化学科学部
化学是研究物质的组成、结构、性质和反应的科学,是与材料、生命、信息、环 境、能源、地球、空间和核科学等有密切交叉和渗透的中心科学。化工是利用化学基 础学科原理,实现物质和能量的传递和转化,解决规模生产的方式和途径等过程问题 的科学。
化学科学部以提升我国化学科学基础研究整体水平和在国际上的地位,培育一批有 国际影响的化学研究创新人才和团队为目标,支持从原子、分子、分子聚集体及凝聚态 体系的反应、过程与功能的多层次、多尺度研究,以及复杂化学体系的研究;针对国民 经济、社会发展、国家安全和可持续发展中提出的重大科学问题,在生物、材料、能源、 信息、资源、环境和人类健康等领域,发挥化学与化工科学的作用。强调微观与宏观相 结合、静态与动态相结合、化学理论研究与发展实验方法和分析精准测试技术相结合, 鼓励吸收其他学科的最新理论、技术和成果,倡导源头创新与学科交叉,瞄准学科发展 前沿,推动化学与化工学科的可持续发展。
化学科学部面上项目 2015 年度资助情况一览表
金额单位:万元
科学处 |
资助项数 |
直接费用 |
资助率(%) |
一处 |
无机化学 |
196 |
12 737 |
26.17 |
分析化学 |
168 |
10 917 |
26.29 |
二处 |
有机化学 |
282 |
18 367 |
26.58 |
三处 |
物理化学 |
292 |
18 977 |
26.19 |
四处 |
高分子科学 |
148 |
9 618 |
26.38 |
环境化学 |
179 |
11 672 |
26.72 |
五处 |
化学工程 |
303 |
19 692 |
22.30 |
合计 |
1 568 |
101 980 |
25.48 |
直接费用平均资助强度(万元/项) |
65.04 |
2015 年度化学科学部共接收面上项目申请 6 154 项,比 2014 年增加了 1 158 项,增加 23.18%,申请单位 608 个,资助 1 568 项,资助率为 25.48%,直接费用平均资助强度为 65.04 万元/项。
2016 年度化学科学部将继续大力支持学科前沿的高水平创新研究,关注深入系统的 研究工作,鼓励和优先支持在学科交叉融合基础上提出的研究课题。对于有较大风险的 原始性创新研究,将采取措施给予支持。评审工作将始终贯彻科学价值的理念,注重学 科的均衡、协调和可持续发展,把中国化学科学基础研究推向国际前沿。2016 年度面上 项目直接费用平均资助强度与 2015 年度基本持平。
化学科学一处
化学科学一处资助的范围包括无机化学和分析化学两个学科的研究领域。
无机化学学科
研究和解决材料、生命、能源、信息、环境和资源等领域中的无机化学基础科学问 题是本学科的资助重点。
无机化学注重发展新的合成方法及路线,探索反应机理及规律,以功能为导向,加 强新物质的可控合成、结构和性能研究;注重无机材料的功能化组装与复合,深入探究无机物质构效关系及其理论基础;充分利用现代表征技术,发展和强化无机材料与相关 器件研究;强调无机物生物效应的化学基础和含金属生物大分子、无机仿生过程及分子以上层次的生物无机化学研究。 近年来我国无机化学学科的研究发展较快,无机化学家日益注重选题的创新性,在一些领域取得了有特色的研究成果。在无机材料的合成和组装方法学研究中,无机化学工作者应更加关注结构与性能的相互关系,注重学术思想和研究方法的创新。尽 管如此,无机化学学科依然存在下列主要问题:配位化学、分子基材料化学和无机纳 米材料化学等优势领域的申请数量较多,研究内容偏重于合成方法和结构表征,需要 强化对反应过程与机制、结构与性能的关系规律的研究;无机固体化学的申请量依然 偏少,亟待加强以功能为导向的合成与应用基础研究;生物无机化学的研究工作对涉及无机物种的化学生物学机制的研究尚需深入;放射化学方面,高水平的申请依然不足,基础相对薄弱;无机化学研究应更加强调工作的系统性和深入性,更加突出研究 特色。
