纳米科技重点专项.docx
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纳米科技重点专项
“纳米科技”重点专项
2016年度项目申报指南、指南编制专家名单、形式审查条件要求
一、“纳米科技”重点专项2016年度项目申报指南
为继续保持我国在纳米科技国际竞争中的优势，并推动相关研究成果的转化应用，按照《国家中长期科技发展规划纲要（2006—2020年）》部署，根据国务院《关于深化中央财政科技计划（专项、基金等）管理改革的方案》，科技部会同有关部门编制了“纳米科技”重点专项实施方案。
“纳米科技”重点专项的总体目标是获得重大原始创新和重要应用成果，提高自主创新能力及研究成果的国际影响力，力争在若干优势领域率先取得重大突破，如纳米尺度超高分辨表征技术、新型纳米信息材料与器件、纳米能源与环境技术、纳米结构材料的工业化改性、新型纳米药物的研发与产业化等。
保持我国纳米科技在国际上处于第一梯队的位置，在若干重要方向上起到引领作用；培养若干具有重要影响力的领军人才和团队；加强基础研究与应用研究的衔接，带动和支撑相关产业的发展，加快国家级纳米科技科研机构和创新链的建设，推动纳米科技产业发展，带动相关研究和应用示范基地的发展。
“纳米科技”重点专项将部署7个方面的研究任务：
1.新型纳米制备与加工技术；2.纳米表征与标准；3.纳米生物医药；4.纳米信息材料与器件；5.能源纳米材料与技术；6.环境纳米材料与技术；7.纳米科技重大问题。
根据专项实施方案和“十二五”期间有关部署，2016年优先支持26个研究方向。
申报单位针对重要支持方向，面向解决重大科学问题和突破关键技术进行一体化设计，组织申报项目。
鼓励围绕一个重大科学问题或重要应用目标，从基础研究到应用研究全链条组织项目。
鼓励依托国家实验室、国家重点实验室等重要科研基地组织项目。
项目执行期一般为5年。
为保证研究队伍有效合作、提高效率，项目下设课题数原则上不超过4个，每个项目所含单位数控制在4个以内。
所有重要支持方向均受理青年科学家项目申请。
1.新型纳米制备与加工技术
1.1新型碳纳米材料的制备与光电功能研究
研究内容：
手性碳纳米管、石墨烯纳米带、高质量石墨烯（碳单层或少层）和石墨炔等纳米碳材料的宏量可控制备与可控掺杂，碳基纳米结构中的物理新效应与光电功能的高效调控。
考核指标：
实现面积大于2平方厘米和密度大于100根/微米的单壁碳纳米管平行阵列的可控制备方法；实现高品质单层石墨烯的连续可控制备方法；建立面积大于平方分米高取向石墨炔薄膜（厚度小于10纳米）的制备技术；建立碳纳米材料在光电子和光电转换器件中的应用关键技术，实现在显示驱动和柔性电子器件中的应用示范。
1.2具有特殊功能的有机纳米材料的自组装
研究内容：
新颖自组装基元的设计合成；结构、形状、手性确定的有机纳米功能材料的自组装方法；定向、维数可控、大面积、高有序纳米结构的自组装技术。
考核指标：
建立功能有机纳米材料可控制备的新方法和新技术，提出功能分子在表界面自组装规律的新观点，在有机纳米材料固体结构物性、微观结构和宏观性能的关系研究方面取得新突破，获得世界纪录的高迁移率、高能量转换效率的有机纳米功能材料；突破有机纳米材料在电子、光子和光电子等关键器件与柔性器件中的应用关键技术。
1.3纳米加工和构筑新技术
研究内容：
大面积、多维度、高精度、可控纳米和微米跨尺度结构与器件加工构筑新方法。
考核指标：
建立纳米和微米跨尺度结构与器件加工技术规范，在大面积（4英寸）上实现分辨率小于20纳米、均匀性优于90%纳米结构与器件，实现在2—4项信息和安全领域中的应用。
2.纳米表征与标准
2.1纳米结构的原位、实时和动态极限分辨率表征方法
研究内容：
纳米结构和特性的原位、实时、动态及外场作用下的极限分辨率表征方法及检测技术。
考核指标：
