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　　過程工業涵蓋能源和資源轉化利用等重要基礎產業，但效率低、汙染重、資源浪費嚴重，多數過程的工藝技術開發周期長、風險和費用高，這些問題已成為可持續發展的瓶頸。多相反應是其中最普遍與最核心的過程，探索這些過程中介尺度結構的形成機理、實現其科學定量描述與定向調控已成為過程工業發展的前沿。

　　多相反應過程中的介尺度機製是指由大量單元組成的系統在個體單元與整體系統之間的尺度範圍內復雜時空結構的形成與演化規律。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）尺度間的材料結構或表界面時空尺度；其二，顆粒尺度到反應器尺度間形成的非均勻結構的時空尺度。本計劃將闡明其機理，發展模擬計算與實驗表征方法，進而建立相關模型與理論，重點揭示介尺度結構對流動-傳遞-反應行為的影響及其耦合規律，建立多相反應過程定量設計、優化和調控的方法，形成以介尺度科學為基礎的過程工程學科新方向，服務於相關工藝和過程的開發。

一、科學目標

　　針對多相反應過程中的材料和反應器兩個層次中普遍存在的介尺度問題，明確不同系統中介尺度結構的定義和特征，闡明多尺度過程的介尺度作用機製，尋找量化規律，建立共性理論；鼓勵學科交叉，突破傳統方法的局限性，解決重大工程應用中的關鍵問題。

二、核心科學問題

　　本重大研究計劃將重點針對多相反應過程中介尺度行為和效應顯著的氣固、氣液、氣液固和復雜流體等系統，瞄準相關應用過程中的共性基礎問題，在深入剖析現有典型工藝的基礎上，對材料表界面和顆粒聚團兩個介尺度問題以及它們在顆粒尺度進行流動-傳遞-反應耦合的規律進行研究，解決以下三個關鍵科學問題：

　　（一）材料及表界面介尺度結構的形成機理與反應的定向調控；

　　（二）反應器中介尺度流動-傳遞過程的多機製耦合與調控；

　　（三）上述兩個層次間關聯的理論與方法。

三、2016年度擬重點資助研究方向

　　圍繞多相反應過程中材料層次和反應器層次的介尺度結構，鼓勵以下幾方面研究：

　　（一）共性原理和方法。

　　介尺度結構形成的物理機製，穩態介尺度結構的變分原理，不同條件下變分函數的具體確定，介尺度結構隨時間演化的動力學。本計劃的部分研究已經註意到探索有意義的共性規律，但尚需進一步加強、改進和完善。特別鼓勵數學物理領域專家申請。

　　（二）介尺度結構實例研究。

　　用介尺度的概念研究多相反應過程中存在的復雜多尺度結構問題，發現新規律，歸納對介尺度結構的共性認識。聚焦材料層次上反應與擴散過程的耦合機製，反應器層次上介尺度結構的形成機理及其對傳遞和反應過程的影響，以及不同層次間的耦合連接。

　　（三）介尺度結構的表征。

　　建立介尺度時空結構的計算和實驗表征方法，深化對介尺度動態結構形成和演化規律的理解，使相關研究由平均粗粒化方法逐步發展為介尺度方法導向的研究。

　　（四）介尺度方法的應用研究。

　　鼓勵介尺度概念在多相反應相關過程中的應用，聚焦材料的理性設計、過程的直接放大、系統的智能優化，解決困擾學術界和產業界的瓶頸問題。

四、2016年度資助計劃

2016年度對探索性強、開拓新方向的申請按“培育項目”予以資助，擬資助15-20項，直接費用的平均資助強度為80萬元/項，資助期限為3年，申請書中研究期限應填寫“2017年1月1日-2019年12月31日”；對有一定工作積累、有望在介尺度科學方面取得重要突破的申請將按“重點支持項目”予以資助，擬資助3-4項，直接費用的資助強度為300萬元-400萬元/項，資助期限為4年，申請書中研究期限應填寫“2017年1月1日-2020年12月31日”。