2016 年度本学科要求项目申请以无机物质为研究对象,发展无机合成化学和组装方法,注重实验与理论的结合,重视对无机物结构与性质的关联规律研究。本学科鼓励固 体化学、生物无机化学和放射化学等方面具有创新学术思想的申请;注重功能导向的设 计思路,更加关注研究工作的创新性和引领性。
分析化学学科
分析化学是研究物质的组成和结构,确定物质在不同状态和演变过程中化学成分、 含量和时空分布的量测科学。分析化学的研究范围广泛,常见的有光谱分析、电化学分 析、色谱分析、质谱分析、核磁分析、表界面分析、化学计量学等;涉及无机分析、有 机分析、生物分析、环境分析、药物分析、食品分析、临床与法医检验、材料表征及结 构分析、分析仪器研制及其联用技术等;新兴的有组学分析、成像分析、活体分析、单 分子与单细胞分析、微纳流控与芯片分析、化学与生物信息学等。凡是与这些领域相关 的创新性研究工作,如新原理、新方法与新技术发展和应用,新仪器、新装置及关键器 件研究等,都在资助之列。特别鼓励围绕某一重要科学问题,开展深入的探索性基础研 究工作。
分析化学资助的范围从宏观复杂结构到单个分子的精准分析与检测,旨在建立创新 的有通用性的新技术和新方法。例如,研究可对快速的化学过程和电子传递过程进行检 测和成像的新手段,用于大数据分析和演绎的新方法的化学计量学研究,与传感器相关 的研究强调探索传感科学的新原理和新方法,或致力于拓宽现有技术在重要科学领域的 应用范围。
当前的分析化学发展很快,特点明显。归纳近年来分析化学的申请项目,具有如下 特征:研究体系由简单转入复杂,组学样品、活体生物等成为研究焦点;研究层次已进 入单细胞、单分子水平;研究内容更加注重前瞻性、基础性、原创性;研究目标已由物 质组成延伸至结构、形态、构像及功能等,实验数据挖掘与处理得到重视;指导思想已 不再拘泥于传统或简单原理的仪器分析,纳米科学、仿生学、物理学等相关学科的新原 理、新概念被越来越多地纳入分析化学新方法新技术的创建之中。
近年来的项目申请及资助情况显示,分析化学学科有如下发展趋势:突出方法学的 创新,注重方法集成与学科交叉;重视有关物质相互作用、信号转换及作用机理的研究; 重视复杂样品前处理和分离、鉴定技术;重视仪器、装置的创制,仪器性能的提升和关 键器件的创新研发;加强与生命科学相关的检测与诊断新技术、新方法的研究;加强与功能材料、资源环境、新型能源、空天探测等前沿领域的密切结合。
化学科学二处
化学科学二处资助的范围包括有机化学和化学生物学两个学科的研究领域。
有机化学学科
有机化学是研究有机物质的来源与组成、合成与表征、结构与性质、反应与转化, 以及功能与作用机理的科学,是创造新物质的重要学科之一。从纵向的角度看,有机化 学研究不断深化学科内涵,向宏观拓展、微观深入,力争全时空揭示分子结构–性质关 系、化学键形成和断裂以及分子间相互作用的规律,寻求物质转化的最优条件,逐步实 现创造和应用有机物质的精准化。从横向的角度看,有机化学积极拓展与其他学科的交 叉融合,催生学科增长点,推动能源、健康、环境等领域重大科学问题的解决,促进国 家经济和社会发展。
当前有机化学研究的主要特点是:对有机物质结构、转化和相互作用规律的认识不 断系统和深入,从而推动新反应、新试剂的发现;有机化学反应与合成更加注重选择性 精准控制和原子/步骤经济性;惰性化学键与小分子的活化与转化、廉价金属催化、绿色 合成、生物质转化等成为应对可持续发展需求的前沿领域;新结构/新活性分子与生物兼 容性反应为解决分子层次的生命科学问题提供关键的物质和方法支持;创造全新功能材 料分子和智能组装体系从源头上推动了材料科学的创新。