发展极限分辨率的纳米结构表征和成像技术与理论，提供相应的实用模拟程序包；实现纳米体系化学官能团的亚纳米尺度识别、成键和断键过程的动态检测；实现外场条件下纳米体系相互作用和演化过程的高空间分辨（小于1纳米）及动态（皮秒－飞秒）表征。
2.2跨尺度物理、化学性质测量技术
研究内容：
功能纳米材料体系表/界面结构及关联理化性质的跨尺度精确表征和测量。
考核指标：
发展功能材料和器件中显微结构与电子过程的纳米级原位表征技术，实现多相界面分子排列和取向结构的精确表征，实现纳米到微米跨尺度空间分辨的原位光电性质和皮秒至飞秒级的瞬态特性测量；建立自组装体系和纳米复合材料体系中界面构造、物性调控及多尺度传递的构效分析方法，阐明功能优化的核心机制和有效路径。
2.3纳米技术标准与标准样品
研究内容：
面向重要纳米产业应用，开展纳米性能检测标准研究，纳米标准物质与标准样品研制，包括纳米技术术语和定义、测量和表征、健康安全和环境、材料规格等。
考核指标：
制定纳米结构基本性质的系列纳米技术标准，建立纳米制造技术和重大应用中纳米性能检测的系列标准化方法及评价规范，完成系列国家一级、二级纳米标准物质/标准样品，主持制定纳米技术国家标准20—40项，主导制定国际纳米技术标准（ISO，IEC）10—20项。
2.4纳米尺度物理性能与输运性质测量技术
研究内容：
纳米尺度电学、光学、磁学、力学和热学等物性及其输运性质的定量化综合测量技术。
考核指标：
实现单分子水平光学、电学、磁学性质及新奇量子效应的高灵敏检测，有效调控分子结构和各类响应特性；实现纳米尺度光、电、热、磁、力等物性及其相关输运性质的综合表征，达到基本物性的定量化测量。
阐明纳米材料/器件中缺陷的分布、成核、传播与失效过程的机理，提出纳米材料／器件设计和调控新方法。
3.纳米生物医药
3.1恶性肿瘤等重大疾病的纳米检测及体外诊断新方法
研究内容：
用于恶性肿瘤等重大疾病检测和诊断的纳米标记材料及其标记检测技术和方法。
考核指标：
建立量子点、贵金属等纳米材料标记的快速纳米生物检测技术和方法，针对样品中特定细胞（包括癌细胞团等）、病原微生物、蛋白质、核酸、小分子等的检测灵敏度达到单细胞或单分子水平；发展1—2种单分子/单颗粒实时示踪、活体定量纳米检测等技术，满足重大疾病发病机理研究需求。
研制数种经药监局批准的使用纳米材料标记的临床检测试剂和试剂盒，部分成果进入产业示范。
3.2心脑血管疾病即时诊断、有效干预的纳米技术
研究内容：
针对心脑血管疾病的关键分子靶点，结合现代影像设备及医学信息处理技术，研发可应用于临床的多功能分子纳米探针和在体实时成像及处理技术，研究快速诊断并即时治疗的医疗新策略。
考核指标：
采用能用于人体的多功能分子纳米探针，针对心脑血管疾病等重大疾病突发时应急处理的医疗需求，建立即时、快速诊断并能受控干预所需的成像增强技术与干预新方法，明显改善或提高相关临床技术水平。
实现1～2种经CFDA批准的影像增强剂，部分成果进入产业示范。
3.3重大疾病的纳米治疗新技术
研究内容：
用于恶性肿瘤等重大疾病治疗的新型纳米材料、纳米器件及相关治疗新技术。
考核指标：
发展基于纳米组装体的纳米生物治疗、纳米成像技术的手术显影或手术导航、纳米针阵列的给药技术、以及采用磁性纳米材料或贵金属纳米材料的物理治疗新方法，获得3—5种可经CFDA批准应用于人体的纳米材料与纳米器械，1—2种治疗技术进入临床前试验。
3.4新型纳米药物研发
研究内容：
具有原创性和实用性的纳米药物及纳米技术改性的新剂型，纳米药物胞内转运和体内递送的过程与规律，体内外作用的分子机制。
考核指标：
发展纳米药物制备、质量控制、药物传递与释放等的原创技术；针对临床用药的重大需求，研制新型靶向纳米药物；选择基础好、有应用前景的纳米材料，阐明载药机制、生物降解、细胞与动物水平毒理学机制等，研发出若干新型药用纳米材料。
