國科發資〔2020〕82號

各有關單位：

根據國務院印發的《關于深化中央財政科技計劃（專項、基金等）管理改革的方案》（國發〔2014〕64號）的總體部署，按照國家重點研發計劃組織管理的相關要求，現將“變革性技術關鍵科學問題”等重點專項2020年度定向項目申報指南予以發布。請根據指南要求組織項目申報工作。有關事項通知如下。

一、項目組織申報工作流程

1. 申報單位根據指南支持方向的研究內容以項目形式組織申報，項目可下設課題。項目應整體申報，須覆蓋相應指南方向的全部考核指標。項目申報單位推薦1名科研人員作為項目負責人，每個課題設1名負責人，項目負責人可擔任其中1個課題負責人。

2. 項目的組織實施應整合集成全國相關領域的優勢創新團隊，聚焦研發問題，強化基礎研究、共性關鍵技術研發和典型應用示范各項任務間的統籌銜接，集中力量，聯合攻關。

3. 國家重點研發計劃項目申報評審具體工作流程如下。

——項目申報單位根據指南相關申報要求，通過國家科技管理信息系統填寫并提交項目申報書。從指南發布日到項目申報書受理截止日不少于50天。

——項目申報單位與所有參與單位簽署聯合申報協議，并明確協議簽署時間；項目牽頭申報單位、課題申報單位、項目負責人及課題負責人須簽署誠信承諾書，項目牽頭申報單位及所有參與單位要落實《關于進一步加強科研誠信建設的若干意見》要求，加強對申報材料審核把關，杜絕夸大不實，甚至弄虛作假。

——推薦單位加強對所推薦的項目申報材料審核把關，按時將推薦項目通過國家科技管理信息系統統一報送。

——專業機構在受理項目申報后，組織形式審查，并組織答辯評審，申報項目的負責人進行報告答辯。根據專家評議情況擇優立項。對于支持1~2項的指南方向，原則上只支持1項，如申報項目的評審結果前兩位評價相近，且技術路線明顯不同，可同時立項支持，并建立動態調整機制，結合過程管理開展中期評估，根據評估結果確定后續支持方式。

二、組織申報的推薦單位

各推薦單位應在本單位職能和業務范圍內推薦，并對所推薦項目的真實性等負責。國務院有關部門推薦與其有業務指導關系的單位，行業協會和產業技術創新戰略聯盟、科技服務業創新發展行業試點聯盟推薦其會員單位，省級科技主管部門推薦其行政區劃內的單位。推薦單位名單在國家科技管理信息系統公共服務平臺上公開發布。

三、申請資格要求

1. 項目牽頭申報單位和項目參與單位應為中國大陸境內注冊的科研院所、高等學校和企業等（以下簡稱內地單位），或由內地與香港、內地與澳門科技合作委員會協商確定的港澳高校（名單見附件1）。內地單位應具有獨立法人資格，注冊時間為2019年3月31日前，有較強的科技研發能力和條件，運行管理規范。國家機關不得牽頭或參與申報。

項目牽頭申報單位、項目參與單位以及項目團隊成員誠信狀況良好，無在懲戒執行期內的科研嚴重失信行為記錄和相關社會領域信用“黑名單”記錄。

申報單位同一個項目只能通過單個推薦單位申報，不得多頭申報和重復申報。

2. 項目（課題）負責人須具有高級職稱或博士學位，1960年1月1日以后出生，每年用于項目的工作時間不得少于6個月。港澳申報人員應愛國愛港、愛國愛澳。

3. 項目（課題）負責人原則上應為該項目（課題）主體研究思路的提出者和實際主持研究的科技人員。中央、地方各級國家機關及港澳特區的公務人員（包括行使科技計劃管理職能的其他人員）不得申報項目（課題）。

4. 項目（課題）負責人限申報1個項目（課題）；國家科技重大專項、國家重點研發計劃重點專項、科技創新2030—重大項目的在研項目（含任務或課題）負責人不得牽頭申報項目（課題）。國家重點研發計劃重點專項、科技創新2030—重大項目的在研項目負責人（不含任務或課題負責人）也不得參與申報項目（課題）。

項目（課題）負責人、項目骨干的申報項目（課題）和國家科技重大專項、國家重點研發計劃、科技創新2030—重大項目在研項目（課題）總數不得超過2個；國家科技重大專項、國家重點研發計劃、科技創新2030—重大項目在研項目（含任務或課題）負責人不得因申報國家重點研發計劃重點專項項目（課題）而退出目前承擔的項目（含任務或課題）。國家科技重大專項、國家重點研發計劃、科技創新2030—重大項目的在研項目（含任務或課題）負責人和項目骨干退出項目研發團隊后，在原項目執行期內原則上不得牽頭或參與申報新的國家重點研發計劃項目。