近年来,我国有机化学的基础研究无论在规模上还是在深度上都有了长足的进步, 有机合成等领域已在国际上占有一席之地,形成了一些有特色的体系。但从近年来基 金申请情况来看,我国的有机化学发展也存在如下突出问题:原创性和系统性仍不足、 某些领域研究同质化明显、开辟和引领新领域和新方向的能力较弱、各分支学科发展 不均衡及以论文为导向的急功近利倾向严重等。有机化学学科将继续支持各分支学科 的发展,鼓励科学问题导向的原创性和系统性研究,强调研究思想、研究方向、研究 内容以及评价方式的多元化,关注以物质转化为核心的有机合成基础研究原创性突破 及对产业应用的源头贡献,进一步加强本学科与物理、材料科学和生命科学等领域的 交叉。
化学生物学学科
化学生物学是一门利用外源的化学物质、化学方法或途径,在分子层面上对生命 体系进行精准的修饰、调控和阐释的学科。化学生物学不仅创造强大的新反应技术和新分子工具,更为生命科学的研究提供全新的思路和理念,在研究生命可视、可控、可创造的进程中日益彰显其核心作用。在充分利用化学的手段和思维来深入揭示生命 本质的同时,化学生物学也通过对生物体系的理解和驾驭来推动化学学科自身的发展 与创新。
化学生物学关注生命科学中重要分子事件的过程和规律,并充分发挥化学科学的特 点和创造性,开展以下几方面的研究:通过分子探针的设计与合成,实现实时、原位、定量探测或调控生命活动;发展各种催化或非催化的生物相容反应,研究其反应机理、 规律以及在生物体系中的应用;发展新技术与新方法,合成蛋白质、核酸、多糖等生物大分子,以及脂类化合物、辅酶因子和活性天然产物等生物小分子;系统地建立、优化 并利用小分子化合物库和高通量筛选技术,来干扰和探索细胞内生物学过程,揭示未知的生命活动通路和新的生物分子间相互作用,推动基于活性小分子的信号转导和基因转录研究,实现药物靶标的鉴定和先导化合物的发现与开发;利用生命合成过程中的生物 体系(如微生物)和基本工作单元(如酶)来合成目标分子或完成特定化学反应;在以 上研究的基础上,发现生命科学新技术与生物体系新理论体系,对复杂生命体系进行化 学组装与模拟,发展新的疾病诊断手段,研究药物开发中的化学生物学问题,开展与生 命相关前沿问题的研究。
本学科将积极鼓励以化学物质、反应、方法和技术为核心出发点的化学与生命、医 学的交叉研究,优先支持化学分子探针的合成及其在解决生命过程基本问题中的应用、 生物重大事件中的分子机理等方面的研究。以及生命体系中重要物质和过程的分析检测 新方法和新技术,进一步加强以化学手段解决生物学问题为导向的基础研究,推动化学 与生物、医学等的实质性交叉与合作。近两年受理的项目中,大部分申请项目已经很好 地体现了学科交叉,希望能进一步加强。
化学科学三处
化学科学三处资助的范围包括物理化学和理论化学两个学科的研究领域。 物理化学和理论化学是化学科学的重要基础,其研究手段不断丰富,研究对象不断扩展:从单分子、分子聚集体到凝聚态,从化学键到分子间相互作用;借助物理化学实 验手段和理论方法,获取从基态到激发态、从稳态到瞬态的分子结构以及动态变化的信 息。物理化学和理论化学的研究呈现如下态势:宏观与微观相结合、体相与表(界)面 相结合、静态与动态相结合、理论与实验相结合,并进一步深入对化学反应、物质结构 和性能调控的研究。物理化学和理论化学与能源、环境、生命、材料、信息等领域基础 科学相交叉,催生了许多新的学科生长点,在化学及相关学科的发展中发挥越来越重要 的作用。
