第一篇：“材料基因工程關(guān)鍵技術(shù)和支撐平臺”重點專項2016年度項目(編制大綱)

“材料基因工程關(guān)鍵技術(shù)與支撐平臺”重點專項

2016年度項目申報指南

項目申報全流程指導(dǎo)單位：北京智博睿投資咨詢有限公司

依據(jù)國務(wù)院《中國制造2025》、科技部《國家關(guān)鍵技術(shù)研究報告》（初稿）、工程院《材料系統(tǒng)工程發(fā)展戰(zhàn)略研究—中國版材料基因組計劃咨詢報告》、中科院《實施材料基因組計劃，推進(jìn)我國高端制造業(yè)材料發(fā)展》、發(fā)展改革委、教育部、工業(yè)和信息化部、中科院、工程院、食品藥品監(jiān)管總局《材料基因工程重點專項建議書》等，科技部會同相關(guān)部門組織開展了國家重點研發(fā)計劃《材料基因工程關(guān)鍵技術(shù)與支撐平臺重點專項實施方案》編制工作，在此基礎(chǔ)上啟動“材料基因工程關(guān)鍵技術(shù)與支撐平臺重點專項”2016年度項目，并發(fā)布本指南。

本專項總體目標(biāo)是：融合高通量計算（理論）/高通量實驗（制備和表征）/專用數(shù)據(jù)庫三大技術(shù)，變革材料研發(fā)理念和模式，實現(xiàn)新材料研發(fā)由“經(jīng)驗指導(dǎo)實驗”的傳統(tǒng)模式向“理論預(yù)測、實驗驗證”的新模式轉(zhuǎn)變，顯著提高新材料的研發(fā)效率，實現(xiàn)新材料 “研發(fā)周期縮短一半、研發(fā)成本降低一半”的目標(biāo)；增強(qiáng)我國在新材料領(lǐng)域的知識和技術(shù)儲備，提升應(yīng)對高性能新材料需求的 — 2 —

快速反應(yīng)和生產(chǎn)能力；培養(yǎng)一批具有材料研發(fā)新思想和新理念，掌握新模式和新方法，富有創(chuàng)新精神和協(xié)同創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才隊伍；促進(jìn)高端制造業(yè)和高新技術(shù)的發(fā)展，為實現(xiàn)“中國制造2025”的目標(biāo)做出貢獻(xiàn)。

本專項的主要研究內(nèi)容是，構(gòu)建高通量計算、高通量制備與表征和專用數(shù)據(jù)庫等三大示范平臺；研發(fā)多尺度集成化高通量計算方法與計算軟件、高通量材料制備技術(shù)、高通量表征與服役行為評價技術(shù)，以及面向材料基因工程的材料大數(shù)據(jù)技術(shù)等四大關(guān)鍵技術(shù)；在能源材料、生物醫(yī)用材料、稀土功能材料、催化材料和特種合金等支撐高端制造業(yè)和高新技術(shù)發(fā)展的典型材料上開展應(yīng)用示范。專項共部署40個重點研究任務(wù)，實施周期為5年。

按照分步實施、重點突破的原則，2016年度在材料基因工程關(guān)鍵技術(shù)和驗證性示范應(yīng)用中啟動13個研究任務(wù)。

所有項目均應(yīng)整體申報，須覆蓋全部考核指標(biāo)。各項目所列考核指標(biāo)，除發(fā)明專利和軟件為預(yù)期性指標(biāo)外，其余指標(biāo)均為約

束性指標(biāo)。所有任務(wù)研究均必須突出高通量計算/高通量制備/高通量表征與評價的特點，其中任務(wù)6～13的研究還必須體現(xiàn)從應(yīng)用基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)到規(guī)模制備的全鏈條、協(xié)同創(chuàng)新研究的特點。所有研究項目結(jié)題驗收前，均須進(jìn)行數(shù)據(jù)匯交。

每個項目設(shè)1名項目負(fù)責(zé)人，項目下設(shè)課題數(shù)原則上不超過5個，每個課題設(shè)1名課題負(fù)責(zé)人，課題承擔(dān)單位原則上不超過5個。對于企業(yè)牽頭的應(yīng)用示范類任務(wù)，其他經(jīng)費(fèi)（包括地方財政經(jīng)費(fèi)、單位出資及社會渠道資金等）與中央財政經(jīng)費(fèi)比例不低于1：1。

1.多尺度集成化高通量計算模型、算法和軟件

研究內(nèi)容：研究高通量多尺度材料模擬的建模方法，開發(fā)適用于高通量計算的高置信和協(xié)同式多尺度模擬算法，包括大尺度體系電子結(jié)構(gòu)算法，多尺度動力學(xué)算法，電子—聲子—離子協(xié)同輸運(yùn)算法，微觀—介觀—宏觀耦合算法等，發(fā)展以第一性原理為基礎(chǔ)的量子力學(xué)—熱力學(xué)—動力學(xué)—宏觀力學(xué)高通量集成算法理 — 4 —

論和軟件，在并發(fā)式作業(yè)間“關(guān)聯(lián)”技術(shù)上取得突破，在熱電材料、核材料和單晶高溫合金等方面開展驗證性應(yīng)用。

考核指標(biāo)：研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的、集成作業(yè)數(shù)達(dá)到103量級的高通量并發(fā)式集成計算軟件系統(tǒng)（對應(yīng)于相等數(shù)量級的化學(xué)組分、結(jié)構(gòu)及其工藝條件的變化），部署于超級計算中心，實現(xiàn)對所開發(fā)/建設(shè)高通量計算軟件系統(tǒng)的開放、共享；針對2～3種典型材料實現(xiàn)大規(guī)模、多尺度、集成化的高通量計算，提出組合優(yōu)化設(shè)計方案；申請軟件著作權(quán)5項以上。

