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“可控自组装体系及其功能化”重大研究计划2011年度项目指南

日期 2011-07-01   来源:   作者:  【 】   【打印】   【关闭

  自组装是组装基元通过弱键相互作用自发地形成特定结构的过程,是创造新物质和产生新功能的重要手段。自组装研究的基本问题是揭示组装基元间的弱键相互作用的本质和协同规律,在此基础上实现对自组装过程的调控,并制备具有特定功能的自组装体系。本计划以理论研究为指导、以表征技术为支撑,旨在揭示自组装过程的本质和规律,发展各种新颖的功能组装基元,建立多层次、多组份的可控自组装新方法,发展功能导向的自组装新体系和新技术。

  2010年度已资助培育项目39项和重点支持项目7项,资助率分别为16.3%与26.9%。从申请和资助情况来看,有关新的组装基元构建和自组装过程表征方法和技术方面的项目较少,特别是基于特殊功能,尤其是以生物学功能为导向的组装体系设计及组装过程调控的项目几乎没有;具有数理、生命科学等领域研究背景的申请人少。

  一、科学目标

  本重大研究计划拟通过化学、物理、数学、材料、生物、医学和信息等多学科交叉,从理论和实验源头创新,建立和发展自组装中所涉及的新概念、新方法、新结构以及新体系,发现分子以上层次物质科学中的新现象和新效应,认识自组装的本质与规律;揭示自组装体的结构与功能关系,构筑各种功能组装体系,为材料、生命和信息等领域提供创新的物质基础与理论指导;通过学科间的深度交叉,造就一支有国际影响的研究队伍,提升我国在自组装乃至物质科学领域的竞争力,并在国际上占有重要一席之地。

  二、核心科学问题

  (一)组装基元间弱键相互作用的协同规律。

  (二)可控组装过程及调控规律。

  (三)组装体系中的物质输运、能量传递和化学转换。

  三、2011年度拟重点资助的研究方向和研究项目

  本重大研究计划主要以“培育项目”和“重点支持项目”的形式予以资助,两类项目在要求和资助强度上有所不同。对选题新颖且富有挑战性的申请将以“培育项目”方式予以资助;针对重要科学问题,具有原创性的申请将以“重点支持项目”的方式予以资助,其申请中须有不同学科研究队伍的共同参与。

  2011年度拟资助四个领域:

  (一)自组装的基元构建、组装方法及过程调控。

  构建基于多种相互作用的组装新基元,建立可控组装基元类型库;建立和发展多层次、多组分的自组装方法,探索新的可控组装方法;研究自组装过程及其调控规律,如:组装的启动、助组装、组装的终结与解组装等。鼓励与生命体系相关的多层次自组装研究。

  (二)组装体的功能与集成。

  研究和发展自组装体的新功能,或以自组装方法优化原有功能;发展自组装功能材料,如:可逆、自修复材料,生物兼容的识别与传感体系,环境响应性载药体系,功能(表)界面体系,分子器件与机器等。鼓励多功能集成自组装体系的构建,模拟生物组装体的功能等。

  (三)自组装结构与过程的表征方法与技术。

  发展实时检测自组装过程的高灵敏表征方法与技术;建立研究各类弱键相互作用及协同效应的方法;研究复杂自组装体系中多尺度关联效应的方法学。鼓励发展可揭示分子间弱键协同机制的高能量分辨、空间分辨和时间分辨新方法。

  (四)自组装的理论与模拟。

  发展研究弱键相互作用的理论方法,并研究其协同规律;研究自组装结构与演化过程,研究自组装过程的非平衡态统计物理;建立软物质的自组装结构与过程的理论模型;发展从结构到性能预测为导向的理论计算方法等。鼓励理论与实验相结合,建立突破现有理论框架的新的理论与方法。

  四、遴选项目的基本原则

  为确保实现总体目标,本重大研究计划鼓励:

  (一)可控自组装的基元构建、组装方法、组装体的结构与过程的表征、理论模拟等方法学的研究。

  (二)结构构筑与功能组装相结合,发展新型的功能自组装体系。

  (三)多学科的实质性交叉合作研究,特别是数理、化学、生命科学间的相互交叉。注重理论与实验的结合。

  五、申请注意事项

  (一)申请人在填报申请书前,应当认真阅读本指南。申请书的研究内容和研究目标须与本重大研究计划密切相关。不符合项目指南的申请将不予受理。

  (二)根据当年度项目指南公布的拟资助研究领域,申请人可自行确定项目名称、科学目标、研究内容、技术路线和相应的研究经费。

  (三)申请书中的资助类别选择“重大研究计划”,亚类说明选择“培育项目”或“重点支持项目”,附注说明均须选择“可控自组装体系及其功能化”(以上选择不准确或未选择的项目申请将不予受理)。根据申请的具体研究内容选择相应的申请代码。

  (四)2011年度拟资助“培育项目”30项,资助强度不低于70万元/项,资助期限为3年;拟资助“重点支持项目”8项,资助强度不低于300万元/项,资助期限为4年。

  (五)申请书由化学科学部负责受理。

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