3—5种纳米药物获得CFDA临床试验许可。
3.5纳米生物效应与安全性
研究内容：
医用及工业应用纳米材料的毒理学机制与安全性评价基础。
考核指标：
阐明医学应用纳米材料或与人接触广泛的工业纳米材料毒理学效应的关键机制，纳米技术安全评估流程的科学基础；阐明重要纳米材料的释放、迁移、转化行为，提出并验证其安全性评价方法和技术；提出与科技伦理学交叉的纳米技术社会伦理学问题。
3.6组织修复用纳米杂化材料
研究内容：
多尺度、多功能纳米无机材料以及高生物相容性软物质材料；仿人体硬组织（牙、骨）的结构梯度性纳米杂化材料；具有生物活性的仿人体软组织（神经、肌肉、皮肤）响应性智能材料；仿生组织与肌体的临床服役交互机制。
考核指标：
研制生物安全性高的组织修复用纳米杂化材料，根据个体差异实现杂化材料定制化，仿生硬组织和软组织材料应具有类人体机械性能（强度，模量，韧性等）和响应（传导性、收缩性、防御性）行为，其各性能参数不低于本体组织的90%。
2—3个产品实现临床应用。
4.纳米信息材料与器件
4.1纳米电子器件及其集成
研究内容：
纳米存储器三维集成中的器件采用新结构和新材料的物理问题，多值存储，架构优化，提高集成密度的方法，串扰和失效机制，利用三维结构研究存储与计算融合的功能以及纳米阻变存储器的三维集成。
考核指标：
纳米存储器件编程电压<2V，操作速度<50ns，循环次数>108，操作功耗<1pJ，实现8层以上的片内三维存储器集成且存储密度>8Gbit/cm2的三维存储演示芯片。
4.2碳基纳米电子器件与集成
研究内容：
高性能碳基纳米晶体管的制备及大规模集成，碳基和半导体集成电路的混合集成。
亚10纳米碳基CMOS器件制备技术；芯片用碳管材料的可控和批量制备；新型器件在柔性衬底上的基本科学与技术问题。
考核指标：
实现集成电路用高纯半导体碳纳米管材料的批量制备，建立碳基纳米电路与硅基CMOS集成电路的混合集成工艺；碳纳米管平行阵列中半导体纯度大于99%，碳基纳米CMOS场效应晶体管栅长小于10纳米，本征门延时小于0.1ps，碳基纳米集成电路规模大于1000门级，实现4位碳基CPU的功能演示；实现柔性碳纳米器件在可穿戴装备上的应用。
4.3真空微纳电子器件
研究内容：
采用真空微纳电子技术的新型真空光电转换器件，微纳器件高效制备与集成技术。
考核指标：
实现较高密度可选址的纳米线阵列，大面积平板发光与探测器件的关键科学与技术。
平板器件指标：
1、发光器件尺寸：
对角线8英寸，阵列数320*320，辐射剂量不低于0.4mGy。
2、探测器件尺寸：
对角线8英寸，探测像素数320*320，量子探测效率大于50%。
探测器件为阵列式，光电增益高于105，信噪比高于60dB。
4.4纳米成像光电子器件
研究内容：
新物理机制和新器件架构的纳米级成像芯片，低功耗、高稳定性、高动态范围的纳米级像素器件集成及其量产技术。
考核指标：
发展新型光电转换机制的纳米级像素成像芯片，纳米级成像芯片突破可见光衍射极限。
研制出单芯片5000万像素以上，单个像素<200纳米的突破衍射极限成像芯片；实现成像动态范围>40dB,芯片功耗<10mW，分辨率超过2500线对/毫米，帧频大于1Hz的超低成本芯片集成，芯片可以同时对超过1×104个细胞高分辨率大视场成像，应用于生物医学的高分辨率显微成像、纳米级物理化学观测和分析等重要应用领域。
完成标准大规模集成电路芯片制造平台的量产准备。
4.5CMOS兼容的太赫兹源，探测和阵列成像
研究内容：
应用于高效太赫兹信息传输和成像低维半导体材料制备与性能调控，与CMOS兼容的太赫兹光源和光电转换器件。
考核指标：
实现太赫兹器件技术与CMOS工艺高度兼容，太赫兹发射源和探测器能在室温下连续操作；发射源工作频率范围在50GHz－5THz，输出功率达到mW级别；探测动态量程大于100dB，阵列成像器件的像素优于128x128pixels，单像素分辨率突破衍射极限，达到百纳米级别，解决器件尺寸减小引起的负载功率问题，发展单片尺寸不小于3英寸的焦平面阵列成像。