計劃任務書執行期（包括延期后的執行期）到2020年12月31日之前的在研項目（含任務或課題）不在限項范圍內。

5. 特邀咨評委委員不得申報項目（課題）；參與重點專項實施方案或本年度項目指南編制的專家，不得申報該重點專項項目（課題）。

6. 受聘于內地單位的外籍科學家及港、澳、臺地區科學家可作為重點專項的項目（課題）負責人，全職受聘人員須由內地聘用單位提供全職聘用的有效材料，非全職受聘人員須由雙方單位同時提供聘用的有效材料，并作為項目申報材料一并提交。

7. 申報項目受理后，原則上不得更改申報單位和負責人。

8. 項目的具體申報要求，詳見各重點專項的申報指南。

各申報單位在正式提交項目申報書前可利用國家科技管理信息系統公共服務平臺查詢相關科研人員承擔國家科技重大專項、國家重點研發計劃重點專項、科技創新2030—重大項目在研項目（含任務或課題）情況，避免重復申報。

四、具體申報方式

1. 網上填報。本次申報試行無紙化申請，請各申報單位嚴格遵循國家、地方各項疫情防控要求，創新工作方法，充分運用視頻會議、線上辦公平臺等信息化手段組建研發團隊，減少人員聚集，通過國家科技管理信息系統公共服務平臺（http://service.most.gov.cn）進行網上填報。項目管理專業機構將以網上填報的申報書作為后續形式審查、項目評審的依據。申報材料中所需的附件材料，全部以電子掃描件上傳。確因疫情影響暫時無法提供的，請上傳依托單位出具的說明材料掃描件，項目管理專業機構將根據情況通知補交。

項目申報單位網上填報申報書的受理時間為：2020年4月27日8:00至5月27日16:00。

2. 組織推薦。請各推薦單位于2020年6月3日16:00前通過國家科技管理信息系統公共服務平臺逐項確認推薦項目，并將加蓋推薦單位公章的推薦函以電子掃描件上傳。

3. 技術咨詢電話及郵箱：

    010-58882999（中繼線），program@istic.ac.cn。

4. 各重點專項業務咨詢電話如下。

（1）“變革性技術關鍵科學問題”重點專項咨詢電話：010-68104823。

（2）“量子調控與量子信息”重點專項咨詢電話：010-68104388。

（3）“大科學裝置前沿研究”重點專項咨詢電話：010-68104776。

（4）“發育編程及其代謝調節”重點專項咨詢電話：010-68104388。

附件：1. 內地與香港、內地與澳門科技合作委員會協商確定的港澳高校名單

        2.“變革性技術關鍵科學問題”重點專項2020年定向項目申報指南（形式審查條件要求、指南編制專家名單）

       3.“量子調控與量子信息”重點專項2020年度定向項目申報指南（形式審查條件要求、指南編制專家名單）

       4.“大科學裝置前沿研究”重點專項2020年度定向項目申報指南（形式審查條件要求、指南編制專家名單）

       5.“發育編程及其代謝調節”重點專項2020年度定向項目申報指南（形式審查條件要求、指南編制專家名單）

科 技 部 

2020年3月30日  

“變革性技術關鍵科學問題”重點專項2020年度定向項目申報指南

變革性技術是指通過科學或技術的創新和突破，對已有傳統 或主流的技術、工藝流程等進行一種另辟蹊徑的革新，并對經濟  社會發展產生革命性、突變式進步的技術。“變革性技術關鍵科學  問題”重點專項重點支持相關重要科學前沿或我國科學家取得原  創突破，應用前景明確，有望產出具有變革性影響技術原型，對  經濟社會發展產生重大影響的前瞻性、原創性的基礎研究和前沿交叉研究。

本專項2020年擬支持7個定向擇優項目，國撥經費總概算 1.4億元；擬支持 8 個定向委托項目，國撥經費總概算 0.4 億元。申報單位根據指南支持方向，面向解決重大科學問題和突破關鍵技術  進行一體化設計。鼓勵圍繞一個重大科學問題，從基礎研究到應  用研究全鏈條組織項目。鼓勵依托國家重點實驗室等重要科研基  地組織項目。項目應整體申報，須覆蓋相應指南方向的全部考核 指標。每個項目下設課題不超過4個，每個項目參與單位數不超過6家。項目執行期一般為5年，申報項目特別需提出明確、有顯示度的 5 年總體目標和 2 年階段目標和考核指標（或研究進度）；立項項目實行“2+3”分段式資助，在項目執行 2 年左右對其目標完成情況進行評估，根據評估情況確定項目后續支持方式。

1.集成電路設計自動化（EDA）中的創新數學理論和方法

研究內容：針對模擬電路自動化設計中高維、非凸、計算代價昂貴的黑盒函數的優化問題，探索這些函數的結構及其逼近模型構建方法，發展新型全局優化算法；針對集成電路仿真中的結構系統，利用具有規則或近似規則的矩陣結構，發展相關的數學理論、模型降階方法以及基于快速變換的結構化分析方法；針對可制造性設計的光刻熱點分析問題，構建光刻熱點特征提取方法， 發展定制深度神經網絡方法，在保證高精度前提下，提高分析效率；研究三維集成電路熱應力及其可靠性分析的可計算建模，發展三維集成電路熱應力及其可靠性分析的區域分解和多尺度融合的離散格式和異構并行自適應算法。

