国科发资〔2020〕82号

各有关单位：

根据国务院印发的《关于深化中央财政科技计划（专项、基金等）管理改革的方案》（国发〔2014〕64号）的总体部署，按照国家重点研发计划组织管理的相关要求，现将“变革性技术关键科学问题”等重点专项2020年度定向项目申报指南予以发布。请根据指南要求组织项目申报工作。有关事项通知如下。

一、项目组织申报工作流程

1. 申报单位根据指南支持方向的研究内容以项目形式组织申报，项目可下设课题。项目应整体申报，须覆盖相应指南方向的全部考核指标。项目申报单位推荐1名科研人员作为项目负责人，每个课题设1名负责人，项目负责人可担任其中1个课题负责人。

2. 项目的组织实施应整合集成全国相关领域的优势创新团队，聚焦研发问题，强化基础研究、共性关键技术研发和典型应用示范各项任务间的统筹衔接，集中力量，联合攻关。

3. 国家重点研发计划项目申报评审具体工作流程如下。

——项目申报单位根据指南相关申报要求，通过国家科技管理信息系统填写并提交项目申报书。从指南发布日到项目申报书受理截止日不少于50天。

——项目申报单位与所有参与单位签署联合申报协议，并明确协议签署时间；项目牵头申报单位、课题申报单位、项目负责人及课题负责人须签署诚信承诺书，项目牵头申报单位及所有参与单位要落实《关于进一步加强科研诚信建设的若干意见》要求，加强对申报材料审核把关，杜绝夸大不实，甚至弄虚作假。

——推荐单位加强对所推荐的项目申报材料审核把关，按时将推荐项目通过国家科技管理信息系统统一报送。

——专业机构在受理项目申报后，组织形式审查，并组织答辩评审，申报项目的负责人进行报告答辩。根据专家评议情况择优立项。对于支持1~2项的指南方向，原则上只支持1项，如申报项目的评审结果前两位评价相近，且技术路线明显不同，可同时立项支持，并建立动态调整机制，结合过程管理开展中期评估，根据评估结果确定后续支持方式。

二、组织申报的推荐单位

各推荐单位应在本单位职能和业务范围内推荐，并对所推荐项目的真实性等负责。国务院有关部门推荐与其有业务指导关系的单位，行业协会和产业技术创新战略联盟、科技服务业创新发展行业试点联盟推荐其会员单位，省级科技主管部门推荐其行政区划内的单位。推荐单位名单在国家科技管理信息系统公共服务平台上公开发布。

三、申请资格要求

1. 项目牵头申报单位和项目参与单位应为中国大陆境内注册的科研院所、高等学校和企业等（以下简称内地单位），或由内地与香港、内地与澳门科技合作委员会协商确定的港澳高校（名单见附件1）。内地单位应具有独立法人资格，注册时间为2019年3月31日前，有较强的科技研发能力和条件，运行管理规范。国家机关不得牵头或参与申报。

项目牵头申报单位、项目参与单位以及项目团队成员诚信状况良好，无在惩戒执行期内的科研严重失信行为记录和相关社会领域信用“黑名单”记录。

申报单位同一个项目只能通过单个推荐单位申报，不得多头申报和重复申报。

2. 项目（课题）负责人须具有高级职称或博士学位，1960年1月1日以后出生，每年用于项目的工作时间不得少于6个月。港澳申报人员应爱国爱港、爱国爱澳。

3. 项目（课题）负责人原则上应为该项目（课题）主体研究思路的提出者和实际主持研究的科技人员。中央、地方各级国家机关及港澳特区的公务人员（包括行使科技计划管理职能的其他人员）不得申报项目（课题）。

4. 项目（课题）负责人限申报1个项目（课题）；国家科技重大专项、国家重点研发计划重点专项、科技创新2030—重大项目的在研项目（含任务或课题）负责人不得牵头申报项目（课题）。国家重点研发计划重点专项、科技创新2030—重大项目的在研项目负责人（不含任务或课题负责人）也不得参与申报项目（课题）。

项目（课题）负责人、项目骨干的申报项目（课题）和国家科技重大专项、国家重点研发计划、科技创新2030—重大项目在研项目（课题）总数不得超过2个；国家科技重大专项、国家重点研发计划、科技创新2030—重大项目在研项目（含任务或课题）负责人不得因申报国家重点研发计划重点专项项目（课题）而退出目前承担的项目（含任务或课题）。国家科技重大专项、国家重点研发计划、科技创新2030—重大项目的在研项目（含任务或课题）负责人和项目骨干退出项目研发团队后，在原项目执行期内原则上不得牵头或参与申报新的国家重点研发计划项目。

