等原位改良技術(shù)，建立典型原生劣質(zhì)地下水原位調(diào)控的技術(shù)方法體系?？己酥笜?biāo)：揭示原位調(diào)控去除地下水中氟、砷、氨氮等有害組分的機理，建立典型原生劣質(zhì)地下水改良的原位調(diào)控理論體系；研發(fā)劣質(zhì)地下水易變化學(xué)組分及賦存狀態(tài)的現(xiàn)場快速檢測技術(shù)與方法，易變化學(xué)組分檢出限低于國家飲用水標(biāo)準(zhǔn)；形成典型原生劣質(zhì)地下水的原位調(diào)控技術(shù)方法體系，氟去除率大于85%，砷去除率大于80%，氨氮去除率大于30-60%；開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)、可刻畫調(diào)控過程的劣質(zhì)地下水有害組分反應(yīng)性運移模擬軟件；編制劣質(zhì)地下水改良的原位調(diào)控技術(shù)指南；完成1~2個典型地區(qū)的原位調(diào)控技術(shù)示-w-范。中國東部深層高溫地?zé)岬男纬蓹C制與分布特征研究內(nèi)容：針對中國東部深層高溫地?zé)岬膭恿Ρ尘?、生成與聚斂機制、分布規(guī)律等開展研究。通過地球物理-地質(zhì)綜合研究，解析地幔、巖石圈及地殼結(jié)構(gòu)，特別是淺層地殼結(jié)構(gòu)，查明中國東部新/活動構(gòu)造的三維分布；開展有效熱源分析，建立地?zé)釄鐾斫鼤r期構(gòu)造-熱演化歷史，解析巖石圈熱結(jié)構(gòu)；結(jié)合大地電磁測深、航磁等地球物理數(shù)據(jù)、地質(zhì)地球化學(xué)資料，探索精細(xì)刻畫淺部地殼熱結(jié)構(gòu)新的計算模型；開展干熱巖結(jié)構(gòu)力學(xué)成因、壓裂改造方法與機理、壓裂誘災(zāi)風(fēng)險研究?？己酥笜?biāo)：查明東部深層高溫地?zé)岬膭恿C制，建立地質(zhì)成因模式；建立東部深層高溫地?zé)嵘膳c聚斂模式；建立以地質(zhì)、地球物理數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)、以熱流值為約束，“自下而上”的地?zé)嵩u估新模式；建立中國東部高溫地?zé)豳Y源分布預(yù)測模型；揭示干熱巖多尺度結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)力學(xué)機制、壓裂縫網(wǎng)起裂擴(kuò)展機理，建立壓裂誘發(fā)地震風(fēng)險評價方法。富氦天然氣成藏機制及氦資源分布預(yù)測技術(shù)研究內(nèi)容：研究有效氦源的評價參數(shù)及氦氣釋放機制，揭示控制氦源效率及潛力的關(guān)鍵因素；研究復(fù)雜地質(zhì)介質(zhì)中氦的運載機制及控制因素，揭示地質(zhì)條件下溫度、壓力、介質(zhì)特征對氦氣運移、富集的控制；研究富氦氣藏成藏過程及關(guān)鍵控制因素，闡明古老克拉通地臺區(qū)富氦氣藏、深大斷裂/巖漿活動區(qū)富氦氣藏、非常規(guī)天然氣（頁巖氣、煤層氣等）富氦氣藏的成藏條件、動態(tài)富集過程及關(guān)鍵控制因素；建立氦源效率及潛力評價技術(shù)、復(fù)雜地質(zhì)條件氦氣運載效能評價技術(shù)、富氦氣藏成藏條件及富氦天然氣有利分布區(qū)帶及勘探目標(biāo)預(yù)測技術(shù)，綜合集成構(gòu)建氦資源評價預(yù)測技術(shù)?？己酥笜?biāo)：初步建立富氦天然氣富集成藏理論；創(chuàng)新性地構(gòu)建以氦源效率及潛力評價技術(shù)、富氦天然氣有利分布區(qū)帶及勘探目標(biāo)預(yù)測技術(shù)為核心的氦資源分布預(yù)測技術(shù)；提出3到5個富氦天然氣勘探區(qū)帶和目標(biāo)?