度国家自然科学基金区域创新发展联合基金（湖南省）项目指南（征求意见稿）
一、生物与农业领域
围绕湖南优势粮食作物、优势经济作物、特色畜牧水产的重要性状遗传基础与种质创新，农业可持续发展与生态建设的重大生态环境问题和关键技术问题开展应用基础研究。主要研究方向包括：
1.湖南优势作物育性与杂种优势形成的机理及应用新途径
针对湖南优势作物，特别是水稻，杂种优势利用中配组不自由、育性受环境影响或优势利用不充分、后代出现分离等问题，开展雄性不育、雌性不育及杂种优势形成的分子机理等研究，发掘育性、胚发生及优势利用与固定新基因，创新作物杂种优势利用的材料、技术及途径。
2.湖南优势作物特异性状基因挖掘及育种新技术
以湖南种质库水稻、玉米、甘薯及大豆等特色旱粮及油菜、油茶、辣椒、茶树及果树等湖南优势经济作物为研究对象，构建重要性状基因（型）数据库；开展高产、优质、养分高效、重金属低积累、适应机械化操作与耐储存等特异性种质资源的挖掘、评价与创新，特异性状相关基因（型）的挖掘与功能解析，并开展相关育种新方法及理论研究。
3.杂交水稻优良食味品质形成的遗传基础
主要以湖南新近培育的不育系、恢复系或优异常规稻种资源、品系及其所配组合为材料，以淀粉品质和蛋白质含量等遗传调控主效基因为切入点，系统开展杂交稻米优良食味品质形成的遗传基础和采后储藏期食味品质劣变机理研究，挖掘杂交稻亲本优良食味品质基因、明确其环境响应效应，阐明食味品质形成的遗传基础、优良食味组合的亲本基因型组配规律以及杂交稻米储藏期食味品质劣变机理。
4.作物对生物逆境和非生物逆境的抗性机理
重点开展湖南水稻、油茶、茶树、果树、辣椒、油菜和麻类等优势作物的新发病害、重大病虫害和耐旱涝胁迫、高低温胁迫、低养分胁迫等重要抗性基因资源发掘、抗性机理及其调控机制研究，从分子水平上阐明经济作物对胁迫的抗性机理。
5.超级杂交稻超高产及养分高效利用的生理生态机制
针对超级杂交稻生物产量高、需肥量大、易倒伏、产量差距大等问题，研究实现超高产量潜力的群体优化水肥动态调控体系，水肥调控对超高产所需的扩库畅流影响机制、地域生态差异的产量形成特点，高库容与抗倒伏的协调机制及养分高效利用等关键科学问题，为水稻持续高效增产提供理论依据及技术支撑。
6.特色畜禽水产资源优势性状分子遗传机理与关键育种技术
系统研究湖南特色畜禽资源的优质、高产、抗病和饲料转化效率等性状的遗传特性，揭示相关分子的结构、表达和功能，建立创制优良畜禽的关键育种技术；系统研究湖南特色鱼类在产量、品质、抗性等优势性状的遗传特性及其分子调控机制，为创制优良鱼类的关键育种技术提供理论依据。
7.特色畜禽水产资源关键营养素代谢与调控的分子基础
以湖南特色地方畜禽水产品种为研究对象，开展优良品质、耐粗饲、高繁殖性能、抗逆性强等种质特性形成的营养代谢基础研究；研究主要营养素协同代谢机制及其高效利用规律，揭示湖南特色畜禽对特色地方非粮饲料资源的代谢利用机制；研究特色地方畜禽水产动物产品品质、肠道健康和繁殖性能等的营养调控机制。
以上研究方向鼓励申请人与湖南省内具有一定研究实力和研究条件的高等院校或研究机构开展合作研究。
二、环境与生态领域
围绕湖南环境与生态可持续管理与区域生态安全以及农业生态系统稳定性持续的重大需求，深入开展典型区域生态过程与调控等应用基础研究，主要研究方向包括：
1.洞庭湖流域景观格局变化与生态服务调控机制
围绕土地利用与覆被改变引发的流域生态环境问题，分析自然和人文因素驱动下的流域景观格局与湿地生态系统时空变化，探讨变化环境下的湿地生态响应过程及其功能恢复与维持，揭示生态服务的形成与调控机制。
