過程工業(yè)涵蓋能源和資源轉(zhuǎn)化利用等重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，但效率低、污染重、資源浪費嚴(yán)重，多數(shù)過程的工藝技術(shù)開發(fā)周期長、風(fēng)險和費用高，這些問題已成為可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。多相反應(yīng)是其中最普遍與最核心的過程，探索這些過程中介尺度結(jié)構(gòu)的形成機理、實現(xiàn)其科學(xué)定量描述與定向調(diào)控已成為過程工業(yè)發(fā)展的前沿。

多相反應(yīng)過程中的介尺度機制是指由大量單元組成的系統(tǒng)在個體單元與整體系統(tǒng)之間的尺度范圍內(nèi)復(fù)雜時空結(jié)構(gòu)的形成與演化規(guī)律。主要包括兩個層次的介尺度問題，其一，分子尺度到顆粒(包括氣泡、液滴等離散單元)尺度間的材料結(jié)構(gòu)或表界面時空尺度;其二，顆粒尺度到反應(yīng)器尺度間形成的非均勻結(jié)構(gòu)的時空尺度。本重大研究計劃將闡明其機理，發(fā)展模擬計算與實驗表征方法，進(jìn)而建立相關(guān)模型與理論，重點揭示介尺度結(jié)構(gòu)對流動-傳遞-反應(yīng)行為的影響及其耦合規(guī)律，建立多相反應(yīng)過程定量設(shè)計、優(yōu)化和調(diào)控的方法，形成以介尺度科學(xué)為基礎(chǔ)的過程工程學(xué)科新方向，服務(wù)于相關(guān)工藝和過程的開發(fā)。

一、科學(xué)目標(biāo)

針對多相反應(yīng)過程中的材料和反應(yīng)器兩個層次中普遍存在的介尺度問題，明確不同系統(tǒng)中介尺度結(jié)構(gòu)的定義和特征，闡明多尺度過程的介尺度作用機制，尋找量化規(guī)律，建立共性理論;鼓勵學(xué)科交叉，突破傳統(tǒng)方法的局限性，解決重大工程應(yīng)用中的關(guān)鍵問題。

二、核心科學(xué)問題

本重大研究計劃將重點針對多相反應(yīng)過程中介尺度行為和效應(yīng)顯著的氣固、氣液、氣液固和復(fù)雜流體等系統(tǒng)，瞄準(zhǔn)相關(guān)應(yīng)用過程中的共性基礎(chǔ)問題，在深入剖析現(xiàn)有典型工藝的基礎(chǔ)上，對材料表界面和顆粒聚團(tuán)兩個介尺度問題以及它們在顆粒尺度進(jìn)行流動-傳遞-反應(yīng)耦合的規(guī)律進(jìn)行研究，解決以下三個關(guān)鍵科學(xué)問題：

(一)材料及表界面介尺度結(jié)構(gòu)的形成機理與反應(yīng)的定向調(diào)控。

(二)反應(yīng)器中介尺度流動-傳遞過程的多機制耦合與調(diào)控。

(三)上述兩個層次間關(guān)聯(lián)的理論與方法。

三、2020年度重點資助研究方向

為進(jìn)一步聚焦介尺度核心科學(xué)問題，在原資助項目的基礎(chǔ)上，本重大研究計劃2020年繼續(xù)進(jìn)行項目集成,主要針對重大應(yīng)用過程中材料/表界面層次和反應(yīng)器層次的具體介尺度問題實例，發(fā)展和驗證介尺度機制的基本原理，建立基于介科學(xué)原理的計算方法，解決重大應(yīng)用中的瓶頸科學(xué)問題。所有集成項目須包含以下四項研究內(nèi)容：

(一)典型過程中介尺度結(jié)構(gòu)對傳遞和反應(yīng)的影響。

(二)介尺度機制的形成原理、耦合效應(yīng)和運行規(guī)律。

(三)基于介科學(xué)的模型化和計算方法。

(四)重大工業(yè)應(yīng)用范例。

四、項目遴選的基本原則

集成項目要在前期已經(jīng)取得的重要進(jìn)展基礎(chǔ)上，進(jìn)一步聚焦介尺度核心科學(xué)問題，明確對實現(xiàn)重大研究計劃總體目標(biāo)和解決核心科學(xué)問題的貢獻(xiàn)。為確保完成介尺度科學(xué)的總體目標(biāo)，本重大研究計劃要求所有申請應(yīng)針對介尺度行為的本質(zhì)機理，旨在揭示規(guī)律、建立物理模型和預(yù)測方法，并實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。具體要求如下：

