國科金發計〔2023〕57號

國家自然科學基金委員會現發布團簇構造、功能及多級演化重大研究計劃2023年度項目指南，請申請人及依托單位按項目指南所述要求和注意事項申請。

國家自然科學基金委員會

2023年7月31日

團簇構造、功能及多級演化重大研究計劃

2023年度項目指南

團簇是介于原子/分子與宏觀物質之間的多核聚集體，具有確定的原子組成和化學結構，代表了凝聚態物質的初生態，是關聯宏觀性質和物質微觀結構的理想模型，對深刻認識和理解物質轉化的規律具有重大意義。

一、科學目標

通過化學、物理、生命、材料、環境、信息等多學科交叉，發展新型團簇及其多級結構構筑的新概念、新策略、新方法和新反應，建立團簇高精度和高分辨表征的新技術，在原子水平上揭示團簇特殊性質的結構基礎與演變規律，理解團簇結構與功能的關聯，制備功能團簇基材料與器件，解決基于團簇的變革性技術中的關鍵科學問題，促進相關學科的發展。

二、核心科學問題

本重大研究計劃將聚焦團簇構效關系，探索物質結構與性能隨團簇尺寸變化的規律，揭示團簇穩定性機制，理解多級團簇體系中主體與環境的作用機制，實現功能導向的多級團簇結構的精準構筑和宏量制備。

（一）團簇的穩定性機制。

具有特殊結構與獨特性能的新型團簇的發現、團簇形成機理和穩定化機制的理解、各種化學鍵及弱相互作用的認知。

（二）團簇電子結構的規律。

團簇結構及穩定性隨團簇尺寸的演變規律、團簇的“幻數”特性、團簇的構效關系。

（三）多級團簇功能的調控原理。

多級團簇功能與團簇內聚集態、簇際相互作用、團簇與環境耦合的關系。

三、2023年度資助的研究方向

進一步聚焦團簇構造、功能及多級演化的關鍵科學問題，在本重大研究計劃前期執行的基礎上，2023年度以集成項目和重點支持項目的形式對以下四項研究內容進行資助：

（一）團簇的精準構筑及功能應用。

建立具有精準結構和確定原子數的團簇的定向設計、高效合成策略和宏量制備方法，認識和理解團簇穩定性機制，揭示團簇制備的調控規律。理解團簇內多核聚集態與電子轉移、簇際相互作用、團簇與環境及外場間相互作用的規律，揭示團簇基功能材料的構效關系，進而實現功能復合。重點支持功能導向的原子團簇和分子團簇的設計及合成，通過其光、電、磁等物理特性的性能復合，構建基于多級結構的相關團簇材料和器件，為集成電路、大氣環境、原子制造和量子信息等領域中重要難題提供解決方案。

（二）團簇形成機制、演化規律及表征。

發展超高時空分辨的團簇研究技術與團簇的電子結構理論。建立團簇結構數據庫，發展人工智能（AI）輔助的合成方法。發展先進的團簇束源技術，建立團簇物性表征新方法，揭示團簇成核機制、生長演化規律及其動力學性質。重點支持建設高時空分辨的團簇科學裝置，發展創新的團簇形成與表征方法，實驗與理論研究相結合，理解團簇結構與性能的關系，認識和研究金屬原子、水分子等團簇的結構、性質及演化規律。

（三）團簇和模擬金屬酶的催化基礎。

研究具有確定原子數和精確結構的負載型團簇和仿生團簇的催化性能，理解催化過程中團簇結構、電子轉移和能量傳遞對分子轉化的影響。開展以特定原子數的團簇為催化劑、催化機制可明確表征的研究，針對烴類、N2、CO2、H2O等重要分子的催化轉化和生物酶活性中心的全合成與催化機制研究等方面內容。重點支持團簇模擬金屬酶的合成，開展固氮、光合、產氫等功能研究；發展金屬與碳團簇的復合體系，開拓團簇在氮循環、碳循環、硫循環等方向的催化應用。

（四）功能團簇在生物醫學上的應用。

通過團簇的表面結構修飾與性能優化，構建具有生物靶向功能的團簇及其組裝體，研發生物醫用熒光團簇顯像劑，發展靶向識別和腫瘤細胞可視化技術，實現對腫瘤的精確成像和治療。重點支持稀土、硼等團簇體系功能衍生與生物醫學應用，獲得可用于癌癥診斷、靶向、中子捕獲放療等診療一體化的團簇候選藥物。