2.山地丘陵水土流失过程与植被的调控效应
针对湖南山地丘陵水土流失风险高、生态治理效益低等问题，分析不同下垫面水土流失过程与差异成因，揭示植被恢复对水源涵养、土壤保育和养分固持的调控作用，探讨不同尺度植被变化的生态环境效应。
3.典型生态区域污染物迁移与阻控机制
针对湖南省典型生态区域环境污染问题，开展污染物交互作用及迁移转化规律、放射性尾矿库滩面固化机理、复合种养模式对农田污染物的自净机制、土壤肥力退化过程与可持续调控恢复机制等方面研究，发展典型生态区域重金属、难降解有机物和放射性污染的生态修复新理论。
4.农林废弃物生物转化机制与调控
针对湖南省农林废弃物量大、资源化利用率低等问题，开展农产品生产过程与处理方式对农林废弃物的形成机制、农林废弃物有机组分高效转化机理、农林废弃物绿色拆解与重构机制、碳氮元素损失特征及温室气体减排规律、抗生素及残留农药等毒害物质的转化与减控等方面研究。
5.全球气候变化下的生物环境胁迫与生态响应
针对全球气候变化引起的极端气候事件、主要有害生物异常发生、重大生物入侵等问题，开展不同生态区域的有害生物种群演变规律、有害生物灾变成因与环境胁迫诊断、灾害发生与生态系统关键过程的协同响应等方面研究。
6.流域人地水协同作用下环境污染物迁移过程与治理机制
针对湖南省面源污染存在的突出问题，深入解析主要污染物（COD和氮磷）的产生及其与生活生产活动的关系、主要污染物迁移过程与水文过程的关系、敏感水体的污染响应，揭示流域人地水协同作用下环境污染物负荷、迁移过程及环境效应。
以上研究方向鼓励申请人与湖南省内具有一定研究实力和研究条件的高等院校或研究机构开展合作研究。
三、新材料与先进制造领域
针对湖南在航空航天、国防军工、交通、能源、先进制造行业发展的重大需求，围绕新型合金、先进能源材料、复合材料、化工与催化材料、先进电子信息材料开展基础与应用基础研究。主要研究方向包括：
1.有色及稀散金属的高效绿色提纯与高值化加工理论和方法
有色金属及其复合材料成分设计、组织演变和残余应力控制、性能调控及其服役行为研究；有色金属复杂构件成形与形变加工理论研究；轻质合金电液胀形挤压连接加工和异种材料磁脉冲焊接机理研究；超快激光诱导仿生壁面抑冰机理研究；稀贵稀散金属高效绿色提取提纯新理论新方法；稀贵稀散金属精深加工新方法及相关基础理论研究。
2.新型压电陶瓷材料与信息器件
针对新一代通讯、导航、控制等对压电器件轻量化、柔性化和大尺寸化的迫切需求，突破无铅压电陶瓷性能提升瓶颈，探索功能陶瓷组分设计、压电复合材料的结构优化、多场响应机理、新型制备技术等，研究大尺寸、高柔性、高性能压电复合材料器件的制造新方法。
3.特种合金及超硬材料
研究特种合金及超硬材料设计理论，探索材料制备的新理论新方法，以及材料的新应用。阐明过程工艺参数对微观组织与性能的规律，提高在复杂、极端工况条件下服役性能。开展长寿命耐磨损新型涂层的材料设计和制备工艺研究。
4.废旧有色金属的资源与能量高品质综合回收
针对废旧有色金属难以低成本高品质循环再生等问题，发展可高品质再生利用有色金属资源并高效回收利用其所含能量的新方法与新原理，解决废旧有色金属中杂质行为调控、元素分离提取、含能物质转化及其高效利用等相关基础科学问题。
5.先进动力/储能电池材料设计、制备及性能研究
大容量、高倍率锂、钠、钾等离子动力电池材料的设计、计算、制备与电化学性能研究；高能量密度金属燃料电池、长寿命固态金属锂电池关键材料的设计、界面调控、制备与电化学反应机制研究。动力、储能电池材料原位检测系统及在充放电过程中实时的晶相变化、成分迁移等行为研究；极端条件下电池运行失败原理研究；电极材料产热散热机制及系统设计的应用基础研究。