實施年限：不超過5年 擬支持項目數(shù)：1—2項

2.大尺寸組合芯片材料制備新裝備、快速篩選新方法與關(guān)鍵技術(shù)

研究內(nèi)容：開展面向?qū)嶋H應(yīng)用的大尺寸、高密度材料陣列高通量制備新方法、關(guān)鍵技術(shù)和新裝備研究，闡明化學(xué)組分與結(jié)構(gòu)連續(xù)或準(zhǔn)連續(xù)分布薄膜或分立陣列高通量制備的科學(xué)原理，建立

面向復(fù)雜體系材料高通量制備的成分與組織結(jié)構(gòu)控制方法，研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大尺寸薄膜或分立陣列高通量制備新技術(shù)與新裝備，實現(xiàn)材料高通量可控制備和優(yōu)化篩選，在典型材料中開展驗證性應(yīng)用。

考核指標(biāo)：組合芯片材料樣品單元密度≥200/mm2（物理法）或樣品單元數(shù)≥100個（化學(xué)法）；開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高通量材料制備樣機(jī)2臺套以上，樣機(jī)的可控化學(xué)組分不少于3種，并在3種以上典型材料中獲得驗證；申請核心發(fā)明專利10項以上。

實施年限：不超過5年 擬支持項目數(shù)：1—2項

3.高通量塊體材料制備新方法、新技術(shù)與新裝備

研究內(nèi)容：開展成分和組織結(jié)構(gòu)可控的高通量塊體材料制備新方法及其科學(xué)原理的研究，開發(fā)高效制備具有不同微區(qū)成分、相結(jié)構(gòu)和組織的塊體材料新技術(shù)，研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新裝備，在典型的高性能材料中獲得應(yīng)用，驗證其高效性、經(jīng)濟(jì)性、— 6 —

可靠性和加速獲得材料成分—相—組織—性能關(guān)系的能力，顯著提高新材料研究開發(fā)和應(yīng)用的效率。

考核指標(biāo)：同步合成的多組分（≥3種）塊體材料樣品單元≥100個，樣品單元適用于表征檢測的性能≥3個；與傳統(tǒng)塊體材料制備方法相比，速度提高倍數(shù)與費(fèi)用降低倍數(shù)比值≥10，樣品單元性能誤差≤10%；開發(fā)2臺套以上高通量制備裝備或樣機(jī)，并在3種以上典型材料中獲得驗證應(yīng)用；申請核心發(fā)明專利5項以上。

實施年限：不超過5年 擬支持項目數(shù)：1—2項

4.材料成分—組織結(jié)構(gòu)—性能的高通量表征技術(shù)

研究內(nèi)容：研究材料微觀基本單元、介觀材料、宏觀材料與實際材料的高通量表征與篩查的新原理和新方法，發(fā)展材料在合成與相變過程中的高通量表征技術(shù)，突破材料高通量表征以及材料空間位置統(tǒng)計映射表征等關(guān)鍵技術(shù)，建立材料成分、組織、性能與工藝間的相關(guān)性，開發(fā)基于離散三維成像、高通量原位統(tǒng)計

表征、局域原子序或分子織態(tài)和同步輻射衍射原位實驗的表征新技術(shù)和新裝備。

考核指標(biāo)：高通量表征尺度從微觀的nm到宏觀的cm級；每批次表征樣品數(shù)/數(shù)據(jù)點大于100；建立成分—組織結(jié)構(gòu)—性能映射相關(guān)性模型，模型維度不少于3維，可表征成分及相不少于10種；結(jié)合同步輻射的高通量表征技術(shù)的表征時間＜5s/樣品；開發(fā)2種以上具有自主知識產(chǎn)權(quán)的材料高通量表征新裝置，申請核心發(fā)明專利10項以上。

實施年限：不超過5年 擬支持項目數(shù)：1—2項

5.材料基因工程專用數(shù)據(jù)庫和材料大數(shù)據(jù)技術(shù)

研究內(nèi)容：以支撐材料基因工程研究為目標(biāo)，開展多層次跨尺度材料設(shè)計、高通量實驗驗證與表征專用數(shù)據(jù)庫架構(gòu)研究；開展材料復(fù)雜異構(gòu)數(shù)據(jù)整合、管理與共享技術(shù)研究和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)，研發(fā)高通量計算、高通量實驗與表征數(shù)據(jù)的高效處理與加工技術(shù)； — 8 —

運(yùn)用云計算、大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)等先進(jìn)技術(shù)，開展多尺度材料計算與實驗數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)分析、材料組織結(jié)構(gòu)的高精度圖像處理、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)挖掘等研究；建成有效支撐材料基因工程研究的專用數(shù)據(jù)庫。

考核指標(biāo)：建成材料計算、實驗與表征等復(fù)雜異構(gòu)數(shù)據(jù)有機(jī)融合的材料基因工程專用數(shù)據(jù)庫，可存儲專題數(shù)據(jù)100萬條以上，主要操作平均響應(yīng)時間3秒以內(nèi)，整合材料基因工程相關(guān)數(shù)據(jù)10萬條以上，實現(xiàn)開放共享；形成6項以上材料數(shù)據(jù)管理與服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；突破4項以上材料高通量計算、實驗與表征數(shù)據(jù)的高效處理與加工技術(shù)，3項以上材料數(shù)據(jù)分析與挖掘技術(shù)，并獲得應(yīng)用；申請核心發(fā)明專利或著作權(quán)登記10項以上。