计划任务书执行期（包括延期后的执行期）到2020年12月31日之前的在研项目（含任务或课题）不在限项范围内。

5. 特邀咨评委委员不得申报项目（课题）；参与重点专项实施方案或本年度项目指南编制的专家，不得申报该重点专项项目（课题）。

6. 受聘于内地单位的外籍科学家及港、澳、台地区科学家可作为重点专项的项目（课题）负责人，全职受聘人员须由内地聘用单位提供全职聘用的有效材料，非全职受聘人员须由双方单位同时提供聘用的有效材料，并作为项目申报材料一并提交。

7. 申报项目受理后，原则上不得更改申报单位和负责人。

8. 项目的具体申报要求，详见各重点专项的申报指南。

各申报单位在正式提交项目申报书前可利用国家科技管理信息系统公共服务平台查询相关科研人员承担国家科技重大专项、国家重点研发计划重点专项、科技创新2030—重大项目在研项目（含任务或课题）情况，避免重复申报。

四、具体申报方式

1. 网上填报。本次申报试行无纸化申请，请各申报单位严格遵循国家、地方各项疫情防控要求，创新工作方法，充分运用视频会议、线上办公平台等信息化手段组建研发团队，减少人员聚集，通过国家科技管理信息系统公共服务平台（http://service.most.gov.cn）进行网上填报。项目管理专业机构将以网上填报的申报书作为后续形式审查、项目评审的依据。申报材料中所需的附件材料，全部以电子扫描件上传。确因疫情影响暂时无法提供的，请上传依托单位出具的说明材料扫描件，项目管理专业机构将根据情况通知补交。

项目申报单位网上填报申报书的受理时间为：2020年4月27日8:00至5月27日16:00。

2. 组织推荐。请各推荐单位于2020年6月3日16:00前通过国家科技管理信息系统公共服务平台逐项确认推荐项目，并将加盖推荐单位公章的推荐函以电子扫描件上传。

3. 技术咨询电话及邮箱：

  010-58882999（中继线），program@istic.ac.cn。

4. 各重点专项业务咨询电话如下。

（1）“变革性技术关键科学问题”重点专项咨询电话：010-68104823。

（2）“量子调控与量子信息”重点专项咨询电话：010-68104388。

（3）“大科学装置前沿研究”重点专项咨询电话：010-68104776。

（4）“发育编程及其代谢调节”重点专项咨询电话：010-68104388。

附件：1. 内地与香港、内地与澳门科技合作委员会协商确定的港澳高校名单

2.“变革性技术关键科学问题”重点专项2020年定向项目申报指南（形式审查条件要求、指南编制专家名单）

 3.“量子调控与量子信息”重点专项2020年度定向项目申报指南（形式审查条件要求、指南编制专家名单）

 4.“大科学装置前沿研究”重点专项2020年度定向项目申报指南（形式审查条件要求、指南编制专家名单）

 5.“发育编程及其代谢调节”重点专项2020年度定向项目申报指南（形式审查条件要求、指南编制专家名单）

科 技 部 

2020年3月30日

“变革性技术关键科学问题”重点专项2020年度定向项目申报指南

变革性技术是指通过科学或技术的创新和突破，对已有传统 或主流的技术、工艺流程等进行一种另辟蹊径的革新，并对经济  社会发展产生革命性、突变式进步的技术。“变革性技术关键科学  问题”重点专项重点支持相关重要科学前沿或我国科学家取得原  创突破，应用前景明确，有望产出具有变革性影响技术原型，对  经济社会发展产生重大影响的前瞻性、原创性的基础研究和前沿交叉研究。

本专项2020年拟支持7个定向择优项目，国拨经费总概算 1.4亿元；拟支持 8 个定向委托项目，国拨经费总概算 0.4 亿元。申报单位根据指南支持方向，面向解决重大科学问题和突破关键技术  进行一体化设计。鼓励围绕一个重大科学问题，从基础研究到应  用研究全链条组织项目。鼓励依托国家重点实验室等重要科研基  地组织项目。项目应整体申报，须覆盖相应指南方向的全部考核 指标。每个项目下设课题不超过4个，每个项目参与单位数不超过6家。项目执行期一般为5年，申报项目特别需提出明确、有显示度的 5 年总体目标和 2 年阶段目标和考核指标（或研究进度）；立项项目实行“2+3”分段式资助，在项目执行 2 年左右对其目标完成情况进行评估，根据评估情况确定项目后续支持方式。

1.集成电路设计自动化（EDA）中的创新数学理论和方法

研究内容：针对模拟电路自动化设计中高维、非凸、计算代价昂贵的黑盒函数的优化问题，探索这些函数的结构及其逼近模型构建方法，发展新型全局优化算法；针对集成电路仿真中的结构系统，利用具有规则或近似规则的矩阵结构，发展相关的数学理论、模型降阶方法以及基于快速变换的结构化分析方法；针对可制造性设计的光刻热点分析问题，构建光刻热点特征提取方法， 发展定制深度神经网络方法，在保证高精度前提下，提高分析效率；研究三维集成电路热应力及其可靠性分析的可计算建模，发展三维集成电路热应力及其可靠性分析的区域分解和多尺度融合的离散格式和异构并行自适应算法。