五、遴選項目的基本原則

　　為確保形成介尺度科學的總體目標，本重大研究計劃要求所有申請應針對介尺度行為的本質機理，旨在揭示規律、建立物理模型和預測方法，並實現工業應用。具體要求如下：

　　（一）具有原創性的介尺度理論和方法，能深刻揭示介尺度過程中不同機製相互作用的規律，提出嚴密的理論模型和可行方法；

　　（二）針對多相反應過程中材料表界面和顆粒聚團兩個介尺度關聯的研究；

　　（三）鼓勵實質性的多學科交叉合作研究，特別是對介尺度科學共性數學和物理問題的研究，整合相關力量、開展更加有針對性的聯合攻關研究的重點支持項目；

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

六、申報要求及註意事項

　　（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）；

　　在站博士後研究人員以及正在攻讀研究生學位的人員不得申請。

　　（二）限項規定。

1. 具有高級專業技術職務（職稱）的人員，申請（包括申請人和主要參與者）和正在承擔（包括負責人和主要參與者）以下類型項目總數合計限為3項：面上項目、重點項目、重大項目、重大研究計劃項目（不包括集成項目和戰略研究項目）、聯合基金項目、青年科學基金項目、地區科學基金項目、優秀青年科學基金項目、國家傑出青年科學基金項目、重點國際（地區）合作研究項目、直接費用大於200萬元/項的組織間國際（地區）合作研究項目（僅限作為申請人申請和作為負責人承擔，作為參與者不限）、國家重大科研儀器研製項目（含承擔科學儀器基礎研究專款項目和國家重大科研儀器設備研製專項項目）、優秀國家重點實驗室研究項目，以及資助期限超過1年的應急管理項目。

2.申請人（不含參與者）同年只能申請1項重大研究計劃項目。上一年度獲得重大研究計劃項目資助的項目負責人（不包括集成項目和戰略研究項目），本年度不得再申請重大研究計劃項目。

　　（三）申請註意事項。

1.申請書報送日期為2016年9月26日至30日16時。

2.本重大研究計劃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，應當認真閱讀本項目指南和《2016年度國家自然科學基金項目指南》中申請須知和限項申請規定的相關內容，不符合項目指南和相關要求的申請項目不予受理。

　　（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）申請人登錄科學基金網絡信息系統https://isisn.nsfc.gov.cn/（以下簡稱信息系統，沒有系統賬號的申請人請向依托單位基金管理聯系人申請開戶），按照撰寫提綱要求撰寫申請書。

　　（4）申請書中的資助類別選擇“重大研究計劃”，亞類說明選擇“重點支持項目”或“培育項目”，附註說明選擇“多相反應過程中的介尺度機製及調控”，根據申請的具體研究內容選擇相應的申請代碼。以上選擇不準確或未選擇的項目申請將不予受理。

　　培育項目和重點支持項目的合作研究單位不得超過2個。

　　（5）申請人應當按照重大研究計劃申請書的撰寫提綱撰寫申請書，應具有明確的關鍵科學問題，並論述與項目指南最接近的科學問題的關系，以及對解決核心科學問題和實現項目總體目標的貢獻。

　　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，應當在報告正文的“研究基礎”部分論述申請項目與其他相關項目的區別與聯系。

　　（6）申請人應根據《國家自然科學基金資助項目資金管理辦法》的有關規定，以及《國家自然科學基金項目資金預算表編製說明》的具體要求，按照“目標相關性、政策相符性、經濟合理性”的基本原則，認真編製《國家自然科學基金項目資金預算表》。項目資金分為直接費用和間接費用，申請人僅需填寫直接費用部分，間接費用由系統自動生成。多個單位共同承擔一個項目的，項目申請人和合作研究單位的參與者應當分別編製項目資金預算，經所在單位審核後，由申請人匯總編製。

　　（7）申請人完成申請書撰寫後，在線提交電子申請書及附件材料，下載並打印最終PDF版本申請書，向依托單位提交簽字後的紙質申請書原件。

　　（8）申請人應保證紙質申請書與電子版內容一致。

3. 依托單位應對本單位申請人所提交申請材料的真實性和完整性進行審核，並在規定時間內將申請材料報送國家自然科學基金委員會。具體要求如下：

　　（1）應在規定的項目申請截止日期（2016年9月30日16時）前提交本單位電子版申請書及附件材料，並統一報送經單位簽字蓋章後的紙質申請書原件（一式一份）及要求報送的紙質附件材料。

七、摩臣5申報時間

申請人在9月26日9時前完成在線填報提交，在9月27日9時前將紙質材料一式兩份送交科研處。

八、本項目為國家級項目。

                                                                              科研處

                                                                           2016/9/14