；鹦堑囊司迎h(huán)境和生命信號探索研究基于我國“天問一號”首次火星探測任務(wù)中環(huán)繞和就位探測數(shù)據(jù)和國際上已有的歷史數(shù)據(jù)，結(jié)合火星隕石、模擬樣品的實驗室研究，并充分參考地球臨近空間和我國柴達(dá)木盆地等類火星的極端環(huán)境條件，開展火星表面的水成礦物類型、分布及含量和形成環(huán)境的研究，識別火星表面與水活動相關(guān)的古湖泊盆地和河流三角洲并刻畫其形貌特征和演化過程，分析河流和古湖泊中的沉積地貌及沉積物礦物組合特征對火星氣候的響應(yīng)特征，研究火星表層以下水冰分布并尋找可能的地下宜居環(huán)境，分析火星隕石中的硫等揮發(fā)性元素的同位素組成和不同氧氣含量下硫等揮發(fā)性元素的光化學(xué)反應(yīng)過程，研究地球臨近空間、柴達(dá)木盆地等類火星極端環(huán)境中的生物多樣性、地理分布和組學(xué)特征，開發(fā)代表性生物、化石、生命代謝產(chǎn)物、生物大分子、有機質(zhì)等在模擬火星環(huán)境中的檢測方法?？臻g微重力燃燒的基礎(chǔ)性研究面向先進(jìn)能源動力和高性能發(fā)動機提高能效、燃燒源污染物的控制、地面和載人航天防火技術(shù)，通過一系列的微重力燃燒實驗,得到解耦浮力效應(yīng)的科學(xué)實驗數(shù)據(jù)，促進(jìn)對燃燒現(xiàn)象科學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識和模型的建立，推進(jìn)燃燒科學(xué)和技術(shù)的創(chuàng)新。具體內(nèi)容包括：層流近極限燃燒特性研究；射流火焰湍流轉(zhuǎn)捩及火焰結(jié)構(gòu)特性研究；載人航天火災(zāi)行為及材料防火安全研究；微重力固體廢棄物燃燒和熱處理基礎(chǔ)研究；微重力燃燒的碳煙生成研究，火焰合成特種材料研究?？臻g環(huán)境中新材料制備原理與特種成形技術(shù)基于空間環(huán)境的特殊條件，探索新材料變革性制備原理與特種成形技術(shù)。揭示超高溫金屬材料的液態(tài)熱物理性質(zhì)，探索空間快速凝固動力學(xué)規(guī)律；研究新型大塊非晶與稀土磁性合金的空間制備與成形過程，優(yōu)化非晶/納米晶軟磁合金組織和磁性能；探索空間環(huán)境中液相分離機理，發(fā)展高性能稀土鎂合金特種成形技術(shù)；研究無機功能晶體的空間生長動力學(xué)及其生物醫(yī)學(xué)特性，實現(xiàn)其結(jié)構(gòu)和缺陷的主動調(diào)控；建立有機功能材料和納米復(fù)合材料的空間合成新途徑，發(fā)展新型凝膠潤滑材料和含浸潤滑劑多孔納米復(fù)合材料?？臻g胚胎發(fā)育和生命孕育研究研究空間微重力對哺乳動物和人類生殖細(xì)胞及其支持細(xì)胞協(xié)同發(fā)育的影響,從分子、細(xì)胞、組織等多個層面，系統(tǒng)地探究微重力環(huán)境對生殖細(xì)胞及其支持細(xì)胞協(xié)同發(fā)育的影響;研究空間微重力下體外培養(yǎng)和分化胚胎干細(xì)胞為各類功能細(xì)胞、組織及器官的特性變化及基本規(guī)律；研究空間環(huán)境低敏感小鼠品系的篩選和構(gòu)建，空間小鼠培養(yǎng)關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問題。日-地和日球?qū)舆吔缣綔y中的重要科學(xué)問題圍繞理解日-地多圈層耦合過程和日球?qū)舆吔绲膹?fù)雜系統(tǒng)開展重要科學(xué)問題研究?