考核指标：发展基于黑盒函数模型的全局优化理论的高效稳定算法，大幅提升模拟电路自动优化设计效率，算法效率提高 3 倍以上；发展结构及近似结构问题的数学理论，构建全新快速数值方法，  实现集成电路上亿阶结构化系统的分析，相比现有电路分析工具，  能求解问题的规模提高5 倍以上，能求解问题的速度提升5 倍以上； 构建光刻热点特征提取方法和定制深度网络的分类方法，相比传统卷积神经网络方法，提升集成电路光刻热点检测效率 5 倍以上；发展具有自主知识产权热应力分析工具原型，相比三维集成电路热应力分析的标准有限元方法提升效率 5 倍以上；相关理论与方法在我国集成电路研究单位或设计企业得到验证。

有关说明：由上海市科委作为推荐单位组织申报。

2.面向大型客机防除冰设计的多尺度模拟与不确定量化

研究内容：研究高维随机空间和间断解的逼近数学理论及高 效高维计算与机器学习方法，发展贝叶斯推断意义下不确定性量  化反问题及边值问题最优控制的快速算法，研究针对多尺度热力  学非平衡特征的多尺度算法。研究大型客机结冰条件对翼型升阻  力不确定因素的敏感性，构建冰形不确定性与机翼气动特性的内  在关系。通过不确定量化反问题手段研究在结冰机理试验室和风  洞条件下影响冰形状的主要因素，这些因素重要性排序以及最优  控制问题。

考核指标：发展带不确定性流体力学方程高维多尺度不确定 量化计算方法，并且构造高分辨率无震荡激波捕获方法。新方法 计算效率比现有算法提高一个量级。针对贝叶斯推断意义下不确 定性量化反问题及最优控制问题发展新的快速采样算法与机器学 习方法，比传统算法计算效率提高一个数量级；发展对动理学和 流体力学方程多尺度耦合问题的多尺度多物理，具有渐进保持性 质的多层直接模拟蒙托卡罗（Multilevel DSMC）方法，计算效率比传统DSMC 算法提高一个数量级。通过理论计算及风洞试验综合验证；基于不确定量化方法的机翼表面防除冰设计使得加热面 积减少 20%。研制的高维不确定量化与机器学习软件具备解决大型客机机翼防除冰设计，结冰安全评估不确定量化设计和最优控制问题的能力，并被用于大型客机机翼防除冰设计。 有关说明：由上海市科委作为推荐单位组织申报。

3.DNA 存储中的组合方法

研究内容：通过 DNA 存储技术中的组合方法的研究，开发一套完整的DNA 存储适配系统。构建DNA 编码的组合模型，研究基于DNA 分子特性的组合设计理论，在保证存储效率的前提下提升信息编码的鲁棒性；研究 DNA 合成和测序相关的组合结构及算法，为生化合成和测序技术提供优化模型，提高 DNA 分子大规模合成和测序的成功率；开发全类型数据存储模式；构建 DNA 解码的组合模型，研究基于组合构造的序列分析和拼接算法，以及DNA  信息的快速读取数学模型；研究可解码的最小数据集等 DNA 存储的极值问题，揭示各类生化技术的模拟极限；研究 DNA 存储的加密算法，保证信息安全；开发完整的DNA 存储适配系统。

考核指标：开发一套新型DNA 编码算法，实现数据信息到DNA 的单位编码效率在 6 倍测序条件下，保证解码成功率不小于95%，编码效率提升至 1.6；开发适用于任意磁盘可存储类型数据的DNA 序列优化转换算法；开发一套大规模DNA 存储（百TB 级及以上）纠错及索引算法，实现数据快速无损解读；开发一套DNA 存储加密算法；开发一套完整的DNA 存储（编码、合成、存储、测序、解码）全流程的适配软件系统和全过程计算机模拟 系统，并完成达到百 TB 级别信息的全过程编码、解码计算机模拟测试和百MB 级别的实验测试和验证。

有关说明：由天津市科技局作为推荐单位组织申报。

4.医学成像中的关键数学问题及其产业应用

研究内容：围绕低剂量CT 图像重建、多能谱CT 图像重建、磁共振快速成像问题，发展医学成像过程的精准建模、医学图像处理的非凸优化、欠定和病态情况下的超大规模逆问题求解算法等。围绕医学图像判读问题，发展多模态医学图像分析方法，包括结合概率积分几何与微分几何的多模态图像自由形变配准、基于几何偏微分方程与最优传输理论的图像深度学习定量分析算法等。开发自主可控的国产建模仿真引擎，为成像技术研发中模型和算法的实际验证提供支撑。