4.6新型二维原子晶体材料和器件原理
研究内容：
超薄沟道、高载流子迁移率、带隙可调控的高性能二维原子晶体材料的精准构筑和制备，研究带隙、掺杂等关键物性调控以及自旋、能谷等信息单元操控中的科学问题，构建新颖器件原型。
考核指标：
发现和合成新的高性能二维原子晶体材料并完成结构和性能表征；制备出宏观尺度、结构完整和性能优异的二维原子晶体薄膜；演示针对下一代高速、低功耗信息处理和高灵敏探测要求的二维原子晶体逻辑器件、高频射频器件、光电子发射和探测器件等，建立相关器件原理和物理模型，发展功能协同与集成技术，占领二维原子晶体材料和器件研究的国际制高点。
5能源纳米材料与技术
5.1高性能能量转换纳米材料与技术
研究内容：
无机、有机及无机/有机杂化高性能太阳能电池中的多功能纳米复合材料制备、纳米结构表面/界面调控和高性能器件制造技术。
考核指标：
发展活性层纳米结构及其稳定性的控制方法；提出新型的薄膜太阳能电池结构和机理；提高基于纳米材料和技术的高效新型电池的效率和稳定性，实验室电池效率达15%或同类电池国际先进水平；小型组件效率达到实验室电池效率之80%；封装无机电池稳定性达20年以上；有机及有机/无机杂化电池稳定性达1年以上或国际先进水平；典型器件实现应用示范。
5.2纳米能量存储材料及器件
研究内容：
下一代锂、铝等储能电池的纳米电极材料结构的设计和充放电过程中的电子结构、晶体结构、界面反应的演化规律。
考核指标：
研制综合性能优异的纳米正负极材料、固体电解质材料、具有纳米尺度界面修饰功能的添加剂材料以及纳米复合隔膜材料。
新型纳米电极材料的锂电池储能密度大于400Wh/kg，循环稳定性大于500次。
5.3纳米能源器件及自驱动系统
研究内容：
基于摩擦及压电效应的纳米发电机的能量转换机制；材料组成、微观表面结构等对发电效率的影响；纳米发电机的电能存储及能源管理、系统集成与封装；自驱动传感、空气净化等领域的应用示范。
考核指标：
阐明纳米发电机的能量转换机制；研发适应不同应用需求的纳米发电材料体系；建立纳米发电机的评价指标体系和行业技术评测规范；纳米发电机的能量转换效率≥70%,峰值功率密度≥550W/m2；纳米发电—储能一体化能源包的能量存储效率≥60%；实现主动感知外界信号的自供电系统原型器件在传感、空气净化等领域的示范应用；实现小型能源和大型摩擦纳米发电机阵列的能源产业示范。
5.4资源小分子催化转化的纳米特性和高效催化剂研制
研究内容：
纳米结构及表界面效应等对表面催化反应的
调控规律，资源小分子化学键高效重组的催化活性中心精准构筑，创制多功能纳米催化剂。
考核指标：
突破金属复合催化剂、氧化物催化剂和纳米孔结构催化剂的可控制备的基础理论和应用技术，并实现规模制备；发展3—5个基于原料多样化的化工资源高效利用新催化过程，显著提高目的产品的精细化率；突破我国化石能源高效转化的瓶颈科学和技术问题，创新催化过程，创制新催化剂，实现我国基于天然气和煤转化生产高值化学品和清洁能源的重要催化过程的水耗和CO2排放降低20%以上，并与企业合作进行工业化试验，显著提高我国能源和化工企业的绿色化水平。
6.环境纳米材料与技术
6.1用于大气环境检测和治理用纳米技术
研究内容：
高效去除空气中污染物及原位、快速、高灵敏检测的纳米材料与技术。
考核指标：
研发高效去除和消减NOx、NH3、SOx、PM、VOCs、POPs等污染物的纳米净化材料与技术，揭示其微纳结构效应与界面作用；研发用于气体污染物及超微粒子的原位、快速、高灵敏检测以及污染物鉴定与示踪索源的纳米材料与技术。
形成若干项可实用化技术，实现示范应用。
6.2用于水中污染物检测与处理用的纳米技术
研究内容：