實施年限：不超過5年 擬支持項目數(shù)：1—2項

6.基于材料基因工程的新型固態(tài)二次電池材料研究 研究內(nèi)容：針對下一代固態(tài)電池關(guān)鍵材料開發(fā)，建立描述電

子—聲子—離子輸運(yùn)及儲存的理論和計算方法，發(fā)展高通量計算方法及軟件平臺；計算篩選優(yōu)化適用于固態(tài)電池的高能量新型正極材料、二維電極材料、高離子電導(dǎo)率固態(tài)電解質(zhì)等備選材料，通過大數(shù)據(jù)分析獲得構(gòu)效關(guān)系；發(fā)展高通量制備、表征、測試平臺，對備選材料進(jìn)行原理驗證；基于優(yōu)化材料，研制高性能固態(tài)原理電池，完成綜合測試；開發(fā)出新一代高性能固態(tài)二次電池樣機(jī)，通過樣機(jī)考核，推動電動汽車或者相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

考核指標(biāo)：實現(xiàn)≥102級的并發(fā)式高通量計算，計算樣品量≥104，篩選出3種以上材料體系；實現(xiàn)≥64個/批次的規(guī)模組合式制備及測試；采用新材料體系研制一種以上10Ah級固體電池，能量密度高于800Wh/L，實現(xiàn)0.5C以上倍率充放電，充放電循環(huán)次數(shù)大于2000次，容量衰減不高于20%；申請核心發(fā)明專利5項以上。

實施年限：不超過4年 擬支持項目數(shù)：1—2項

7.環(huán)境友好型高穩(wěn)定性太陽能電池材料

研究內(nèi)容：利用材料基因工程思想，篩選元素及原材料，研發(fā)一類組成元素儲量豐富、毒性低、穩(wěn)定性高、具備優(yōu)異半導(dǎo)體性質(zhì)、效率更高的新型薄膜太陽能電池吸收層材料，設(shè)計出長電子—空穴擴(kuò)散長度的無機(jī)非鉛鈣鈦礦材料；采用高通量技術(shù)合成篩選的新材料，并研究其理化性質(zhì)（吸收光譜/帶隙/電子—空穴擴(kuò)散長度）及在光照下的溫濕度穩(wěn)定性，研發(fā)出新一代太陽能電池材料，降低太陽能發(fā)電成本并具備推廣應(yīng)用潛力。

考核指標(biāo)：選擇3種以上材料體系，實現(xiàn)≥102級的并發(fā)式高通量計算，計算的樣品量≥104；實現(xiàn)≥128個/批次的規(guī)模組合式制備；在-30℃<溫度<70℃、5%<濕度<90%的環(huán)境中，實現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)太陽光（AM1.5 100mW/cm2）照射下，面積為1.0cm×1.0cm 太陽能電池器件轉(zhuǎn)化效率>15%；加速試驗下連續(xù)光照1000小時，保持80%效率；申請核心發(fā)明專利5項以上。

實施年限：不超過4年 擬支持項目數(shù)：1—2項

8.基于材料基因工程的組織誘導(dǎo)性骨和軟骨修復(fù)材料研制 研究內(nèi)容：研究適用于可誘導(dǎo)組織再生的骨和軟骨修復(fù)材料及其服役環(huán)境的理論模型、計算方法和設(shè)計軟件，發(fā)展高通量制備、表征和評價技術(shù)；利用高通量計算和實驗方法，研究材料誘導(dǎo)組織再生的分子機(jī)制和材料的成分—結(jié)構(gòu)—功能之間的構(gòu)效關(guān)系，建立生物材料計算設(shè)計可靠性的驗證評價體系和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；構(gòu)建較為完備的骨和軟骨修復(fù)材料的結(jié)構(gòu)、性能和服役參數(shù)數(shù)據(jù)庫，研發(fā)高性能新型骨和軟骨誘導(dǎo)性材料及產(chǎn)品，應(yīng)用于臨床。

考核指標(biāo)：實現(xiàn)≥102級的并發(fā)式高通量計算，計算篩選候選材料數(shù)≥104，材料制備和表征實現(xiàn)≥100樣品數(shù)/批次，申請核心發(fā)明專利和軟件著作權(quán)10項以上；建立骨和軟骨修復(fù)材料專用數(shù)據(jù)庫。研發(fā)2種以上具有自主知識產(chǎn)權(quán)的骨和軟骨修復(fù)材料，完成臨床研究，申請產(chǎn)品注冊證；骨誘導(dǎo)人工骨植入骨缺損部位1月內(nèi)新骨開始形成，半年達(dá)到自然骨強(qiáng)度的80%左右；軟骨誘導(dǎo)性支架材料可原位誘導(dǎo)形成軟骨組織，修復(fù)缺損部位直徑大于 — 12 —

10mm，術(shù)后半年修復(fù)缺損。

實施年限：不超過5年 擬支持項目數(shù)：1—2項

9.基于材料基因工程的高豐度稀土永磁材料研究

研究內(nèi)容：開展高豐度稀土永磁材料的微磁學(xué)、相場模擬和熱力學(xué)計算等高通量計算和實驗研究，研制出新型多主相稀土金屬間化合物永磁材料，闡明相關(guān)系和成相規(guī)律，建立多主相稀土永磁材料成分、組織結(jié)構(gòu)與性能的數(shù)據(jù)庫；研究多主相稀土永磁材料的內(nèi)稟磁性設(shè)計與可控制備，以及與高豐度混合稀土元素組合和分布的關(guān)系，優(yōu)化材料的永磁性能，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，在減少對環(huán)境污染的同時實現(xiàn)稀土資源的高效、平衡和高值利用。