四、項目遴選的基本原則

本重大研究計劃以原始創新為首要目標。申請書應論述與項目指南最接近的科學問題和創新目標，同時要體現交叉研究的特征以及對解決核心科學問題和實現本重大研究計劃總體目標的貢獻。鼓勵多學科實質性交叉合作研究，優先考慮生命、醫學、數理及材料等學科與化學學科的交叉合作，優先支持跨領域交叉的研究項目。

集成項目要在前期已經取得的重要進展基礎上，進一步聚焦核心科學問題，明確申請項目對實現本重大研究計劃總體目標和解決核心科學問題的貢獻。重點支持項目要有較好的前期研究成績和積累，提出明確的重要、前沿科學問題進一步深入系統研究，體現學科交叉特征。

五、2023年度資助計劃

擬資助重點支持項目1-3項，直接費用資助強度為200-400萬元/項，資助期限為4年，申請書中研究期限應填寫“2024年1月1日-2027年12月31日”；擬資助集成項目4-8項，直接費用資助強度為200-1000萬元/項，資助期限為3年，申請書中研究期限應填寫“2024年1月1日-2026年12月31日”。國家自然科學基金委員會將根據申請情況和申請項目研究工作的實際需要確定資助項目數和直接費用資助金額。

六、申請要求及注意事項

（一）申請條件。

本重大研究計劃項目申請人應當具備以下條件：

1.具有承擔基礎研究課題的經歷；

2.具有高級專業技術職務（職稱）。

在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請人進行申請。

（二）限項申請規定。

執行《2023年度國家自然科學基金項目指南》“申請規定”中限項申請規定的相關要求。

（三）申請注意事項。

申請人和依托單位應當認真閱讀并執行本項目指南、《2023年度國家自然科學基金項目指南》和《關于2023年度國家自然科學基金項目申請與結題等有關事項的通告》中相關要求。

1. 本重大研究計劃項目實行無紙化申請。申請書提交日期為2023年9月1日——9月7日16時。

（1）申請人應當按照科學基金網絡信息系統中重大研究計劃項目的填報說明與撰寫提綱要求在線填寫和提交電子申請書及附件材料。

（2）本重大研究計劃旨在緊密圍繞核心科學問題，將對多學科相關研究進行戰略性的方向引導和優勢整合，成為一個項目集群。申請人應根據本重大研究計劃擬解決的具體科學問題和項目指南公布的擬資助研究方向，自行擬定項目名稱、科學目標、研究內容、技術路線和相應的研究經費等。

（3）申請書中的資助類別選擇“重大研究計劃”，亞類說明選擇“集成項目”或“重點支持項目”，附注說明選擇“團簇構造、功能及多級演化”，根據擬申請的具體研究內容選擇相應的申請代碼。

集成項目的合作研究單位不得超過4個。重點支持項目的合作研究單位不得超過2個。

（4）申請人在申請書“立項依據與研究內容”部分，應當首先說明申請符合本項目指南中的資助研究方向，以及對解決本重大研究計劃核心科學問題和實現本重大研究計劃科學目標的貢獻。

如果申請人已經承擔與本重大研究計劃相關的其他科技計劃項目，應當在申請書正文的“研究基礎與工作條件”部分論述申請項目與其他相關項目的區別與聯系。

2. 依托單位應當按照要求完成依托單位承諾、組織申請以及審核申請材料等工作。在2023年9月7日16時前通過信息系統逐項確認提交本單位電子申請書及附件材料，并于9月8日16時前在線提交本單位項目申請清單。

3. 其他注意事項。

（1）為實現重大研究計劃總體科學目標和多學科集成，獲得資助的項目負責人應當承諾遵守相關數據和資料管理與共享的規定，項目執行過程中應關注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關系。

（2）為加強項目的學術交流，促進項目群的形成和多學科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦一次資助項目的年度學術交流會，并將不定期地組織相關領域的學術研討會。獲資助項目負責人有義務參加本重大研究計劃指導專家組和管理工作組所組織的上述學術交流活動。

（四）咨詢方式。

國家自然科學基金委員會

化學科學部三處

聯系電話：010-62328253