考核指标：开发出低剂量 CT 成像算法，满足诊断效能条件下， 辐射剂量降至常规扫描的 1/10 以下；基于光子计数器的高性能多能谱医学CT 成像算法，清晰区分骨组织、软组织、碘溶液等多种物质；心脏等器官的非增强快速磁共振成像算法，三维静态成像在各向同性亚毫米分辨率下，扫描时间小于 1.5 分钟，动态成像空间分辨率小于 2×2 毫米，时间分辨率小于 40 毫秒。完成不少于 20 个志愿者的国产设备扫描测试，图像质量优于传统方法。为复杂  疾病的现代诊断和治疗技术提供算法支撑，开发出基于最优传输  理论的图像深度学习定量分析算法，用于疾病诊断的自动化；复  杂曲面共形展开算法，用于直肠癌等疾病的精准筛查；多模态图  像自由形变配准算法，用于肿瘤疾病的精准放疗。

有关说明：由北京市科委作为推荐单位组织申报。

5.隐私保护数据处理的数学方法

研究内容：针对云计算与 5G 通信中保护数据隐私的数据处理问题，研究保密数据和分布式数据的采集、存储、检索与机器学习。研究分布式隐私保护数据处理方法，包括安全多方计算实用化方法，可抵抗恶意攻击的安全多方计算协议，基于集群架构的最优分布式存储编码，设计达到实用级别的保护隐私大数据采集、 保密信息提取（PIR）与机器学习方案，设计达到带宽最优、存储最小及读取最优的合作再生码。研究基于全同态加密的隐私保护数据处理方法，设计基于近似GCD 与RLWE 的多比特层次型与近似实数运算的全同态加密方案与高效算法，结合计算机代数、自动推理与人工神经元网络研究密文数据的检索与机器学习，研究密文数据的张量分解与流形上的优化算法。研究以上方法在云计算与 5G 通信中应用，研究多入多出网络中使用最少次数公钥全同态加密的数据隐私保护方法，用于设计响应方密文上的智能推荐方案；研究隐私保护节点实时工作量评估算法，实现具有隐私保护的 5G 网络传输节点智能选择。

考核指标：构建同时达到最优读取、最优带宽、最小存储的分 布式存储编码，对比目前微软、谷歌、华为云使用的存储编码，修 复带宽节约 15%~30%。针对万人规模的半诚实用户群，构建分布式梯度下降、数据综合等背景下数据采集的隐私保护安全协议。构  建基于全同态的密文数据机器学习方法，全同态加密算法达到在128 比特安全性前提下，密文膨胀低于 30 倍，单次同态运算比特数超过 100，速度比Helib 提高 10 倍。设计一套多数据模型下轻量级密文域上的计算协议，达到可严格证明的 CCA2 安全，比 Brakerski 公钥全同态加密方案速度提高 1~2 倍，通信开销减少 40%~80%。

有关说明：由中国科学院作为推荐单位组织申报。

6.乳腺癌精准医学中的数学模型与算法研究

研究内容：针对乳腺癌化疗耐药与进展转移临床关键问题， 基于多组学大数据，开发数据处理、刻画与分析的新模型与新算法，构建调控网络，预测关键通路和基因，解析分子机理，设计个体化的精准诊疗策略。综合运用非线性随机分析、图论和组合优化，设计组学数据重构高精度算法，研究面向生物网络的图模型及其理论，结合多组学数据开发刻画调控网络异质性的优化模型及相应的组合优化算法，研究化疗耐药与进展转移的分子调控机制；挖掘特异性关键通路和驱动基因并进行体内体外功能验证， 研究分子机理并探讨其临床意义。

考核指标：构建基于多组学数据的数学理论和算法体系，建 立中国人群乳腺癌高精度多组学数据库，开发精确定量重构组学  数据的新型组合优化算法，构建刻画复杂生物网络的图模型及其  理论体系，开发基于多组学数据的调控网络构建与解析算法、癌  症关键通路和驱动基因预测算法。成果应用于乳腺癌化疗耐药及  进展转移研究，构建乳腺癌耐药转移基因调控网络体系，揭示进 展转移新理论；发现 5~7 个与化疗耐药与进展转移相关的特异性新靶点；发现 3~5 个分子标志物，实现临床应用；构建乳腺癌预后模型，指导个体化精准治疗。

有关说明：由山东省科技厅作为推荐单位组织申报。

7.航路规划大规模复杂动态图的数学建模及分布式计算

研究内容：在多目标约束条件下，融合确定数学方法、随机扰动和分支扰动处理方法建立如下四个模型，并对其进行分析，随机  扰动和分支扰动下的大规模局部动态图的建模与分析，飞机飞行在  航路曲面上动力学行为的建模与分析，飞机飞行中的随机扰动和分  支扰动行为的建模与分析，数据－规则双驱动的航路规划模型；研  究基于航路点和高度的三维大规模航路图的结构分析，航路复杂网 络的优化和动态图的并行计算；基于E 级高性能计算系统的随机扰动和分支扰动下的大规模局部动态图的分布式计算。