考核指標(biāo)：選擇3類以上有重大應(yīng)用需求的高豐度稀土永磁材料，微磁學(xué)、相場模擬和熱力學(xué)計算通量≥102，樣品量≥104；實現(xiàn)≥100個/批次的規(guī)模組合式制備；開發(fā)3類以上具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高豐度稀土永磁材料，實現(xiàn)磁能積在5MGOe＜（BH）

max ＜50MGOe范圍可調(diào)，并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化；申請核心發(fā)明專利10項以上。

實施年限：不超過4年 擬支持項目數(shù)量：1—2項

10.基于高通量結(jié)構(gòu)設(shè)計的稀土光功能材料研制

研究內(nèi)容：構(gòu)筑從材料結(jié)構(gòu)組成計算預(yù)測稀土光功能材料發(fā)光效率的理論建模和算法，建立稀土光功能材料高通量結(jié)構(gòu)設(shè)計和性能預(yù)測新方法，通過理論計算和實驗驗證，研究材料的微觀、介觀結(jié)構(gòu)對稀土光功能材料發(fā)光效率的影響規(guī)律，高通量篩選滿足應(yīng)用新要求的稀土光功能新材料體系。在此基礎(chǔ)上，通過全鏈條的材料制備、性能表征優(yōu)化及器件設(shè)計，重點研發(fā)適合半導(dǎo)體激光直接泵浦的新波段固體激光材料、高功率密度透明熒光塊體材料和大尺寸優(yōu)質(zhì)稀土閃爍晶體探測模塊。

考核指標(biāo)：實現(xiàn)≥102級的并發(fā)式高通量計算，計算樣品量≥103；新波段固體激光材料：利用半導(dǎo)體激光直接泵浦，室溫工 — 14 —

作下連續(xù)激光輸出斜率效率達(dá)到該波長激光運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制理論極限效率的60％以上，輸出能量或功率高于現(xiàn)有材料水平或填補(bǔ)固體激光應(yīng)用空白；透明熒光塊體材料LED光源光效高于180lm/W@1W/mm2；大尺寸優(yōu)質(zhì)稀土閃爍晶體探測模塊：光產(chǎn)額＞50000ph/MeV、能量分辨率＜4%@662keV、時間衰減＜50ns；申請發(fā)明專利10項以上。

實施年限：不超過4年 擬支持項目數(shù)：1—2項

11.高效催化材料的高通量設(shè)計制備及應(yīng)用示范

研究內(nèi)容：針對涉及國家可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要領(lǐng)域（如石油化工、新能源和環(huán)境治理等）的高效催化材料，通過高通量計算和實驗?zāi)M驗證，研究催化材料成分結(jié)構(gòu)及共性基元反應(yīng)催化機(jī)理，構(gòu)筑從微觀到宏觀、從單元到多元的多尺度、多維度的理論建模和算法，研究成分—結(jié)構(gòu)—性能構(gòu)效關(guān)系，在宏觀尺度上建立從工藝到壽命的預(yù)測性理論，并構(gòu)建專用數(shù)據(jù)庫；在此基礎(chǔ)

上發(fā)展出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型高效催化材料，并實現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用示范。

考核指標(biāo)：選擇3—5類有重大應(yīng)用需求的催化材料，實現(xiàn)≥102級的并發(fā)式高通量計算，催化劑模型計算的樣品量≥105；實現(xiàn)≥128個/批次的規(guī)模組合式制備；建立催化劑專用數(shù)據(jù)庫；開發(fā)3類以上具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高效催化材料，催化性能全面達(dá)到同期同領(lǐng)域的國際先進(jìn)水平，并實現(xiàn)工業(yè)規(guī)模裝置上的應(yīng)用示范；申請核心發(fā)明專利或軟件著作權(quán)10項以上。

實施年限：不超過4年 擬支持項目數(shù)量：1—2項 12.輕質(zhì)高強(qiáng)合金集成計算與制備

研究內(nèi)容：構(gòu)建鎂、鈦等輕質(zhì)合金專用高通量計算平臺，實現(xiàn)自動流程并發(fā)式計算，建立合金基礎(chǔ)參數(shù)數(shù)據(jù)庫，發(fā)展基于固溶、團(tuán)簇、析出相、界面和晶體缺陷等基本單元強(qiáng)韌性設(shè)計的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)和材料設(shè)計方法，開發(fā)加工過程多場耦合條件下微觀 — 16 —

組織和工藝缺陷模擬技術(shù)，并建立性能預(yù)測模型，實現(xiàn)典型構(gòu)件成分設(shè)計、組織設(shè)計、工藝優(yōu)化和使役性能評價的跨尺度集成計算，研制出幾種高性能合金。

考核指標(biāo)：實現(xiàn)≥102級的并發(fā)式高通量計算，計算篩選候選材料樣品數(shù)≥104；發(fā)展3種以上新型高性能合金，相比同類合金強(qiáng)度和伸長率提高20%，開發(fā)成本和周期降低20%；實現(xiàn)2種以上典型構(gòu)件從“設(shè)計—合金—工藝—組織—性能”的全流程集成計算與仿真，并實現(xiàn)應(yīng)用示范；申請核心發(fā)明專利或軟件著作權(quán)10項以上。

實施年限：不超過4年

擬支持項目數(shù)：2項（針對鎂或鈦等不同種類的合金）13.新型鎳基高溫合金組合設(shè)計與全流程集成制備 研究內(nèi)容：綜合利用新材料集成計算和制備方法，預(yù)測和驗證關(guān)鍵高溫合金元素組合、合金相和晶體缺陷的形成和演變規(guī)律，揭示復(fù)雜成分高溫合金提高承溫能力和綜合性能的成分和組織結(jié)