考核指標：發展基于黑盒函數模型的全局優化理論的高效穩定算法，大幅提升模擬電路自動優化設計效率，算法效率提高 3 倍以上；發展結構及近似結構問題的數學理論，構建全新快速數值方法，  實現集成電路上億階結構化系統的分析，相比現有電路分析工具，  能求解問題的規模提高5 倍以上，能求解問題的速度提升5 倍以上； 構建光刻熱點特征提取方法和定制深度網絡的分類方法，相比傳統卷積神經網絡方法，提升集成電路光刻熱點檢測效率 5 倍以上；發展具有自主知識產權熱應力分析工具原型，相比三維集成電路熱應力分析的標準有限元方法提升效率 5 倍以上；相關理論與方法在我國集成電路研究單位或設計企業得到驗證。

有關說明：由上海市科委作為推薦單位組織申報。

2.面向大型客機防除冰設計的多尺度模擬與不確定量化

研究內容：研究高維隨機空間和間斷解的逼近數學理論及高 效高維計算與機器學習方法，發展貝葉斯推斷意義下不確定性量  化反問題及邊值問題最優控制的快速算法，研究針對多尺度熱力  學非平衡特征的多尺度算法。研究大型客機結冰條件對翼型升阻  力不確定因素的敏感性，構建冰形不確定性與機翼氣動特性的內  在關系。通過不確定量化反問題手段研究在結冰機理試驗室和風  洞條件下影響冰形狀的主要因素，這些因素重要性排序以及最優  控制問題。

考核指標：發展帶不確定性流體力學方程高維多尺度不確定 量化計算方法，并且構造高分辨率無震蕩激波捕獲方法。新方法 計算效率比現有算法提高一個量級。針對貝葉斯推斷意義下不確 定性量化反問題及最優控制問題發展新的快速采樣算法與機器學 習方法，比傳統算法計算效率提高一個數量級；發展對動理學和 流體力學方程多尺度耦合問題的多尺度多物理，具有漸進保持性 質的多層直接模擬蒙托卡羅（Multilevel DSMC）方法，計算效率比傳統DSMC 算法提高一個數量級。通過理論計算及風洞試驗綜合驗證；基于不確定量化方法的機翼表面防除冰設計使得加熱面 積減少 20%。研制的高維不確定量化與機器學習軟件具備解決大型客機機翼防除冰設計，結冰安全評估不確定量化設計和最優控制問題的能力，并被用于大型客機機翼防除冰設計。 有關說明：由上海市科委作為推薦單位組織申報。

3.DNA 存儲中的組合方法

研究內容：通過 DNA 存儲技術中的組合方法的研究，開發一套完整的DNA 存儲適配系統。構建DNA 編碼的組合模型，研究基于DNA 分子特性的組合設計理論，在保證存儲效率的前提下提升信息編碼的魯棒性；研究 DNA 合成和測序相關的組合結構及算法，為生化合成和測序技術提供優化模型，提高 DNA 分子大規模合成和測序的成功率；開發全類型數據存儲模式；構建 DNA 解碼的組合模型，研究基于組合構造的序列分析和拼接算法，以及DNA  信息的快速讀取數學模型；研究可解碼的最小數據集等 DNA 存儲的極值問題，揭示各類生化技術的模擬極限；研究 DNA 存儲的加密算法，保證信息安全；開發完整的DNA 存儲適配系統。

考核指標：開發一套新型DNA 編碼算法，實現數據信息到DNA 的單位編碼效率在 6 倍測序條件下，保證解碼成功率不小于95%，編碼效率提升至 1.6；開發適用于任意磁盤可存儲類型數據的DNA 序列優化轉換算法；開發一套大規模DNA 存儲（百TB 級及以上）糾錯及索引算法，實現數據快速無損解讀；開發一套DNA 存儲加密算法；開發一套完整的DNA 存儲（編碼、合成、存儲、測序、解碼）全流程的適配軟件系統和全過程計算機模擬 系統，并完成達到百 TB 級別信息的全過程編碼、解碼計算機模擬測試和百MB 級別的實驗測試和驗證。

有關說明：由天津市科技局作為推薦單位組織申報。

4.醫學成像中的關鍵數學問題及其產業應用

研究內容：圍繞低劑量CT 圖像重建、多能譜CT 圖像重建、磁共振快速成像問題，發展醫學成像過程的精準建模、醫學圖像處理的非凸優化、欠定和病態情況下的超大規模逆問題求解算法等。圍繞醫學圖像判讀問題，發展多模態醫學圖像分析方法，包括結合概率積分幾何與微分幾何的多模態圖像自由形變配準、基于幾何偏微分方程與最優傳輸理論的圖像深度學習定量分析算法等。開發自主可控的國產建模仿真引擎，為成像技術研發中模型和算法的實際驗證提供支撐。