考核指标：建立具有随机扰动和分支扰动的航路规划局部动态图模型、动力学模型、随机行为模型、数据－规则双驱动模型， 图节点数大于 60 亿，边数大于 400 亿，动力学因素不低于 11 个（气温、压、密度，风速、向，坐标，飞机性能等），随机性因素不低于 7 个（航路天气，云层，起飞、目标、备降机场状态，航空管制，突发事件等）；实现随机扰动和分支扰动下的大规模局部动态图的最短路、连通分支、图划分、基于点和边聚类算法的可 行的并行算法；实现基于E 级的随机扰动和分支扰动下局部动态图的分布式计算，节点不低于 10000 个，峰值不低于 50PFlops， 支撑千亿级节点图的高性能分析；实现上述模型在千亿级节点、7 种以上机型的动态航路规划验证。

有关说明：由广东省科技厅作为推荐单位组织申报。

8.朗兰兹对应及相关问题

围绕朗兰兹对应等重要数学前沿问题开展研究。研究志村簇几 何结构的精细刻画，并用它刻画朗兰兹对应的性质；研究 BSD 猜想以及与之紧密相关的GL（n）的 Iwasawa 理论；研究 L-函数的算术理论、Deligne 关于L-函数特殊值的猜想、高阶p-进L-函数的构造及其基本性质；研究典型李群不可约酉表示的构造和分类，完整刻 画其中最基本的幺幂表示；研究高维基底的Lefschetz-Verdier 迹公式和上同调对应特殊化理论，并用它研究朗兰兹纲领中的巡游函子。

有关说明：由中国科学院作为推荐单位组织申报，由中科院数学与系统科学研究院作为项目牵头单位申报。

9.随机分析的基础理论研究

研究SLE 理论与随机量子化方程的正则性结构理论，研究量子规范场存在性及其质量间隙问题以及其他与统计物理和量子物  理中临界相变和模型普适性密切相关的重要数学问题；研究无穷 维随机微分几何与Malliavin 分析理论，研究路径空间、环路空间和其他重要映射流形上基本的无穷维几何与分析问题；研究随机  微分方程与随机偏微分方程理论、现代鞅论与拟正则狄氏型理论  以及量子系统的量子概率与信息论结构刻画理论；以随机分析为  工具，研究现代人工智能中深度网络的可解释性与算法收敛性、现代金融中信用风险度量及量子信息中量子测量与量子退相干等 关键理论问题。

有关说明：由中国科学院作为推荐单位组织申报，由中科院 数学与系统科学研究院作为项目牵头单位申报。

10.几何分析和低维拓扑中的若干问题

围绕复几何中曲率方程的奇异结构、黎曼几何中的数量曲率 和低维流形，研究相关的几何和拓扑问题开展研究。用几何分析 方法分类Kahler-Ricci 流产生的奇点，并研究其奇点分类与代数几何中flip 变换的联系；研究一些新曲率方程及其奇点结构；研究微分流形上正数量曲率的黎曼度量与流形拓扑结构以及广义相对 论中的能量问题之间的关系；研究低维拓扑领域中核心问题，包 括四维辛流形的分类，三维流形的表示体积和Thurston 问题等。

有关说明：由教育部作为推荐单位组织申报，由北京大学作 为项目牵头单位申报。

11.随机数学及数学与物理的交叉研究

研究针对统计物理中的相变现象、无穷粒子系统、遍历性与稳定速度的数学方法和工具。研究连续时空随机系统、分枝系统与过程、随机环境与移民机制、随机能量模型、随机树与图、弱距离正则有向图等的数学结构或表示；研究算子在函数空间上的有界性、  特征值估计与随机稳定性、几何物理方程解的正则性和爆破行为、  能量和最大模估计等；研究随机系统的动力学行为与特性、结构种群系统的全局Hopf 分支问题、多尺度物理过程的计算问题等。

有关说明：由教育部作为推荐单位组织申报，由北京师范大 学作为项目牵头单位申报。

12.量子场论与引力的数学前沿及其应用

研究现代理论物理中量子场论方法的数学基础和数学结构， 建立无穷维空间上分析及其与几何拓扑和代数等领域的广泛联 系；研究引力的经典动力学和奇点理论，探索在其他非线性问题  如流体上的应用；研究量子引力和全息原理的数学机制，发展其  在凝聚态、量子信息等相关领域中的应用；研究黑洞的全息对偶  理论及其在宇宙学和天文观测等领域中的应用；研究拓扑量子场  论的数学方法及其在凝聚态和材料科学等领域中的应用。