構(gòu)因素；開發(fā)組織—應(yīng)力—溫度等多物理場耦合計算模型，建立缺陷、變形控制與組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化的集成控制系統(tǒng)；運(yùn)用高通量計算和實驗方法，研制未來先進(jìn)航空發(fā)動機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)等航空航天和能源領(lǐng)域需要的新一代高溫合金。

考核指標(biāo)：開發(fā)出104級的高通量多通道并發(fā)式計算模型，構(gòu)建出高溫合金高通量計算和評價的基本方法和數(shù)據(jù)庫，建立典型結(jié)構(gòu)件制備的多場耦合模型和全流程控制系統(tǒng)，新型鎳基高溫合金的承溫能力比第二代高溫合金提高50 ℃以上。

實施年限：不超過4年 擬支持項目數(shù)：1—2項

第二篇：“網(wǎng)絡(luò)空間安全”重點專項2017項目(編制大綱)

“網(wǎng)絡(luò)空間安全”重點專項2017

項目申報指南

項目申報全流程指導(dǎo)單位：北京智博睿投資咨詢有限公司

依據(jù)《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》，科技部在全國范圍內(nèi)征集了網(wǎng)絡(luò)空間安全技術(shù)研究建議。在整理相關(guān)建議的基礎(chǔ)上，科技部會同有關(guān)部門組織開展了《網(wǎng)絡(luò)空間安全重點專項實施方案》編制工作，并經(jīng)綜合各方意見，啟動“網(wǎng)絡(luò)空間安全重點專項”2016首批項目，并發(fā)布本指南。

本專項總體目標(biāo)是：貫徹落實中央網(wǎng)絡(luò)安全和信息化領(lǐng)導(dǎo)小組工作部署，聚焦網(wǎng)絡(luò)安全緊迫技術(shù)需求和重大科學(xué)問題，堅持開放發(fā)展，著力突破網(wǎng)絡(luò)空間安全基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)一批關(guān)鍵技術(shù)裝備和系統(tǒng)，逐步推動建立起與國際同步，適應(yīng)我國網(wǎng)絡(luò)空間發(fā)展的、自主的網(wǎng)絡(luò)空間安全保護(hù)技術(shù)體系、網(wǎng)絡(luò)空間安全治理技術(shù)體系和網(wǎng)絡(luò)空間測評分析技術(shù)體系。

本專項圍繞：網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)安全防護(hù)技術(shù)研究、開放融合環(huán)境下的數(shù)據(jù)安全保護(hù)理論與關(guān)鍵技術(shù)研究、大規(guī)模異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)空間中的可信管理關(guān)鍵技術(shù)研究、網(wǎng)絡(luò)空間虛擬資產(chǎn)保護(hù)創(chuàng)新方法與關(guān)鍵技術(shù)研究、網(wǎng)絡(luò)空間測評分析技術(shù)研究等5個創(chuàng)新鏈（技術(shù)方向）部署32個重點研究任務(wù)，專項實施周期為5年，即2016年—2020年。按照分步實施、重點突出原則，首批在5個技術(shù)方向啟動8個項目。

針對任務(wù)中的研究內(nèi)容，以項目為單位進(jìn)行申報。項目設(shè)1 — 2 —

名項目負(fù)責(zé)人，項目下設(shè)課題數(shù)原則上不超過5個，每個課題設(shè)1名課題負(fù)責(zé)人，每個課題承擔(dān)單位原則上不超過5個。

1.網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)安全防護(hù)技術(shù)研究方向 1.1 創(chuàng)新性防御技術(shù)機(jī)制研究（基礎(chǔ)前沿類）

研究內(nèi)容：針對現(xiàn)有防御技術(shù)難以有效應(yīng)對未知漏洞/后門帶來的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，探索不依賴漏洞/后門具體特征等先驗信息的創(chuàng)新型主動防御機(jī)理，發(fā)展基于“有毒帶菌”構(gòu)件及組件建立風(fēng)險可控信息系統(tǒng)的“沙灘建樓”式系統(tǒng)安全方法和技術(shù)，從體系結(jié)構(gòu)層面大幅提高攻擊難度和代價，顯著降低網(wǎng)絡(luò)空間安全風(fēng)險。具體內(nèi)容包括：提出和構(gòu)建“改變游戲規(guī)則”的創(chuàng)新性防御理論體系，研究理論模型、安全架構(gòu)和度量評估方法；研究面向網(wǎng)絡(luò)、平臺、運(yùn)行環(huán)境、軟件和數(shù)據(jù)的創(chuàng)新型防御共性關(guān)鍵技術(shù)，提供風(fēng)險可控的執(zhí)行環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)通道，確保核心任務(wù)安全，顯著提高系統(tǒng)安全性；研究基于所提出的創(chuàng)新型防御理論、方法和技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)空間核心關(guān)鍵設(shè)備原型樣機(jī)并開展原理驗證。

考核指標(biāo)：1.初步建立創(chuàng)新型網(wǎng)絡(luò)空間安全防御理論體系，給出其理論模型、機(jī)制機(jī)理和安全度量方法，構(gòu)建原型環(huán)境，完成原理驗證。

2.研發(fā)兩類以上網(wǎng)絡(luò)空間核心關(guān)鍵設(shè)備原型樣機(jī)。樣機(jī)應(yīng)在允許攻擊方基于白盒構(gòu)造測試樣例的前提下，設(shè)定防御方不掌握測試漏洞/后門具體特征且不得進(jìn)行增量開發(fā)的測試環(huán)境中，能在