考核指標：開發出低劑量 CT 成像算法，滿足診斷效能條件下， 輻射劑量降至常規掃描的 1/10 以下；基于光子計數器的高性能多能譜醫學CT 成像算法，清晰區分骨組織、軟組織、碘溶液等多種物質；心臟等器官的非增強快速磁共振成像算法，三維靜態成像在各向同性亞毫米分辨率下，掃描時間小于 1.5 分鐘，動態成像空間分辨率小于 2×2 毫米，時間分辨率小于 40 毫秒。完成不少于 20 個志愿者的國產設備掃描測試，圖像質量優于傳統方法。為復雜  疾病的現代診斷和治療技術提供算法支撐，開發出基于最優傳輸  理論的圖像深度學習定量分析算法，用于疾病診斷的自動化；復  雜曲面共形展開算法，用于直腸癌等疾病的精準篩查；多模態圖  像自由形變配準算法，用于腫瘤疾病的精準放療。

有關說明：由北京市科委作為推薦單位組織申報。

5.隱私保護數據處理的數學方法

研究內容：針對云計算與 5G 通信中保護數據隱私的數據處理問題，研究保密數據和分布式數據的采集、存儲、檢索與機器學習。研究分布式隱私保護數據處理方法，包括安全多方計算實用化方法，可抵抗惡意攻擊的安全多方計算協議，基于集群架構的最優分布式存儲編碼，設計達到實用級別的保護隱私大數據采集、 保密信息提取（PIR）與機器學習方案，設計達到帶寬最優、存儲最小及讀取最優的合作再生碼。研究基于全同態加密的隱私保護數據處理方法，設計基于近似GCD 與RLWE 的多比特層次型與近似實數運算的全同態加密方案與高效算法，結合計算機代數、自動推理與人工神經元網絡研究密文數據的檢索與機器學習，研究密文數據的張量分解與流形上的優化算法。研究以上方法在云計算與 5G 通信中應用，研究多入多出網絡中使用最少次數公鑰全同態加密的數據隱私保護方法，用于設計響應方密文上的智能推薦方案；研究隱私保護節點實時工作量評估算法，實現具有隱私保護的 5G 網絡傳輸節點智能選擇。

考核指標：構建同時達到最優讀取、最優帶寬、最小存儲的分 布式存儲編碼，對比目前微軟、谷歌、華為云使用的存儲編碼，修 復帶寬節約 15%~30%。針對萬人規模的半誠實用戶群，構建分布式梯度下降、數據綜合等背景下數據采集的隱私保護安全協議。構  建基于全同態的密文數據機器學習方法，全同態加密算法達到在128 比特安全性前提下，密文膨脹低于 30 倍，單次同態運算比特數超過 100，速度比Helib 提高 10 倍。設計一套多數據模型下輕量級密文域上的計算協議，達到可嚴格證明的 CCA2 安全，比 Brakerski 公鑰全同態加密方案速度提高 1~2 倍，通信開銷減少 40%~80%。

有關說明：由中國科學院作為推薦單位組織申報。

6.乳腺癌精準醫學中的數學模型與算法研究

研究內容：針對乳腺癌化療耐藥與進展轉移臨床關鍵問題， 基于多組學大數據，開發數據處理、刻畫與分析的新模型與新算法，構建調控網絡，預測關鍵通路和基因，解析分子機理，設計個體化的精準診療策略。綜合運用非線性隨機分析、圖論和組合優化，設計組學數據重構高精度算法，研究面向生物網絡的圖模型及其理論，結合多組學數據開發刻畫調控網絡異質性的優化模型及相應的組合優化算法，研究化療耐藥與進展轉移的分子調控機制；挖掘特異性關鍵通路和驅動基因并進行體內體外功能驗證， 研究分子機理并探討其臨床意義。

考核指標：構建基于多組學數據的數學理論和算法體系，建 立中國人群乳腺癌高精度多組學數據庫，開發精確定量重構組學  數據的新型組合優化算法，構建刻畫復雜生物網絡的圖模型及其  理論體系，開發基于多組學數據的調控網絡構建與解析算法、癌  癥關鍵通路和驅動基因預測算法。成果應用于乳腺癌化療耐藥及  進展轉移研究，構建乳腺癌耐藥轉移基因調控網絡體系，揭示進 展轉移新理論；發現 5~7 個與化療耐藥與進展轉移相關的特異性新靶點；發現 3~5 個分子標志物，實現臨床應用；構建乳腺癌預后模型，指導個體化精準治療。

有關說明：由山東省科技廳作為推薦單位組織申報。

7.航路規劃大規模復雜動態圖的數學建模及分布式計算

研究內容：在多目標約束條件下，融合確定數學方法、隨機擾動和分支擾動處理方法建立如下四個模型，并對其進行分析，隨機  擾動和分支擾動下的大規模局部動態圖的建模與分析，飛機飛行在  航路曲面上動力學行為的建模與分析，飛機飛行中的隨機擾動和分  支擾動行為的建模與分析，數據－規則雙驅動的航路規劃模型；研  究基于航路點和高度的三維大規模航路圖的結構分析，航路復雜網 絡的優化和動態圖的并行計算；基于E 級高性能計算系統的隨機擾動和分支擾動下的大規模局部動態圖的分布式計算。