有关说明：由教育部作为推荐单位组织申报，由清华大学作 为项目牵头单位申报。

13.丛上的几何与分析

研究复几何技术和 p 进制代数的融合，研究 P 进制上的Kodaira-Spencer-Kuranishi 理论，研究 P 进制框架下的稳定性条件， 发展新的 p 进制几何分析，以此为基础研究 Hodge 猜想。研究Monge-Ampère 方程、Yang-Mills 方程、极小曲面方程等方程解的存在性、正则性及紧性；研究平均曲率流、Yang-Mills 流等几何发展方程的存在性及收敛性；研究这些几何中非线性偏微分方程解的奇点性质；研究这些结果的几何应用。

有关说明：由中国科学院作为推荐单位组织申报，由中国科 学技术大学作为项目牵头单位申报。

14.代数簇的模空间及子空间

围绕双有理几何、镜面对称和代数簇的模空间方面若干重要前沿问题，包括Hodge 猜想、Tate 猜想、Abundance 猜想等开展研究。研究法诺簇、卡拉比－丘簇和一般型簇的有界性问题和高 维簇的双有理分类问题；研究正特征极小模型理论和一般消灭理 论；研究卡拉比－丘流形的BCOV 猜想；研究高维簇模空间的紧化理论，包括存在性和射影性问题等；研究法诺簇的K-稳定性问 题；研究模空间上的周环和拓扑问题。

有关说明：由教育部作为推荐单位组织申报，由复旦大学作 为项目牵头单位申报。

15.哈密顿系统的理论及应用

发展周期轨道的迭代理论，与 Maslov 型指标迭代理论、Floer 同调、辛场论和切触场论相结合研究切触流形上 Reeb 向量场的周期轨道、Hamilton 系统的周期解、流形上闭测地线以及天体力学中多体问题的周期解的存在性、多重性与稳定性；研究周期解轨道与流形整体性质间的内在联系及其定量刻画； 发展线性Hamilton 系统的可约性理论，并用于研究算子谱理论，无穷维Hamilton 系统以及薛定谔方程的局域化理论；探索产生谱隙和局域化的机制；将发展出的理论和方法用于非线性分析，动力系统， 辛几何和数学物理中其它相关问题的研究。

有关说明：由教育部作为推荐单位组织申报，由南开大学作 为项目牵头单位申报。

“量子调控与量子信息”重点专项2020年度定向项目申报指南

“量子调控与量子信息”重点专项的总体目标是瞄准我国未 来信息技术和社会发展的重大需求，围绕量子调控与量子信息领  域的重大科学问题和瓶颈技术，开展基础性、战略性和前瞻性探  索研究和关键技术攻关，产生一批原创性的具有重要意义和重要  国际影响的研究成果，并在若干方面将研究成果转化为可预期的  具有市场价值的产品，为我国在未来的国际战略竞争中抢占核心  技术的制高点打下坚实基础。

本专项鼓励和倡导原始创新，并积极推动应用研究，力争在新原理原型器件等方面取得突破，向功能化集成和实用化方向推进。量子调控研究的目标是认识和了解量子世界的基本现象和规律，通过开发新材料、构筑新结构、发现新物态以及施加外场等手段对量子过程进行调控和开发，在关联电子体系、小量子体系、 人工带隙体系等重要研究方向上建立突破经典调控极限的全新量子调控技术。量子信息研究的目标是在量子通信的核心技术、材料、器件、工艺等方面突破一系列关键瓶颈，初步具备构建空地一体广域量子通信网络的能力，实现量子相干和量子纠缠的长时间保持和高精度操纵，实现可扩展的量子信息处理，并应用于大尺度的量子计算和量子模拟以及量子精密测量。

本专项 2020 年拟支持 2 个定向委托项目，国拨经费总概算5000 万元。申报单位根据指南支持方向，面向解决重大科学问题和突破关键技术进行一体化设计。鼓励围绕一个重大科学问题或  重要应用目标，从基础研究到应用研究全链条组织项目。鼓励依  托国家重点实验室等重要科研基地组织项目。项目应整体申报，  须覆盖相应指南方向的全部考核指标。项目执行期一般为 5 年。“量子安全通信系统与随机数攻防测评及标准化研究”项目下设课题数原则上不超过 5 个，参与单位数控制在 9 个以内。其它项目下设课题数原则上不超过 4 个，每个项目参与单位数控制在 4 个以内。