从项目申请和资助情况来看,催化化学更加关注催化作用本质,一直是极为活跃的 研究领域;电化学、胶体与界面化学日益关注材料科学和生命科学中的基本物理化学问 题,申请与资助数稳步增长;化学热力学和动力学研究方向进一步拓宽,微观研究方法 的发展和应用正成为新的趋势;理论化学方法的发展受到重视,运用物理化学和理论化 学方法研究生命科学中的重要问题已成为新的生长点。新物理化学实验方法的发展和科 学仪器的研制,尤其是谱学方法的研究与应用需要进一步加强。
申请人应注重发挥学科优势,聚焦科学发展前沿,面向国家需求,加强原始创新, 开展系统性和前瞻性的研究,发展新概念、新理论和新方法。倡导学科交叉,加强能源、 材料、环境、信息和生命科学等重要领域的物理化学问题研究。其他相关学科的研究人 员在申请学科交叉项目时,应注意突出与本学科相关的科学问题。
化学科学四处
化学科学四处资助的范围包括高分子科学和环境化学两个学科的研究领域。
高分子科学学科
高分子科学是研究高分子的合成、化学结构与链结构、聚集态结构、性能与功能、 加工及应用的学科门类,研究对象包括合成高分子、生物大分子和超分子聚合物等软物 质体系。
在高分子化学领域,要进一步发展各种聚合方法学,要善于借鉴其他学科新成果, 深化新型聚合反应催化或引发体系的探索,发展温和、高效、绿色和高选择性高分子反 应方法。要重视聚合物分子质量和产物结构可控的聚合反应,关注大分子的生物合成方法,研究高分子参与的化学过程。要注重以非化石资源合成高分子、注重超分子聚合物、超支化高分子和手性聚合物等。要重视光电功能高分子宏量合成方法学研究。 在高分子物理领域,要进一步加深对软物质凝聚态基本规律的认识。要关注聚合物结晶、液晶和玻璃态及其转变过程,关注多层次聚集态结构及其动态演变路径;要重视对高分子表面与界面、纳微结构尺度效应等问题;加强对高分子溶液和聚合物流变学的 研究;要重视发展高分子的表征技术;加强高分子新理论和多尺度关联的计算模拟方法 的研究。要重视与生命现象相关的高分子物理问题的研究。加强光电功能共轭高分子半 刚性链本体凝聚态物理研究。
在功能高分子领域,要进一步认识和发展新的高分子功能材料与功能体系,如具有 电、光、磁特性的高分子,与生物学、医学、药学相关的高分子,可用于吸附、分离、 试剂、催化、传感、分子识别等方面的高分子;要推动功能高分子作为先进软物质材料 在新能源、信息技术、生物医学和环境科学等领域的应用,要特别关注能源高分子发展。 要善于从天然高分子和生物大分子研究中寻找高分子科学发展的新切入点和生长点,鼓 励合成高分子与生物大分子之间的交叉领域研究,要重视环境刺激响应性高分子、环境 友好高分子、自修复高分子和仿生高分子新体系的研究。功能化二维高分子和多孔共价 聚合物骨架大分子合成是高分子合成新的生长点。
在高分子组装领域,要以超分子聚合物和包含高分子的超分子组装体为研究对象, 研究高分子之间、高分子与小分子之间、高分子与分子聚集体之间的组装过程,研究超 分子组装体组分或高分子与界面之间的多重弱相互作用协同效应及其本质,并通过调控 非共价键作用制备不同尺度及形貌的有序组装体,实现组装体的功能。
在应用高分子化学与物理领域,要进一步创新发展重要高分子品种的聚合方法与反 应过程控制方法;发展高分子加工与工艺方法。善于从高分子工业与高分子实际应用中 提取重要的基本科学问题,要关注高性能聚合物、高分子复合体系、化学纤维、高分子 弹性体、高分子膜、阻燃高分子、天然高分子、有机/无机杂化高分子和反应性寡聚物及 其作为薄膜与涂层等方面的应用基础研究。
需加强高分子学科的基本科学问题和经典问题研究,这类研究特别需要上述领域的 交叉与贯通研究。