考核指標：建立具有隨機擾動和分支擾動的航路規劃局部動態圖模型、動力學模型、隨機行為模型、數據－規則雙驅動模型， 圖節點數大于 60 億，邊數大于 400 億，動力學因素不低于 11 個（氣溫、壓、密度，風速、向，坐標，飛機性能等），隨機性因素不低于 7 個（航路天氣，云層，起飛、目標、備降機場狀態，航空管制，突發事件等）；實現隨機擾動和分支擾動下的大規模局部動態圖的最短路、連通分支、圖劃分、基于點和邊聚類算法的可 行的并行算法；實現基于E 級的隨機擾動和分支擾動下局部動態圖的分布式計算，節點不低于 10000 個，峰值不低于 50PFlops， 支撐千億級節點圖的高性能分析；實現上述模型在千億級節點、7 種以上機型的動態航路規劃驗證。

有關說明：由廣東省科技廳作為推薦單位組織申報。

8.朗蘭茲對應及相關問題

圍繞朗蘭茲對應等重要數學前沿問題開展研究。研究志村簇幾 何結構的精細刻畫，并用它刻畫朗蘭茲對應的性質；研究 BSD 猜想以及與之緊密相關的GL（n）的 Iwasawa 理論；研究 L-函數的算術理論、Deligne 關于L-函數特殊值的猜想、高階p-進L-函數的構造及其基本性質；研究典型李群不可約酉表示的構造和分類，完整刻 畫其中最基本的幺冪表示；研究高維基底的Lefschetz-Verdier 跡公式和上同調對應特殊化理論，并用它研究朗蘭茲綱領中的巡游函子。

有關說明：由中國科學院作為推薦單位組織申報，由中科院數學與系統科學研究院作為項目牽頭單位申報。

9.隨機分析的基礎理論研究

研究SLE 理論與隨機量子化方程的正則性結構理論，研究量子規范場存在性及其質量間隙問題以及其他與統計物理和量子物  理中臨界相變和模型普適性密切相關的重要數學問題；研究無窮 維隨機微分幾何與Malliavin 分析理論，研究路徑空間、環路空間和其他重要映射流形上基本的無窮維幾何與分析問題；研究隨機  微分方程與隨機偏微分方程理論、現代鞅論與擬正則狄氏型理論  以及量子系統的量子概率與信息論結構刻畫理論；以隨機分析為  工具，研究現代人工智能中深度網絡的可解釋性與算法收斂性、現代金融中信用風險度量及量子信息中量子測量與量子退相干等 關鍵理論問題。

有關說明：由中國科學院作為推薦單位組織申報，由中科院 數學與系統科學研究院作為項目牽頭單位申報。

10.幾何分析和低維拓撲中的若干問題

圍繞復幾何中曲率方程的奇異結構、黎曼幾何中的數量曲率 和低維流形，研究相關的幾何和拓撲問題開展研究。用幾何分析 方法分類Kahler-Ricci 流產生的奇點，并研究其奇點分類與代數幾何中flip 變換的聯系；研究一些新曲率方程及其奇點結構；研究微分流形上正數量曲率的黎曼度量與流形拓撲結構以及廣義相對 論中的能量問題之間的關系；研究低維拓撲領域中核心問題，包 括四維辛流形的分類，三維流形的表示體積和Thurston 問題等。

有關說明：由教育部作為推薦單位組織申報，由北京大學作 為項目牽頭單位申報。

11.隨機數學及數學與物理的交叉研究

研究針對統計物理中的相變現象、無窮粒子系統、遍歷性與穩定速度的數學方法和工具。研究連續時空隨機系統、分枝系統與過程、隨機環境與移民機制、隨機能量模型、隨機樹與圖、弱距離正則有向圖等的數學結構或表示；研究算子在函數空間上的有界性、  特征值估計與隨機穩定性、幾何物理方程解的正則性和爆破行為、  能量和最大模估計等；研究隨機系統的動力學行為與特性、結構種群系統的全局Hopf 分支問題、多尺度物理過程的計算問題等。

有關說明：由教育部作為推薦單位組織申報，由北京師范大 學作為項目牽頭單位申報。

12.量子場論與引力的數學前沿及其應用

研究現代理論物理中量子場論方法的數學基礎和數學結構， 建立無窮維空間上分析及其與幾何拓撲和代數等領域的廣泛聯 系；研究引力的經典動力學和奇點理論，探索在其他非線性問題  如流體上的應用；研究量子引力和全息原理的數學機制，發展其  在凝聚態、量子信息等相關領域中的應用；研究黑洞的全息對偶  理論及其在宇宙學和天文觀測等領域中的應用；研究拓撲量子場  論的數學方法及其在凝聚態和材料科學等領域中的應用。