1.转角石墨烯及其它摩尔超晶格材料的奇异物性研究

研究内容：研究转角石墨烯和若干其它二维摩尔超晶格体系 由于摩尔调制诱导的各种关联效应，包括超导、轨道磁性和激子  凝聚等。

考核指标：针对石墨烯和过渡金属硫族化合物等二维材料体 系，发展至少三种可精确操控各种多体基态的摩尔超晶格制备方  法；揭示转角石墨烯中莫特绝缘体态、超导态和轨道铁磁态的特  殊物性，实现这些物态间的相变，建立统一描述这些多体电子态  的微观理论模型；在二维摩尔超晶格体系中，利用电子关联效应  实现至少三种不同的拓扑电子态，如量子反常霍尔效应、拓扑超  导态等；在过渡金属硫化物形成的二维摩尔超晶格体系中，实现稳定、可调控的摩尔激子态，并探索激子凝聚态。

有关说明：由香港创新科技署作为推荐单位组织申报，由香 港科技大学作为项目牵头单位申报。

2.量子安全通信系统与随机数攻防测评及标准化研究

研究内容：研究量子密钥分发、抗量子计算攻击密码系统的 攻防测评方法、技术、测评标准体系，研究量子随机数产生的理  论和方法、评测技术和测评标准体系。

考核指标：构造量子密钥分发现实安全性分析模型，建立量 子密钥分发系统测评平台，实现不少于 20 种量子攻击的安全测评能力，评测内容不少于 40 个功能和性能主要指标项，对不少于 3 种量子密钥分发设备进行安全评测；实现器件无关的量子随机数 产生系统，随机数生成速率大于 1kbps；建立量子密钥分发、抗量子计算攻击密码、量子随机数测评平台和标准体系，形成一套支 撑该标准的评测技术，申请不少于 20 个专利，并完成不少于 2 项国家或行业标准（送审稿）和 10 个以上国际标准提案。

有关说明：由国家密码管理局作为推荐单位组织申报，由国 家密码管理局商用密码检测中心作为项目牵头单位申报。

 

“大科学装置前沿研究”重点专项2020 年度定向项目申报指南

大科学装置为探索未知世界、发现自然规律、实现技术变革 提供极限研究手段，是科学突破的重要保障。设立“大科学装置  前沿研究”重点专项的目的是支持广大科研人员依托大科学装置  开展科学前沿研究。为充分发挥我国大科学装置的优势，促进重  大成果产出，科技部会同教育部、中国科学院等部门组织专家编  制了大科学装置前沿研究重点专项实施方案。

大科学装置前沿研究重点专项主要支持基于我国在物质结构 研究领域具有国际竞争力的两类大科学装置的前沿研究，一是粒  子物理、核物理、聚变物理和天文学等领域的专用大科学装置，  支持开展探索物质世界的结构及其相互作用规律等的重大前沿研  究；二是为多学科交叉前沿的物质结构研究提供先进研究手段的  平台型装置，如先进光源、先进中子源、强磁场装置、强激光装  置、大型风洞等，支持先进实验技术和实验方法的研究和实现，  特别是面对国家战略需求的关键技术的研究和开发，提升其对相  关领域前沿研究的支撑能力。本专项 2020 年拟支持 3 个定向委托项目，国拨经费总概算6600 万元。申报单位根据指南支持方向，面向解决重大科学问题和突破关键技术进行一体化设计。鼓励围绕一个重大科学问题或  重要应用目标，从基础研究到应用研究全链条组织项目。鼓励依  托国家重点实验室等重要科研基地组织项目。项目应整体申报，  须覆盖相应指南方向的全部考核指标。本指南项目执行期为 4 年。一般项目下设课题数原则上不超过 4 个，每个项目参与单位数控制在 6 个以内。

1.奇特强子态及强子谱学研究

研究内容：在北京正负电子对撞实验上，利用能量 3.8 GeV 以上实验数据，寻找和研究XYZ 奇特态和粲偶素激发态的性质；利用高统计量J/?和?(2S)数据，研究轻强子谱、寻找轻味奇特态。开展相关的理论研究。优化BESⅢ实验物理研究软硬件性能和计算方法。建立分波分析专用GPU 计算平台。

考核指标：首次完成多道联合研究四夸克态的性质测量，确 定Zc（3900）和Zc（4020）的属性；寻找新型四夸克态Zcs，确 定其性质或产额上限；完成含粲偶素和含粲强子末态产生截面测 量和中间过程分析，抽取X 粒子、Zc 粒子、矢量粲偶素?和类粲偶素Y 的共振参数、产生和衰变性质；对粲偶素强子衰变和辐射衰变过程进行分波分析，获得关于轻强子谱的实验数据，与理论 研究结合，确定其中夸克、胶子成分的比例等信息；优化探测器 模拟和重建软件，将关键系统误差改善 50%以上；建立具备0.5PFLOPs 理论峰值计算能力的分波分析专用GPU 计算平台，完善和升级基于GPU 的分波分析工具和海量数据处理机制。