用于水中污染物的纳米技术快速识别与检测，以及水中污染物高效去除的纳米材料与技术。
考核指标：
实现纳米材料特异性表面结构与能带结构的设计与构造，阐明纳米材料的环境转化与归趋；研发用于饮用水中微量有毒污染物净化及工业废水深度处理的高效吸附、过滤、催化降解等纳米材料与技术；研发典型水污染物原位治理与修复的纳米材料与技术。
形成若干项可实用化技术，实现示范应用。
7.纳米科技重大问题
目前已在纳米科学前沿取得重大创新突破，通过从基础研究到应用研究的全链条一体化设计，经过3—5年研究，有望在纳米科技重要应用领域培育形成颠覆性技术的重大问题。
二、“纳米科技”重点专项2016年度项目申报指南编制专家名单
序号
姓名
工作单位
职称/职务
1
白春礼
中国科学院
研究员
2
朱星
北京大学
教授
3
许宁生
复旦大学
教授
4
王琛
国家纳米科学中心
研究员
5
祝世宁
南京大学
教授
6
赵进才
中国科学院化学研究所
研究员
7
罗毅
中国科学技术大学
教授
8
陈建峰
北京化工大学
教授
9
刘明
中国科学院微电子研究所
研究员
10
庞代文
武汉大学
教授
11
顾宁
东南大学
教授
12
卢磊
中国科学院金属研究所
研究员
三、“纳米科技”重点专项形式审查条件要求
申报项目须符合以下形式审查条件要求。
1.推荐程序和填写要求
（1）由指南规定的推荐单位在规定时间内出具推荐函。
（2）申报单位同一项目须通过单个推荐单位申报，不得多头申报和重复申报。
（3）项目申报书（包括预申报书和正式申报书，下同）内容与申报的指南方向基本相符。
（4）项目申报书及附件按格式要求填写完整。
2.申报人应具备的资格条件
（1）项目及下设任务（课题）负责人申报项目当年不超过60周岁（1956年1月1日以后出生），应具有高级职称或博士学位。
（2）青年科学家项目不设课题，项目负责人应同时具有高级职称和博士学位，所有参加人员申报项目当年均不超过35周岁（1981年1月1日以后出生）。
（3）受聘于内地单位的外籍科学家及港、澳、台地区科学家可作为重点专项的项目（含任务或课题）负责人，全职受聘人员须由内地受聘单位提供全职受聘的有效证明，非全职受聘人员须由内地受聘单位和境外单位同时提供受聘的有效证明，并随纸质项目申报书一并报送。
（4）项目（含任务或课题）负责人限申报一个项目，973计划（含重大科学研究计划）、863计划、国家科技支撑计划、国家国际科技合作专项、国家重大科学仪器设备开发专项、公益性行业科研专项（以下简称“改革前计划”）在研项目（含任务或课题）以及国家科技重大专项在研项目（含任务或课题）负责人不得申报国家重点研发计划重点专项项目（含任务或课题）；项目主要参加人员的申报项目和改革前计划、国家科技重大专项在研项目总数不得超过两个；改革前计划、国家科技重大专项的在研项目（含任务或课题）负责人不得因申报国家重点研发计划重点专项项目（含任务或课题）而退出目前承担的项目（含任务或课题）。
计划任务书执行期到2016年12月底之前的在研项目（含任务或课题）不在限项范围内。
（5）特邀咨评委委员及参与重点专项咨询评议的专家，不能申报本人参与咨询和论证过的重点专项项目（含任务或课题）；参与重点专项实施方案或本年度项目指南编制的专家，不能申报该重点专项项目（含任务或课题）。
（6）在承担（或申请）国家科技计划项目中，没有严重不良信用记录或被记入“黑名单”。
（7）中央和地方各级政府的公务人员（包括行使科技计划管理职能的其他人员）不得申报项目。
3.申报单位应具备的资格条件
（1）是在中国境内登记注册的科研院所、高等学校和企业等法人单位，政府机关不得作为申报单位进行申报；
（2）注册时间在2015年3月31日前；
（3）在承担（或申请）国家科技计划项目中，没有严重不良信用记录或被记入“黑名单”。
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