有關說明：由教育部作為推薦單位組織申報，由清華大學作 為項目牽頭單位申報。

13.叢上的幾何與分析

研究復幾何技術和 p 進制代數的融合，研究 P 進制上的Kodaira-Spencer-Kuranishi 理論，研究 P 進制框架下的穩定性條件， 發展新的 p 進制幾何分析，以此為基礎研究 Hodge 猜想。研究Monge-Ampère 方程、Yang-Mills 方程、極小曲面方程等方程解的存在性、正則性及緊性；研究平均曲率流、Yang-Mills 流等幾何發展方程的存在性及收斂性；研究這些幾何中非線性偏微分方程解的奇點性質；研究這些結果的幾何應用。

有關說明：由中國科學院作為推薦單位組織申報，由中國科 學技術大學作為項目牽頭單位申報。

14.代數簇的模空間及子空間

圍繞雙有理幾何、鏡面對稱和代數簇的模空間方面若干重要前沿問題，包括Hodge 猜想、Tate 猜想、Abundance 猜想等開展研究。研究法諾簇、卡拉比－丘簇和一般型簇的有界性問題和高 維簇的雙有理分類問題；研究正特征極小模型理論和一般消滅理 論；研究卡拉比－丘流形的BCOV 猜想；研究高維簇模空間的緊化理論，包括存在性和射影性問題等；研究法諾簇的K-穩定性問 題；研究模空間上的周環和拓撲問題。

有關說明：由教育部作為推薦單位組織申報，由復旦大學作 為項目牽頭單位申報。

15.哈密頓系統的理論及應用

發展周期軌道的迭代理論，與 Maslov 型指標迭代理論、Floer 同調、辛場論和切觸場論相結合研究切觸流形上 Reeb 向量場的周期軌道、Hamilton 系統的周期解、流形上閉測地線以及天體力學中多體問題的周期解的存在性、多重性與穩定性；研究周期解軌道與流形整體性質間的內在聯系及其定量刻畫； 發展線性Hamilton 系統的可約性理論，并用于研究算子譜理論，無窮維Hamilton 系統以及薛定諤方程的局域化理論；探索產生譜隙和局域化的機制；將發展出的理論和方法用于非線性分析，動力系統， 辛幾何和數學物理中其它相關問題的研究。

有關說明：由教育部作為推薦單位組織申報，由南開大學作 為項目牽頭單位申報。

“量子調控與量子信息”重點專項2020年度定向項目申報指南

“量子調控與量子信息”重點專項的總體目標是瞄準我國未 來信息技術和社會發展的重大需求，圍繞量子調控與量子信息領  域的重大科學問題和瓶頸技術，開展基礎性、戰略性和前瞻性探  索研究和關鍵技術攻關，產生一批原創性的具有重要意義和重要  國際影響的研究成果，并在若干方面將研究成果轉化為可預期的  具有市場價值的產品，為我國在未來的國際戰略競爭中搶占核心  技術的制高點打下堅實基礎。

本專項鼓勵和倡導原始創新，并積極推動應用研究，力爭在新原理原型器件等方面取得突破，向功能化集成和實用化方向推進。量子調控研究的目標是認識和了解量子世界的基本現象和規律，通過開發新材料、構筑新結構、發現新物態以及施加外場等手段對量子過程進行調控和開發，在關聯電子體系、小量子體系、 人工帶隙體系等重要研究方向上建立突破經典調控極限的全新量子調控技術。量子信息研究的目標是在量子通信的核心技術、材料、器件、工藝等方面突破一系列關鍵瓶頸，初步具備構建空地一體廣域量子通信網絡的能力，實現量子相干和量子糾纏的長時間保持和高精度操縱，實現可擴展的量子信息處理，并應用于大尺度的量子計算和量子模擬以及量子精密測量。

本專項 2020 年擬支持 2 個定向委托項目，國撥經費總概算5000 萬元。申報單位根據指南支持方向，面向解決重大科學問題和突破關鍵技術進行一體化設計。鼓勵圍繞一個重大科學問題或  重要應用目標，從基礎研究到應用研究全鏈條組織項目。鼓勵依  托國家重點實驗室等重要科研基地組織項目。項目應整體申報，  須覆蓋相應指南方向的全部考核指標。項目執行期一般為 5 年。“量子安全通信系統與隨機數攻防測評及標準化研究”項目下設課題數原則上不超過 5 個，參與單位數控制在 9 個以內。其它項目下設課題數原則上不超過 4 個，每個項目參與單位數控制在 4 個以內。

