美国国家科学基金会四大优先领域资助概况（一）
日期 2005-04-26 来源：情况交流 作者：政策局 龚旭编译 【 大 中 小】 【 打印】 【 关闭】
美国国家科学基金会（NSF）是美国联邦政府资助基础科学研究与教育的重要机构，在推动美国各学科领域保持世界领先水平的同时，为美国经济社会发展做出了重要贡献。NSF的资助活动呈矩阵式结构，纵向资助结构一般以学科为基础，横向则有横跨各学科的优先领域资助计划等，既有利于科学家在基础科学各学科方向上的纵深探索，也有利于对以国家目标为导向的相关领域的已有研究成果和研究力量进行凝聚和整合。
根据NSF最新公布的2006财年预算请求，2006财年NSF没有提出拟新启动的优先领域，而是继续支持正在执行中的四大优先领域资助计划，即：环境中的生物复杂性、纳米科学与工程、数学科学、人类与社会动力学。以下将对这四大领域的设立背景、长期目标、近年来的资助情况、2006财年的资助重点等情况分别予以说明。
一、环境中的生物复杂性
NSF设立环境中的生物复杂性（BE）作为优先领域，旨在寻求研究复杂环境系统的各种新途径，以摆脱生物战争的威胁，解决实现涉及环境长期安全的复杂问题，以及应对气候和环境的迅速变化对科学和社会带来的严峻挑战。该领域中NSF拟资助的研究必须具有高度的学科交叉性，必须运用先进的计算与数学模型方法，以解决生物"从分子结构到基因到有机体到生态系统再到城市中心"的所有层次上与环境相互作用的动态网络构成问题。通过对该领域的资助活动，NSF希望对自然过程、自然界中的人类行为与决策以及运用有效的新技术维护地球生命存在的方式等，有更加全面深刻的理解。
NSF支持"环境中的生物复杂性"的长期目标是：1）综合与集成不同学科、系统、时段和空间的环境知识；2）发现理解复杂环境系统所需的新的方法、模型、理论以及概念与计算手段；3）开发跨学科环境研究的新工具，以及实现对已有技术和新技术的创新性应用；4）将人类活动、社会和生态诸因素与自然环境和环境工程的研究进行整合；5）改进在科学基础上进行预测的能力，提高对决策和人类环境行为的研究水平；6）改善支持具有交叉学科特点的环境研究活动的各类基础设施（包括合作网络、信息系统、研究平台、国际合作等），支持旨在提高未来环境领域劳动力的素质和扩大其多样性的相关教育活动。
NSF自2000年起将该领域列为长期资助的优先领域，其年度资助经费的变化情况如表1所示：
表1 NSF对“环境中的生物复杂性”领域的长期资助情况（单位：百万美元）
FY2000
FY2001
FY2002
FY2003
FY2004
（实际支出）
FY2005
（计划支出）
FY2006
（预算请求）
FY2007*
50.00
54.88
58.10
70.12
104.11
99.16
83.81
83.81
*2007财年及以后估算的经费并不是未来政策或决策的反映，仅仅是计划中的设想而已。
今后几年NSF拟逐步减少对该领域的资助，并将该研究领域资助计划并入"环境系统中的复杂性（CES）"研究计划。
2006财年NSF计划在"环境中的生物复杂性"领域的交叉学科研究投入8381万美元，主要支持5个方面的研究，前3个方面强调人及生物区与化学及物理环境的相互作用，后两个方面着重增进人们对微生物在环境中作用的基本理解。这5个方面是：1）地球系统、循环与路径--将大气、海洋和固体地球相联系的生物地球化学、化学与物理路径：包括所有时间和空间尺度上的生物、地球化学、地质和物理过程的相互作用，重在理解在生物学上具有重要意义的化学和物质循环（如碳、氧、氮、磷、硫和基本矿物质循环）间的关系，以及人类活动和其他生态因子对这些循环的影响；2）自然与人类耦合系统动力学：包括对人类及自然系统相关过程以及人类系统与自然系统在各种尺度上复杂的相互作用的定量分析与学科交叉分析；3）材料利用--科学、工程与社会：包括旨在减少人类活动对资源利用整个互动系统造成的负面影响的研究，对复杂环境系统产生有利影响的环境友好新材料的设计与合成，以及最大限度实现每种材料在其生命周期中的有效利用；4）微生物基因组测序：包括采用高通量微生物测序方式，研究对农业、林业、食品质量和水质具有重要意义的微生物或潜在的生物恐怖主义手段。此方面的研究属NSF与美国农业部合作的跨机构研究活动；5）传染性疾病生态学：包括研究传染性疾病的预测模型，发现揭示环境因素与感染因子传播间关系的基本原理，在此所指的环境因素有生物栖息地改变、生物攻击、生物多样性丧失和环境污染等。此方面的研究属NSF与国立卫生研究院（NIH）合作的跨机构研究活动。
除了上述5个方面的研究之外，NSF还将支持运用综合性方法理解复杂生物系统的其他多学科研究与教育活动，例如：环境基因组学、传感器网络与观测系统的整合、分子尺度研究、国际合作，等等。
2004～2006财年NSF对该领域的资助在各科学部及相关部门的经费分配情况如表2所示：
表2 2004～2006财年NSF对“环境中的生物复杂性”的资助经费分配情况（单位：百万美元）
FY2004
（实际支出）
FY2005
（计划支出）
FY2006
（预算请求）
FY2006与上年的变化
数额
百分比
生物科学部
39.86
39.86
30.43
-9.43
-23.7%
计算机与信息科学与工程学部
8.01
8.00
3.00
-5.00
-62.5%
工程学部
6.00
6.00
6.00
0.00
0.0%
地学部
37.22
37.22
37.22
0.00
0.0%
数学与物质科学部
4.70
4.03
3.36
-0.67
-16.6%
社会、行为与经济科学部
6.27
2.00
2.00
0.00
0.0%
国际合作办公室
0.50
0.52
0.25
-0.25
-50%
极地计划办公室
1.55
1.55
1.55
0.00
0.0%
研究及相关活动小计
104.11
99.16
83.81
-15.35
-15.5%
教育与人力资源部
0.00
0.00
0.00
0.00
NA
“环境中的生物复杂性”共计
104.11
99.16
83.81
-15.35
-15.5%
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