不降低主要性能指標(biāo)的同時，抵御90%以上測試漏洞和后門帶來的安全威脅。

3.發(fā)表學(xué)術(shù)論文70篇，其中SCI/EI 不少于 30篇，具有國際影響力的論文5篇以上，申請國家發(fā)明專利30項以上。

4.提出的理論、方法、技術(shù)和原型樣機(jī)，支持基于商業(yè)軟硬件構(gòu)筑風(fēng)險可控的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)，具備商業(yè)推廣價值。

實施年限：不超過3年 擬支持項目數(shù)：1—2項

1.2 工業(yè)控制系統(tǒng)深度安全技術(shù)（重大共性關(guān)鍵技術(shù)類）研究內(nèi)容：控制系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深度融合引發(fā)了工業(yè)控制系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全新的重大挑戰(zhàn)，亟需系統(tǒng)性地從理論模型、關(guān)鍵技術(shù)、裝備研制及測試評估等方面開展工業(yè)控制系統(tǒng)深度安全技術(shù)研究。針對工控系統(tǒng)攻擊機(jī)理和工程特征，研究建立工控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)入侵與攻擊模型；研究工控系統(tǒng)靜態(tài)和動態(tài)安全漏洞分析與挖掘技術(shù)，安全漏洞深度利用技術(shù)；研究具備主動防護(hù)能力的工控系統(tǒng)安全防護(hù)體系架構(gòu)、動態(tài)重構(gòu)機(jī)制及方法；研究支持多種工控網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的可編程嵌入式電子設(shè)備以及實時控制與監(jiān)控軟件等工控系統(tǒng)組件的動態(tài)防護(hù)關(guān)鍵技術(shù)，提高工控系統(tǒng)內(nèi)核及應(yīng)用安全性；研究工控系統(tǒng)信息安全的評估方法與標(biāo)準(zhǔn)；研制工控系統(tǒng)漏洞挖掘、攻防偵測、安全加固、評估分析等工具與裝備，研制具有主動防護(hù)能力的工控系統(tǒng)，形成工控系統(tǒng)深度安全防護(hù)整 — 4 —

體解決方案。

考核指標(biāo)：1.典型工業(yè)裝臵主流控制系統(tǒng)的組態(tài)軟件、監(jiān)控軟件、工業(yè)實時數(shù)據(jù)庫、控制站嵌入式軟件等核心部件的漏洞新增發(fā)現(xiàn)不少于60個，漏洞利用樣本新增不少于30種，建立至少包含檢驗篡改組態(tài)數(shù)據(jù)、偽造控制指令、實時欺騙、獲取超級權(quán)限等4類漏洞類型的測試樣例集合。

2.研發(fā)不少于3類典型工業(yè)裝臵、6種國內(nèi)外主流工控系統(tǒng)的深度安全技術(shù)測試驗證平臺，能有效驗證以上四類漏洞，并支持不少于5種國際主流工業(yè)協(xié)議深度解析和安全技術(shù)測試驗證。

3.研發(fā)具有可動態(tài)重構(gòu)、異構(gòu)冗余、隨機(jī)多樣化特征的動態(tài)防護(hù)工控系統(tǒng)組件（組態(tài)軟件、監(jiān)控軟件、控制器嵌入式軟件）及相關(guān)工具不少于10種，測試方可基于該系統(tǒng)組件的源代碼設(shè)臵攻擊測試用例，且防御方不掌握具體漏洞成因、特征信息與利用細(xì)節(jié)的條件下針對上述（第1條）4類漏洞的防御成功率達(dá)到80%以上（進(jìn)行雙盲測試），同時對控制系統(tǒng)功能不產(chǎn)生影響，且對實時性性能影響與部署前相比不超過5%。

4.研發(fā)具備主動防御功能的DCS、PLC等工業(yè)控制系統(tǒng)一套，通過測試樣例集合的驗證，在具有IO信號點超過1萬點、控制站超過20個、操作站超過60臺規(guī)模的大型電力、冶金或煉化等工程系統(tǒng)中進(jìn)行示范應(yīng)用，主動防御功能達(dá)到：通信健壯性達(dá)到Achilles level 2 認(rèn)證要求或同等能力；具有通信加密措施，— 5 —

防止通信數(shù)據(jù)被竊聽或篡改；具有硬件、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)全冗余和實時診斷措施，單一故障不影響工業(yè)控制系統(tǒng)正常運(yùn)行。

4.發(fā)表學(xué)術(shù)論文25篇，其中SCI/EI 不少于 20篇，申請國家發(fā)明專利30項以上，提交國家或國際標(biāo)準(zhǔn)不少于3項。

實施年限：不超過3年 擬支持項目數(shù)：1—2項

1.3 天地一體化網(wǎng)絡(luò)信息安全保障技術(shù)（重大共性關(guān)鍵技術(shù)類）

研究內(nèi)容：研究適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)信道條件復(fù)雜、通信資源受限、節(jié)點高速運(yùn)動、鏈路間歇連通的天地一體化網(wǎng)絡(luò)空天安全接入控制技術(shù)，確?？仗鞓I(yè)務(wù)連續(xù)無縫安全切換；研究天地一體化多域網(wǎng)絡(luò)安全互聯(lián)控制技術(shù)，保證天地一體網(wǎng)絡(luò)不同網(wǎng)絡(luò)域之間的信息安全傳輸；針對天地一體化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋸?fù)雜、高度異構(gòu)、實體類型多元化的特點，研究全網(wǎng)密碼資源的跨域聯(lián)合管理、密碼與協(xié)議配臵；研究天地一體化網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證解決方案，研究真實可信的設(shè)備地址和用戶身份的驗證管理方法及鑒權(quán)機(jī)制，實現(xiàn)資源異構(gòu)情況下的安全認(rèn)證；研究天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)安全威脅情報和態(tài)勢感知體系，綜合展示空天信息網(wǎng)絡(luò)安全威脅與安全態(tài)勢；研究支持空天網(wǎng)絡(luò)安全分析的信息網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)；研究天地一體化網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)重構(gòu)技術(shù)，提高抗攻擊能力。