1.轉角石墨烯及其它摩爾超晶格材料的奇異物性研究

研究內容：研究轉角石墨烯和若干其它二維摩爾超晶格體系 由于摩爾調制誘導的各種關聯效應，包括超導、軌道磁性和激子  凝聚等。

考核指標：針對石墨烯和過渡金屬硫族化合物等二維材料體 系，發展至少三種可精確操控各種多體基態的摩爾超晶格制備方  法；揭示轉角石墨烯中莫特絕緣體態、超導態和軌道鐵磁態的特  殊物性，實現這些物態間的相變，建立統一描述這些多體電子態  的微觀理論模型；在二維摩爾超晶格體系中，利用電子關聯效應  實現至少三種不同的拓撲電子態，如量子反常霍爾效應、拓撲超  導態等；在過渡金屬硫化物形成的二維摩爾超晶格體系中，實現穩定、可調控的摩爾激子態，并探索激子凝聚態。

有關說明：由香港創新科技署作為推薦單位組織申報，由香 港科技大學作為項目牽頭單位申報。

2.量子安全通信系統與隨機數攻防測評及標準化研究

研究內容：研究量子密鑰分發、抗量子計算攻擊密碼系統的 攻防測評方法、技術、測評標準體系，研究量子隨機數產生的理  論和方法、評測技術和測評標準體系。

考核指標：構造量子密鑰分發現實安全性分析模型，建立量 子密鑰分發系統測評平臺，實現不少于 20 種量子攻擊的安全測評能力，評測內容不少于 40 個功能和性能主要指標項，對不少于 3 種量子密鑰分發設備進行安全評測；實現器件無關的量子隨機數 產生系統，隨機數生成速率大于 1kbps；建立量子密鑰分發、抗量子計算攻擊密碼、量子隨機數測評平臺和標準體系，形成一套支 撐該標準的評測技術，申請不少于 20 個專利，并完成不少于 2 項國家或行業標準（送審稿）和 10 個以上國際標準提案。

有關說明：由國家密碼管理局作為推薦單位組織申報，由國 家密碼管理局商用密碼檢測中心作為項目牽頭單位申報。

 

“大科學裝置前沿研究”重點專項2020 年度定向項目申報指南

大科學裝置為探索未知世界、發現自然規律、實現技術變革 提供極限研究手段，是科學突破的重要保障。設立“大科學裝置  前沿研究”重點專項的目的是支持廣大科研人員依托大科學裝置  開展科學前沿研究。為充分發揮我國大科學裝置的優勢，促進重  大成果產出，科技部會同教育部、中國科學院等部門組織專家編  制了大科學裝置前沿研究重點專項實施方案。

大科學裝置前沿研究重點專項主要支持基于我國在物質結構 研究領域具有國際競爭力的兩類大科學裝置的前沿研究，一是粒  子物理、核物理、聚變物理和天文學等領域的專用大科學裝置，  支持開展探索物質世界的結構及其相互作用規律等的重大前沿研  究；二是為多學科交叉前沿的物質結構研究提供先進研究手段的  平臺型裝置，如先進光源、先進中子源、強磁場裝置、強激光裝  置、大型風洞等，支持先進實驗技術和實驗方法的研究和實現，  特別是面對國家戰略需求的關鍵技術的研究和開發，提升其對相  關領域前沿研究的支撐能力。本專項 2020 年擬支持 3 個定向委托項目，國撥經費總概算6600 萬元。申報單位根據指南支持方向，面向解決重大科學問題和突破關鍵技術進行一體化設計。鼓勵圍繞一個重大科學問題或  重要應用目標，從基礎研究到應用研究全鏈條組織項目。鼓勵依  托國家重點實驗室等重要科研基地組織項目。項目應整體申報，  須覆蓋相應指南方向的全部考核指標。本指南項目執行期為 4 年。一般項目下設課題數原則上不超過 4 個，每個項目參與單位數控制在 6 個以內。

1.奇特強子態及強子譜學研究

研究內容：在北京正負電子對撞實驗上，利用能量 3.8 GeV 以上實驗數據，尋找和研究XYZ 奇特態和粲偶素激發態的性質；利用高統計量J/?和?(2S)數據，研究輕強子譜、尋找輕味奇特態。開展相關的理論研究。優化BESⅢ實驗物理研究軟硬件性能和計算方法。建立分波分析專用GPU 計算平臺。

考核指標：首次完成多道聯合研究四夸克態的性質測量，確 定Zc（3900）和Zc（4020）的屬性；尋找新型四夸克態Zcs，確 定其性質或產額上限；完成含粲偶素和含粲強子末態產生截面測 量和中間過程分析，抽取X 粒子、Zc 粒子、矢量粲偶素?和類粲偶素Y 的共振參數、產生和衰變性質；對粲偶素強子衰變和輻射衰變過程進行分波分析，獲得關于輕強子譜的實驗數據，與理論 研究結合，確定其中夸克、膠子成分的比例等信息；優化探測器 模擬和重建軟件，將關鍵系統誤差改善 50%以上；建立具備0.5PFLOPs 理論峰值計算能力的分波分析專用GPU 計算平臺，完善和升級基于GPU 的分波分析工具和海量數據處理機制。