6.复合材料新型原材料制备理论与绿色智能制造技术
针对复合材料新型原材料与绿色智能制造开展研究。主要包括：高品质碳质前驱体及其衍生炭石墨材料的制备理论与应用研究；耐高温树脂和陶瓷先驱体新型基体材料、高模高导热碳纤维材料、功能结构一体化复合材料及绿色智能制备技术；大尺寸高导热陶瓷直接覆铜（DBC）应力与物相调控技术原理；高强耐候竹质复合材料、功能生物质复合材料及高效绿色制造技术；高成品率低杂质纳米碳基润滑材料的制备理论与应用基础研究；复合材料回收技术。
7.新型高效能源催化材料的短流程制备及其基础研究
围绕复杂多金属矿材料化及高值化利用，以光/电分解水制氢气，燃料电池氧还原，超级电容器储能，重油裂化等过程催化材料短流程制备为目标导向，研究稀贵多金属矿的原位可控化学转化原理及构效关系，探索稀贵金属及其他能源金属离子对层状矿物的嵌脱规律，发展构筑高性能矿物功能材料及器件的方法学；结合原位表征技术与理论计算，开展催化机理及界面科学问题研究。开展新型矿物功能材料高效制备新方法及相关基础理论研究。
以上研究方向鼓励申请人与湖南省内具有一定研究实力和研究条件的高等院校或研究机构开展合作研究。
四、电子信息领域
针对湖南先进装备制造信息化、智能化的发展需求，开展自主可控芯片、自主可控基础软件、工业控制与自动化、卫星导航技术等相关领域的应用基础研究。主要研究方向包括：
1.自主可控安全芯片及其应用基础研究
针对工业自动化、图像处理、物联网、大数据等应用领域对数据传输与处理的信息安全性需求，开展新型物理不可克隆信息安全处理芯片设计理论与应用方法的研究。围绕安全芯片易受机器学习攻击、无法生成共享密钥、安全性与可靠性测试困难等瓶颈技术难题，对抗机器学习攻击的安全防护、物理不可克隆共享密钥保障、高速安全评测、智能信息安全系统构建、基于新原理微纳器件的自主可控安全芯片设计与实现等问题进行研究，为新一代高安全性信息处理与控制系统开发提供技术支撑。
2.安全高效的大规模图数据管理关键技术
针对知识图谱、社交网络、智能交通等新型应用中对大规模图数据进行高效、安全存取与管理需求，结合湖南省高性能计算基础，开展面向自主可控大规模数据安全管理与存储优化的理论和方法研究，包括：针对十亿级边规模图数据的高效数据存储及秒级查询响应技术、基于CPU-GPU异构并行架构的1PFlops级图计算框架、基于语义的图数据密文高效分享方法、高可用性图数据隐私保护方法、交互式检索和低时延可视化方法、基于图数据库的复杂声音重构与提取方法。
3.信息物理网络数据感知、融合与安全体系
针对急剧增长的信息物理网络数据动态实时获取与安全传输需求，围绕信息物理网络数据涵盖范围广、分布空间跨度大等现实问题，开展面向湖南省资源优势行业的数据动态感知与融合架构研究，普适性的异构感知资源数据获取方法研究，融合后数据中心网络传输优化基础理论和关键技术，面向多源异构感知资源一体化数据的融合分析及建模方法研究，感知资源自适应调度和安全传输等关键理论和方法研究，实现面向高并发、高动态任务的高效安全的数据采集、传输、融合与决策。
4.工业人工智能系统的动态决策基础理论与关键技术
面向制造业高效绿色智能化发展需求，研究先进制造场景下多信息融合感知、开放环境下的工况态势智能认知新方法，研究基于数据挖掘与机理融合的知识表达与演化、人机融合的动态多目标决策关键技术，构建制造过程感知-认知-决策一体化的工业人工智能系统动态决策方法体系，为制造业高质量发展提供新动能。
5.新能源材料高效绿色制备精准控制和智能化操作