；诠庾V成像觀測研究日冕磁場、密度、溫度、速度的二維分布及其快速演化；研究太陽風(fēng)與地球磁層相互作用的關(guān)鍵區(qū)域（包括磁層頂、極光區(qū)和磁尾）的成像特征；建立數(shù)據(jù)驅(qū)動的內(nèi)/外日球?qū)尤湕l三維多元太陽風(fēng)動力學(xué)演化模型，模擬背景太陽風(fēng)環(huán)境及太陽風(fēng)暴大尺度結(jié)構(gòu)的傳播與演化；研究太陽風(fēng)邊際結(jié)構(gòu)及動態(tài)特性，星際介質(zhì)對太陽風(fēng)的侵入作用；研究太陽風(fēng)超熱粒子及異常宇宙線的起源、加速和演化，銀河宇宙線在太陽系邊際的調(diào)制傳輸機制?；诜兜氯A外延-剝離轉(zhuǎn)印的半導(dǎo)體器件制作新方法面向未來信息系統(tǒng)對高性能半導(dǎo)體器件的需求，突破襯底對器件性能的限制，探索基于范德華外延-剝離轉(zhuǎn)印的器件制作新方法，實現(xiàn)不依賴外延關(guān)系的襯底選擇，為高效率光電器件和大功率射頻器件的研制提供變革技術(shù)?；诼暡ㄐ略砑钚⌒突炀€技術(shù)面向低頻天線機動化和高頻天線芯片化的重大應(yīng)用需求，研究多頻段小型化聲波激勵天線新機理、新材料和新工藝，突破天線尺寸數(shù)量級縮減的技術(shù)瓶頸和傳統(tǒng)天線輻射效率與帶寬的物理極限，實現(xiàn)天線技術(shù)在尺寸和性能上的跨越。具有開放擴(kuò)展架構(gòu)的模塊化移動終端技術(shù)針對傳統(tǒng)移動終端更新?lián)Q代導(dǎo)致的資源浪費，研究可持續(xù)演進(jìn)的模塊化終端新形態(tài)，通過軟件、模塊升級與按需組合，支持多頻段、多體制無線接入，實現(xiàn)終端由封閉向開放擴(kuò)展架構(gòu)的轉(zhuǎn)變。超鋪展液滴調(diào)控技術(shù)用于高效農(nóng)藥利用的基礎(chǔ)研究面向農(nóng)藥高效利用的重大需求，研究農(nóng)作物葉面獨特的微觀結(jié)構(gòu)性質(zhì)對農(nóng)藥液滴撞擊在其表面的迸濺和沉積的影響機制；發(fā)展新型高效的表面活性劑農(nóng)藥載體保護(hù)體系，實現(xiàn)利用表面活性劑操控農(nóng)藥液滴在農(nóng)作物和雜草葉面間進(jìn)行靶向性選擇、高效沉積、抗風(fēng)雨侵蝕的顛覆性技術(shù)；與農(nóng)藥活性調(diào)控技術(shù)相結(jié)合，在大幅度減少農(nóng)藥使用量的同時解決農(nóng)藥在農(nóng)作物葉面的殘留問題，突破傳統(tǒng)方法的極限，全方面提升農(nóng)藥利用效率，構(gòu)建農(nóng)藥噴霧在雜草和農(nóng)作物葉面間的靶向噴灑與高效選擇沉積技術(shù)，形成農(nóng)藥可持續(xù)、低劑量、零殘留的助劑、載體系統(tǒng)，推動精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的實用化，完成農(nóng)田農(nóng)藥噴灑測試。高靈敏高速高溫超導(dǎo)單光子探測材料與器件面向自由空間光通信對輕質(zhì)小型、高靈敏光子探測器的迫切需求，聚焦星間激光通信等航空航天國家重大戰(zhàn)略，開展新型結(jié)構(gòu)高溫超導(dǎo)薄膜制備與物性研究；揭示基于量子金屬態(tài)的新型超導(dǎo)量子效應(yīng)形成機制；建立微結(jié)構(gòu)與庫珀對輸運特性的構(gòu)效關(guān)系和評價準(zhǔn)則；發(fā)展基于高溫超導(dǎo)體量子金屬態(tài)的高靈敏、高速單光子探測原型器件。稀土基新型電子相變半導(dǎo)體與敏感電阻器件圍繞國家戰(zhàn)略，從電子材料角度變革現(xiàn)有突變式敏感電阻元器件技術(shù)；發(fā)展稀土鎳基氧化物等新型電子相變材料的非真空制備技術(shù)；發(fā)展其金屬絕緣體相變溫度在寬溫區(qū)范圍的精準(zhǔn)設(shè)計方法；研究