有關說明：由中國科學院作為推薦單位組織申報，由中科院高能物理研究所作為項目牽頭單位申報。

2.BESⅢ實驗上粲強子衰變、QCD 研究及新物理尋找

研究內容：在正負電子對撞機上，通過分析在 DD、D_s^+ D_s^（*-）和粲重子對質量閾值處的高統計量數據，系統研究粲強子的 衰變；利用量子關聯技術測量中性D 介子衰變的強相角差；測量R 值、強子與能量依賴的產生截面和強子形狀因子；尋找粲偶素和粲強子的稀有衰變和禁戒衰變；理論上針對陶粲能區非微擾QCD 性質，發展有效理論模型和格點QCD 計算，建立相應GPU 計算平臺。

考核指標：首次發現或尋找粲重子Λ_c 的 3~4 個新的半輕衰變過程，改善 Λ_c 強子卡比玻壓低衰變分支比相對精度至 10%以下；發表更多中性D 介子強相角差測量，部分結果精度好于目前國際值的 2 倍；利用 Ds 介子純輕衰變，提高 CKM 矩陣元Vcs 測量相對精度至 1.5%；R 值測量的相對精度達到 3%的水平；尋找J/ψ輕子數破壞過程，衰變率上限可達到 10-8~10-7 量級；結合實驗研究成果，開展更多強子產生和衰變的有效模型計算。建成具備0.5PFLOPs 理論峰值計算能力的格點QCD GPU 計算平臺。

有關說明：由中國科學院作為推薦單位組織申報，由中科院 高能物理研究所作為項目牽頭單位申報。

3.高海拔地區科研及科普雙重功能一米級光學天文望遠鏡建設

研究內容：利用國家天文研究機構大科學裝置技術及科研科普資源優勢，在拉薩建設一架集科研及科普雙重功能的一米級光 學天文望遠鏡，服務于我國天文和空間觀測任務，并服務于西藏 的科學傳播和科學普及工作。該一米級光學天文望遠鏡應符合高 海拔地區運行使用特點，具備搜尋太陽系外行星，變星、雙星較 差測光，伽馬射線暴余輝、超新星尋找及后續觀測，小行星、彗 星搜尋，Herbig-Haro 天體搜尋，恒星星團研究等成像及測光的科研功能。

考核指標：有效口徑：≥1000 毫米，光學結構：R-C 多焦點， 視場：≥14 角分×14 角分，工作波段：360 納米~900 納米，光學像質：軸上 80%的能量集中在 0.5 角秒以內，最大跟蹤速度：2 度每秒，指向精度：≤10 角秒，跟蹤精度：≤1 角秒（10 分鐘）。

有關說明：由西藏自治區科技廳作為推薦單位組織申報，由 中科院國家天文臺作為項目牽頭單位申報。

 

“發育編程及其代謝調節”重點專項2020年度定向項目申報指南

“發育編程及其代謝調節”重點專項的總體目標是圍繞我國經 濟與社會發展的重大戰略需求，針對生命體發育的編程和重編程及  其代謝調節機制這一核心科學問題，以重大知識創新為出發點，以  揭示發育與代謝疾病的發生機制和尋找診治策略為出口，綜合利用  遺傳學、基因組學、蛋白質組學、代謝組學、細胞譜系標記與示蹤  等技術手段和模式動物及臨床資源，開展戰略性和前瞻性基礎和應  用基礎研究，增強我國發育與代謝研究的核心競爭力。

本專項2020年擬支持1個定向委托項目，國撥經費總概算2300萬元。申報單位針對重要支持方向，面向解決重大科學問題和突破關鍵技術進行一體化設計，組織申報項目。鼓勵圍繞一個重大科學問題或重要應用目標，從基礎研究到應用研究全鏈條組織項目。鼓勵依托國家重點實驗室等重要科研基地組織項目。項目執行期一般為 5 年。指南方向中擬支持的項目下設課題數不超過 4 個，每個項目參與單位總數不超過 6 個。

本專項所有涉及人體被試和人類遺傳資源的科學研究，須尊重生命倫理準則，遵守《涉及人的生物醫學研究倫理審查辦法》《中華人民共和國人類遺傳資源管理條例》等國家相關規定，嚴格遵循技術標準和倫理規范。涉及實驗動物和動物實驗，要遵守  國家實驗動物管理的法律、法規、技術標準及有關規定，使用合  格實驗動物，在合格設施內進行動物實驗，保證實驗過程合法，  實驗結果真實、有效，并通過實驗動物福利和倫理審查。

1. 不同年齡組癡呆癥的發病機制與生物標記物

研究內容：認知障礙的發病機制和早期診斷是近年來的研究 熱點。利用不同年齡組健康人與癡呆患者隊列，開展癡呆病理特征和多組學研究，發現癡呆的生物標記物，結合模式動物探討癡呆發生的分子機制，探索臨床診治途徑。

考核指標：發現 5~10 種符合年齡分層癡呆特征的新型生物標記物，確定 2~3 個新的癡呆致病基因，建立癡呆評估體系和診治癡呆的新途徑。

有關說明：由國家衛生健康委員會作為推薦單位組織申報， 由中國醫學科學院北京協和醫院作為項目牽頭單位申報。