考核指標(biāo)：1.提供多鏈路安全接入防護(hù)功能，能夠?qū)Φ湫蜆I(yè) — 6 —

務(wù)終端的身份進(jìn)行鑒別、并根據(jù)入網(wǎng)權(quán)限實施終端入網(wǎng)控制，抵御重放欺騙、篡改、偽造等攻擊，支持大規(guī)模并發(fā)安全接入認(rèn)證以及無縫安全切換，支持高速節(jié)點的接入認(rèn)證，實現(xiàn)空天節(jié)點身份的可信保持與服務(wù)的連續(xù)性。

2.提供多域網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)安全控制功能，提供基于分域策略和IP地址的數(shù)據(jù)傳輸控制能力，提供對網(wǎng)絡(luò)攻擊行為的檢測能力。

3.密碼資源管理應(yīng)全面支持我國國產(chǎn)密碼算法，并可兼容國際主流密碼算法的資源調(diào)配，密碼資源動態(tài)調(diào)配、切換導(dǎo)致業(yè)務(wù)系統(tǒng)性能降低不超過10%，相關(guān)密鑰管理、密碼算法實現(xiàn)的軟硬件模塊安全性達(dá)到密碼行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《密碼模塊安全技術(shù)要求》三級（及）以上。

4.實現(xiàn)天地一體化網(wǎng)絡(luò)的實體認(rèn)證解決方案，驗證環(huán)境可支持合法設(shè)備的無縫漫游，實現(xiàn)針對10類不同實體的認(rèn)證技術(shù)。

5.實現(xiàn)全網(wǎng)的威脅情報處理和態(tài)勢感知，態(tài)勢及威脅情報信息交付率不低于99%，系統(tǒng)發(fā)生故障或錯誤的恢復(fù)時間小于2小時。

6.研制完成天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)仿真平臺，覆蓋空間信息網(wǎng)絡(luò)傳輸鏈路和地面系統(tǒng)的全部設(shè)備和安全組件，覆蓋導(dǎo)航、遙感等不同衛(wèi)星，支持1萬以上衛(wèi)星終端、10萬以上通信鏈路的實時通信仿真，支持1000條以上安全事件的并發(fā)仿真，支持10萬用戶實時在線、百萬并發(fā)數(shù)據(jù)的大規(guī)模仿真測試。

7.支持對天地一體化網(wǎng)絡(luò)中安全設(shè)備的集中統(tǒng)一管理，支持

基于任務(wù)的動態(tài)安全策略管理，實現(xiàn)安全事件格式及語義的歸一化解析。

實施年限：不超過3年 擬支持項目數(shù)：1—2項

2.開放融合環(huán)境下的數(shù)據(jù)安全保護(hù)理論與關(guān)鍵技術(shù)研究 2.1 大數(shù)據(jù)環(huán)境中的數(shù)據(jù)保護(hù)和隱私保護(hù)基礎(chǔ)理論研究（基礎(chǔ)前沿類）

研究內(nèi)容：針對大數(shù)據(jù)環(huán)境中的數(shù)據(jù)安全和用戶隱私問題，構(gòu)建面向海量數(shù)據(jù)和用戶的數(shù)據(jù)和隱私保護(hù)基礎(chǔ)理論和技術(shù)體系，包括涉密信息保護(hù)、數(shù)據(jù)使用授權(quán)、敏感數(shù)據(jù)保護(hù)、隱私風(fēng)險評估、數(shù)據(jù)匿名發(fā)布、數(shù)字水印和溯源等基礎(chǔ)理論與技術(shù)；研究大數(shù)據(jù)環(huán)境中數(shù)據(jù)保護(hù)理論模型，包括基于新型密碼算法的數(shù)據(jù)訪問控制機(jī)制、加密數(shù)據(jù)的關(guān)鍵詞搜索方法、存儲數(shù)據(jù)的完整性驗證方法、敏感數(shù)據(jù)的細(xì)粒度分級和智能分類保護(hù)方法等，保護(hù)數(shù)據(jù)在生成、存儲、發(fā)布、應(yīng)用、消亡等生命周期的安全，支持涉密數(shù)據(jù)的流轉(zhuǎn)控制、隔離和交換；研究大數(shù)據(jù)環(huán)境中隱私保護(hù)理論模型，包括隱私數(shù)據(jù)刻畫和甄別、數(shù)據(jù)發(fā)布隱私保護(hù)、社交網(wǎng)絡(luò)匿名保護(hù)、標(biāo)識符匿名保護(hù)、位臵數(shù)據(jù)隱私保護(hù)、數(shù)據(jù)脫敏處理等理論和技術(shù)方法，制定大數(shù)據(jù)隱私保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；研究基于數(shù)字水印的數(shù)據(jù)隱私隱藏理論，包括圖像和視頻隱寫分析、數(shù)字水印和溯源、多媒體同態(tài)隱私加密、加密音視頻數(shù)據(jù)檢測等 — 8 —