(一)集成項目須明確所研究過程的控制機制及對應(yīng)的極值趨勢，致力于闡明兩個或多個機制間“競爭中的協(xié)調(diào)”的物理和數(shù)學(xué)表達(dá)。

(二)具有原創(chuàng)性的介尺度理論和方法，能深刻揭示介尺度過程中不同機制相互作用的規(guī)律，提出嚴(yán)密的理論模型和可行方法。

(三)針對多相反應(yīng)過程中材料表界面和反應(yīng)器兩個層次中介尺度問題及其關(guān)聯(lián)的研究。

(四)鼓勵融合化學(xué)化工、物理及數(shù)學(xué)等不同學(xué)科的交叉合作研究，特別是對介尺度科學(xué)共性數(shù)學(xué)和物理問題的研究，整合相關(guān)力量、組建優(yōu)勢互補的科研隊伍，開展更加有針對性的聯(lián)合攻關(guān)研究的集成項目。

(五)希望通過本重大研究計劃，形成新的理論和方法，解決我國過程工業(yè)中具有代表性的重大應(yīng)用問題。

五、2020年度資助計劃

2020年度擬資助集成項目1項，直接費用資助強度約為1000-1500萬元/項，資助期限為1年，集成項目申請書中研究期限應(yīng)填寫“2021年1月1日-2021年12月31日”。資助項目數(shù)和資助經(jīng)費將根據(jù)申請情況和申請項目研究工作的實際需要而定。

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(yīng)當(dāng)具備以下條件：

1.具有承擔(dān)基礎(chǔ)研究課題的經(jīng)歷;

2.具有高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)(職稱)。

在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學(xué)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(jìn)行申請。

(二)限項申請規(guī)定。

具有高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)(職稱)的人員，申請或參與申請本次發(fā)布的重大研究計劃集成項目不限項。

(三)申請注意事項。

1.本重大研究計劃2020年度項目申請書報送日期為2020年10月9日 - 10月13日16時。本重大研究計劃項目申請采取無紙化申請。

2.項目申請書采用在線方式撰寫。對申請人具體要求如下：

(1)申請人在填報申請書前，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真閱讀本項目指南和《2020年度國家自然科學(xué)基金項目指南》中的相關(guān)內(nèi)容，不符合項目指南和相關(guān)要求的項目申請不予受理。

(2)本重大研究計劃旨在緊密圍繞核心科學(xué)問題，將對多學(xué)科相關(guān)研究進(jìn)行戰(zhàn)略性的方向引導(dǎo)和優(yōu)勢整合，成為一個項目集群。申請人應(yīng)根據(jù)本重大研究計劃擬解決的具體科學(xué)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(xué)目標(biāo)、研究內(nèi)容、技術(shù)路線和相應(yīng)的研究經(jīng)費等。

(3)申請人登錄科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)https://isisn.nsfc.gov.cn/(以下簡稱信息系統(tǒng);沒有系統(tǒng)賬號的申請人請向依托單位基金管理聯(lián)系人申請開戶)，按照撰寫提綱及相關(guān)要求撰寫申請書。

(4)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”，附注說明選擇“多相反應(yīng)過程中的介尺度機制及調(diào)控”，根據(jù)申請的具體研究內(nèi)容選擇相應(yīng)的申請代碼，以上選擇不準(zhǔn)確或未選擇的項目申請將不予受理。

集成項目的合作研究單位不得超過4個。

(5)申請人應(yīng)當(dāng)按照重大研究計劃申請書的撰寫提綱撰寫申請書，在摘要第一句應(yīng)當(dāng)注明申請內(nèi)容對應(yīng)的本指南重點資助研究方向中確切的研究重點，同時在“立項依據(jù)與研究內(nèi)容”部分論述與項目指南最接近的科學(xué)問題的關(guān)系，以及對解決核心科學(xué)問題和重大研究計劃總體目標(biāo)的貢獻(xiàn)。