湖南新能源材料产业发展迅猛，但其制备过程面临资源能源消耗高、产品一致性差的严峻挑战。为此，研究制备过程传热传质特性与能质流协同作用机制，研究制备过程关键工艺参数精准控制与产品一致性调控机制，提出多工序协同优化方法与全流程智能化操作策略，构建智能制造新技术体系，为新能源材料制备高质量发展提供理论依据和技术支撑。
6.新一代卫星导航系统的体系架构设计理论与方法
新一代卫星导航系统星座具有高中低轨混合、星间-星地复杂互联的新特点，基于计算智能技术实现星座构型、地面运控站布局、星-星-地网络拓扑路由的优化设计，为新一代卫星导航系统提供高性能、高稳健、低成本架构方案。
7.特殊环境下高精度时空信息组网理论及其应用
针对边远复杂地区高精度时空信息获取需求，研究可用性好的时空信息测量基础设施的关键体制和关键技术，具体包括基于光交换网络的广域时间频率传递技术，实现网络覆盖范围达到千公里以上的高精度时间频率传递；基于GNSS和伪卫星组网架构，研究复杂极端环境下的实时毫米级定位理论及应用技术。
以上研究方向鼓励申请人与湖南省内具有一定研究实力和研究条件的高等院校或研究机构开展合作研究。
五、人口与健康领域
立足湖南特色中医药资源，开展中药材物质基础、功效成分积累规律和中医药早期防治疗效与机理研究；针对神经精神疾病、宫颈癌和口腔癌，开展遗传易感性和发病机制的基础研究；围绕药物反应个体差异，开展药物基因组学和个体化治疗的相关基础研究。主要研究方向：
1.湖南道地药材形成机制及品质评价的研究
围绕道地药材形成过程中遗传成因、环境成因、物质基础和功效成分积累规律等关键科学问题，开展湘产道地药材“生产-品质-药效”的传递关系和道地性形成机制研究，并建立符合中医药理论的道地药材评价体系。
2.前列腺癌早期诊断及中医药防治关键问题的基础与应用研究
以湖南地区中老年男性为研究对象，开展前列腺癌流行病学调查及早期诊断筛查研究，探讨前列腺癌发病机制，开展中医药前列腺癌早期防治疗效与提高去势抵抗型前列腺癌术后患者生存质量的机理研究。
3.宫颈癌演进的生物标志物研究及早期诊断技术
以宫颈癌为研究对象，重点探讨宫颈癌演进过程中表观遗传学特征，分析关键分子事件对此过程的影响，阐明其作用机制，旨在为湖南地区宫颈癌早期诊断及精准防治提供新的分子标志物。
4.神经系统遗传病的风险预警与发病机制研究
基于基因诊断与分子分型大数据，结合生物信息学、人工智能等技术，寻找和验证神经系统遗传病的危险因素、修饰因素以及致病基因，最终建立神经系统遗传病的风险预警平台，并阐明其发病机制，为湖南地区神经系统遗传病的预防、早期诊断、治疗和预后研究提供理论依据。
5.铂类药物的基因组学研究与个体化治疗
重点研究影响传统及新一代铂类药物反应差异新的分子机制，针对新机制建立相应的动物模型，探寻克服铂类药物化疗耐药的新策略，寻找可以预测铂类药物反应个体差异的新基因组学分子标志物，建立铂类药物疗效与毒副反应的预测模型，探索铂类药物临床个体化治疗新途径。
6.针对湖南地区槟榔所致口腔黏膜下纤维性变和口腔癌，开展免疫学分子机理、RNA调控及癌变机理的相关基础研究
针对湖南地区高发口腔黏膜下纤维性变（OSF）和OSF到口腔疣状癌的恶变，开展蛋白质组学、免疫微环境、RNA调控、上皮间充质转化调控等关键科学问题开展相关基础研究。探索新型核苷类药物及载体、生物活性玻璃载体以及口腔相关干细胞在OSF治疗中的作用。
以上研究方向鼓励申请人与湖南省内具有一定研究实力和研究条件的高等院校或研究机构开展合作研究。
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