近年来本学科受理的项目申请中,聚合反应方法学、结构表征方法学等方向偏少, 需引起重视。
环境化学学科
环境化学学科涵盖环境分析化学、环境污染化学、污染控制化学、污染生态化 学、环境理论化学和化学污染与健康等研究领域。环境化学在与相关学科的综合交叉中迅速发展,在推动基础科学研究和解决国家重大环境问题中发挥着越来越重要的作用。
环境化学主要揭示污染物特别是化学物质的污染特征,研究其迁移转化、效应和控 制的化学原理和方法。近年来的申请书呈现出研究内容从微观机理到宏观规律不断拓 展,将实验室研究、现场工作与理论计算模拟相结合,创新性与系统性逐步提高。但有 些申请书仍然存在选题不新、基础科学问题凝练不够、重点不突出、低水平重复和技术 路线不清晰等问题。
从申请项目来看,近年来研究内容主要集中在以下几个方面:污染物的鉴别,污染 物分析新原理、新方法和新技术;污染物的多介质环境化学行为及微观机理,区域环境 质量演变过程与机制;大气污染形成机制与控制原理,水体环境污染化学与控制,土壤 污染过程与修复技术原理,固体废物处置及资源化技术原理;新能源利用的绿色化学过 程及环境效应;纳米等新材料在污染控制中的应用及其安全性;化学污染物对生态环境 与人体健康的影响;污染物的结构–效应、剂量–效应关系及预测模型等。
本学科鼓励申请人结合我国环境污染现状,从实际环境问题和环境过程中提炼关键 科学问题,发展和运用现代科学技术手段和方法,研究污染物的环境特征、分子转化、 生态与健康效应及控制等环境化学基础科学问题。
化学科学五处
化学科学五处资助范围包括化学工程与工业化学两个学科的基础研究领域。 化学工程与工业化学是研究物质转化过程中物质的运动、传递、反应及其相互关系的科学,其任务是认识物质转化过程中传递现象和规律及其对反应本身和目标产品性能 的影响,研究洁净高效地进行物质转化的工艺、流程和设备,建立使之工业化(规模) 的设计、放大和调控的理论和方法,并重点关注化学工程与技术领域独特的新理念、新 概念、新方法及在该领域的创造性应用。
近年来,我国化学工程基础研究取得了较大进展,研究水平不断提高,研究思路 也不断开拓创新。从复杂体系中提炼出共性关键科学问题,逐步形成系统理论和关键 技术,已成为化学工程与工业化学学科基础研究的主流,该领域研究内涵也出现了许 多新的变化,主要表现在:从宏观性质测量和关联转向对微介观结构、界面与多尺度 问题的研究、观测和模拟,并注重研究结构的优化与调控、过程强化和放大的科学规 律;从对常规系统的研究拓宽到非常规和极端过程的研究;从化学加工过程拓展到化 学产品工程等。虽然如此,我们也清醒认识到原始创新的工作仍偏少,尤其是结合国 家重大需求凝练关键问题并有所突破任重道远,建议从事基础研究,尤其是传统化工领域的科研人员要坚持自己的研究方向,不盲目从众,鼓励与其他领域的学科交叉与融合。
本学科重点支持以社会需求和国家目标为导向、以增强国家综合实力和创新为目标 的化学工程与工业化学的基础理论、关键实用技术及可持续发展的工程科学问题研究, 重点考虑:①化工高新科学技术和新兴学科领域中的前沿课题研究,注意多学科的交叉, 特别关注从交叉学科发展中提炼出的化学工程问题,在科学思想和技术手段上有所发展 和创新;②涉及国民经济中量大、面广和国计民生相关的关键技术研究,加强基础方面 的系统研究和积累,从中寻找规律性的认识,完善与发展学科自身的基础理论,发挥基 础研究的导向作用。
本学科同时鼓励传统的化学工程领域,如化工热力学和基础数据、无机化工、化工 制药、化工过程装备与安全、化工冶金,环境与资源化工和非常规条件下传递过程等方 向具有创新思想的申请。