有关说明：由中国科学院作为推荐单位组织申报，由中科院高能物理研究所作为项目牵头单位申报。

2.BESⅢ实验上粲强子衰变、QCD 研究及新物理寻找

研究内容：在正负电子对撞机上，通过分析在 DD、D_s^+ D_s^（*-）和粲重子对质量阈值处的高统计量数据，系统研究粲强子的 衰变；利用量子关联技术测量中性D 介子衰变的强相角差；测量R 值、强子与能量依赖的产生截面和强子形状因子；寻找粲偶素和粲强子的稀有衰变和禁戒衰变；理论上针对陶粲能区非微扰QCD 性质，发展有效理论模型和格点QCD 计算，建立相应GPU 计算平台。

考核指标：首次发现或寻找粲重子Λ_c 的 3~4 个新的半轻衰变过程，改善 Λ_c 强子卡比玻压低衰变分支比相对精度至 10%以下；发表更多中性D 介子强相角差测量，部分结果精度好于目前国际值的 2 倍；利用 Ds 介子纯轻衰变，提高 CKM 矩阵元Vcs 测量相对精度至 1.5%；R 值测量的相对精度达到 3%的水平；寻找J/ψ轻子数破坏过程，衰变率上限可达到 10-8~10-7 量级；结合实验研究成果，开展更多强子产生和衰变的有效模型计算。建成具备0.5PFLOPs 理论峰值计算能力的格点QCD GPU 计算平台。

有关说明：由中国科学院作为推荐单位组织申报，由中科院 高能物理研究所作为项目牵头单位申报。

3.高海拔地区科研及科普双重功能一米级光学天文望远镜建设

研究内容：利用国家天文研究机构大科学装置技术及科研科普资源优势，在拉萨建设一架集科研及科普双重功能的一米级光 学天文望远镜，服务于我国天文和空间观测任务，并服务于西藏 的科学传播和科学普及工作。该一米级光学天文望远镜应符合高 海拔地区运行使用特点，具备搜寻太阳系外行星，变星、双星较 差测光，伽马射线暴余辉、超新星寻找及后续观测，小行星、彗 星搜寻，Herbig-Haro 天体搜寻，恒星星团研究等成像及测光的科研功能。

考核指标：有效口径：≥1000 毫米，光学结构：R-C 多焦点， 视场：≥14 角分×14 角分，工作波段：360 纳米~900 纳米，光学像质：轴上 80%的能量集中在 0.5 角秒以内，最大跟踪速度：2 度每秒，指向精度：≤10 角秒，跟踪精度：≤1 角秒（10 分钟）。

有关说明：由西藏自治区科技厅作为推荐单位组织申报，由 中科院国家天文台作为项目牵头单位申报。

 

“发育编程及其代谢调节”重点专项2020年度定向项目申报指南

“发育编程及其代谢调节”重点专项的总体目标是围绕我国经 济与社会发展的重大战略需求，针对生命体发育的编程和重编程及  其代谢调节机制这一核心科学问题，以重大知识创新为出发点，以  揭示发育与代谢疾病的发生机制和寻找诊治策略为出口，综合利用  遗传学、基因组学、蛋白质组学、代谢组学、细胞谱系标记与示踪  等技术手段和模式动物及临床资源，开展战略性和前瞻性基础和应  用基础研究，增强我国发育与代谢研究的核心竞争力。

本专项2020年拟支持1个定向委托项目，国拨经费总概算2300万元。申报单位针对重要支持方向，面向解决重大科学问题和突破关键技术进行一体化设计，组织申报项目。鼓励围绕一个重大科学问题或重要应用目标，从基础研究到应用研究全链条组织项目。鼓励依托国家重点实验室等重要科研基地组织项目。项目执行期一般为 5 年。指南方向中拟支持的项目下设课题数不超过 4 个，每个项目参与单位总数不超过 6 个。

本专项所有涉及人体被试和人类遗传资源的科学研究，须尊重生命伦理准则，遵守《涉及人的生物医学研究伦理审查办法》《中华人民共和国人类遗传资源管理条例》等国家相关规定，严格遵循技术标准和伦理规范。涉及实验动物和动物实验，要遵守  国家实验动物管理的法律、法规、技术标准及有关规定，使用合  格实验动物，在合格设施内进行动物实验，保证实验过程合法，  实验结果真实、有效，并通过实验动物福利和伦理审查。

1. 不同年龄组痴呆症的发病机制与生物标记物

研究内容：认知障碍的发病机制和早期诊断是近年来的研究 热点。利用不同年龄组健康人与痴呆患者队列，开展痴呆病理特征和多组学研究，发现痴呆的生物标记物，结合模式动物探讨痴呆发生的分子机制，探索临床诊治途径。

考核指标：发现 5~10 种符合年龄分层痴呆特征的新型生物标记物，确定 2~3 个新的痴呆致病基因，建立痴呆评估体系和诊治痴呆的新途径。

有关说明：由国家卫生健康委员会作为推荐单位组织申报， 由中国医学科学院北京协和医院作为项目牵头单位申报。