申請書選題應(yīng)符合本重大研究計劃的實施原則，具有明確的關(guān)鍵科學(xué)問題。申請書的內(nèi)容應(yīng)瞄準(zhǔn)核心科學(xué)問題，突出有限目標(biāo)，強調(diào)創(chuàng)新點與前沿基礎(chǔ)科學(xué)問題的研究。

如果申請人已經(jīng)承擔(dān)與本重大研究計劃相關(guān)的其他科技計劃項目，應(yīng)當(dāng)在申請書正文的“研究基礎(chǔ)與工作條件”部分論述申請項目與其他相關(guān)項目的區(qū)別與聯(lián)系，應(yīng)避免同一研究內(nèi)容在不同資助機構(gòu)申請的情況。

(6)申請人應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照《國家自然科學(xué)基金資助項目資金管理辦法》《關(guān)于國家自然科學(xué)基金資助項目資金管理有關(guān)問題的補充通知》《關(guān)于國家自然科學(xué)基金資助項目資金管理的補充通知》《關(guān)于進(jìn)一步完善科學(xué)基金項目和資金管理的通知》以及《國家自然科學(xué)基金項目預(yù)算表編制說明》的具體要求，堅持“目標(biāo)相關(guān)性、政策相符性、經(jīng)濟(jì)合理性”的基本原則，認(rèn)真如實填寫《國家自然科學(xué)基金項目預(yù)算表(定額補助)》和《預(yù)算說明書(定額補助)》。多個單位共同承擔(dān)一個項目的，項目申請人和合作研究單位的參與者應(yīng)當(dāng)分別編制項目預(yù)算，經(jīng)所在單位審核后，由申請人匯總編制。

(7)申請人完成申請書撰寫后，在線提交電子申請書及附件材料。申請材料中所需的附件材料(有關(guān)證明信、推薦信和其他特別說明要求提交的紙質(zhì)材料原件)，全部以電子掃描件上傳。

3.依托單位應(yīng)對本單位申請人所提交申請材料的真實性、完整性和合規(guī)性進(jìn)行審核。具體要求如下：

(1)應(yīng)在項目集中接收工作截止時間前(2020年10月13日16時)通過信息系統(tǒng)逐項確認(rèn)提交本單位電子申請書及附件材料，無需報送紙質(zhì)申請書。項目獲批準(zhǔn)后，將申請書的紙質(zhì)簽字蓋章頁裝訂在《資助項目計劃書》最后，一并提交。簽字蓋章的信息應(yīng)與電子申請書嚴(yán)格保持一致。

(2)依托單位完成電子申請書及附件材料的逐項確認(rèn)后，應(yīng)于申請材料提交截止時間前通過信息系統(tǒng)上傳本單位科研誠信承諾書的電子掃描件(請在信息系統(tǒng)中下載模板，打印填寫后由法定代表人親筆簽字、依托單位加蓋公章)，無需提供紙質(zhì)材料。

4.本重大研究計劃咨詢方式：

國家自然科學(xué)基金委員會化學(xué)科學(xué)部五處

聯(lián)系電話：010-62327168

(四)其他注意事項。

1.為實現(xiàn)重大研究計劃總體科學(xué)目標(biāo)和多學(xué)科集成，獲得資助的項目負(fù)責(zé)人應(yīng)當(dāng)承諾遵守相關(guān)數(shù)據(jù)和資料管理與共享的規(guī)定，項目執(zhí)行過程中應(yīng)關(guān)注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關(guān)系。

2.為加強項目的學(xué)術(shù)交流，促進(jìn)項目群的形成和多學(xué)科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦1次資助項目的年度學(xué)術(shù)交流會，并將不定期地組織相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研討會。獲資助項目負(fù)責(zé)人有義務(wù)參加本重大研究計劃指導(dǎo)專家組和管理工作組所組織的上述學(xué)術(shù)交流活動，并認(rèn)真開展學(xué)術(shù)交流。