方法。

考核指標(biāo)：1.提出大數(shù)據(jù)環(huán)境中的數(shù)據(jù)保護(hù)理論模型，提出數(shù)據(jù)細(xì)粒度訪問控制方法，提出支持多用戶多關(guān)鍵字的密文數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫搜索方法，提出多敏感屬性的分級分類數(shù)據(jù)保護(hù)模型。

2.建立大數(shù)據(jù)環(huán)境中的隱私保護(hù)理論模型，提出一系列隱私甄別和保護(hù)方法，至少包括數(shù)據(jù)發(fā)布隱私保護(hù)、社交網(wǎng)絡(luò)匿名保護(hù)、標(biāo)識符匿名保護(hù)、位臵數(shù)據(jù)隱私保護(hù)、數(shù)據(jù)脫敏處理等5種。

3.提出基于數(shù)字水印的圖像、音頻、視頻等多媒體數(shù)據(jù)的隱私保護(hù)模型，實現(xiàn)高效的多媒體同態(tài)隱私加密算法，密文膨脹率不超過30%。

4.發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文70篇以上，其中SCI/EI檢索論文不少于30篇，具有國際影響力的論文5篇以上；申請專利10項以上；起草行業(yè)或國家標(biāo)準(zhǔn)1項以上。

實施年限：不超過5年 擬支持項目數(shù)：1—2項

3.大規(guī)模異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)空間中的可信管理關(guān)鍵技術(shù)研究 3.1 網(wǎng)絡(luò)可信身份管理技術(shù)研究（重大共性關(guān)鍵技術(shù)類）研究內(nèi)容：面向國家網(wǎng)絡(luò)空間社會治理的需求，研究網(wǎng)絡(luò)可信身份管理技術(shù)，為國家開展網(wǎng)絡(luò)空間治理提供技術(shù)支撐；研究適應(yīng)多種環(huán)境的異構(gòu)實體身份標(biāo)識技術(shù)；研究基于大數(shù)據(jù)和行為分析的多級可信、多因子身份鑒別系統(tǒng)與技術(shù)；研究具備隱私保

護(hù)特性的網(wǎng)絡(luò)實體真實身份證明與鑒別技術(shù)；研究具備身份聯(lián)合能力的統(tǒng)一身份管理、授權(quán)與服務(wù)技術(shù)；研究身份聯(lián)合與管理服務(wù)的互操作評估技術(shù)與系統(tǒng)；研究實體行為追蹤溯源與安全審計技術(shù)與系統(tǒng)，研制網(wǎng)絡(luò)身份管理與服務(wù)可信等級的評估評價標(biāo)準(zhǔn)與工具。

考核指標(biāo)：1.身份管理系統(tǒng)應(yīng)支持億級規(guī)模的身份管理，百萬級并發(fā)、1000個應(yīng)用條件下，單個身份鑒別延時不大于3秒，身份鑒別應(yīng)采用國產(chǎn)密碼算法，支持安全可定制的不同級別的鑒別方式，至少包括：口令、電子憑證、生物特征、個體行為、先驗知識等方式及其組合。

2.完成真實身份的證明與核驗服務(wù)系統(tǒng)，10萬級并發(fā)條件下的響應(yīng)時間不大于3秒，支持X.509證書、二代身份證、eID等不同的電子身份證件。

3.支持不同安全域的身份聯(lián)合，在保障用戶隱私與數(shù)據(jù)安全的前提下，實現(xiàn)域間的互聯(lián)互通，支持不少于2個主流身份聯(lián)合協(xié)議，支持國產(chǎn)密碼算法，具備與國內(nèi)、國際身份管理系統(tǒng)聯(lián)合的能力，并經(jīng)過聯(lián)合驗證。

4.形成身份管理的互操作及可信等級評估規(guī)范和工具，對不少于5個身份管理系統(tǒng)的互操作能力及可信等級進(jìn)行評估，完成評估報告。

5.開發(fā)支持億級實體的行為關(guān)聯(lián)分析系統(tǒng)，支持100個以上 — 10 —

身份管理系統(tǒng)的行為元數(shù)據(jù)匯聚，實現(xiàn)秒級的實體追蹤與定位。

6.完成國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)建議稿10項，軟件著作權(quán)20項，申請專利20項。

實施年限：不超過3年 擬支持項目數(shù)：1—2項

4.網(wǎng)絡(luò)空間虛擬資產(chǎn)保護(hù)創(chuàng)新方法與關(guān)鍵技術(shù)研究 4.1 網(wǎng)絡(luò)空間數(shù)字虛擬資產(chǎn)保護(hù)基礎(chǔ)科學(xué)問題研究（基礎(chǔ)前沿類）

研究內(nèi)容：針對虛擬貨幣、數(shù)字版權(quán)、網(wǎng)絡(luò)游戲等網(wǎng)絡(luò)空間數(shù)字虛擬資產(chǎn)的安全問題，研究數(shù)字虛擬資產(chǎn)保護(hù)基礎(chǔ)理論體系，包括數(shù)字虛擬資產(chǎn)的數(shù)學(xué)模型、威脅感知、安全管理和風(fēng)險控制等；研究現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)空間數(shù)字虛擬資產(chǎn)的分類以及各類網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)的表達(dá)方法，研究并提出新形勢下數(shù)字虛擬資產(chǎn)的安全表示方法；研究數(shù)字虛擬資產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)模型，包括屬性、頒發(fā)者、使用權(quán)限、使用范圍、數(shù)字簽名、加密、防偽等，并建立數(shù)字虛擬資產(chǎn)的識別和描述模型；研究數(shù)字虛擬資產(chǎn)安全管理模型，包括數(shù)字虛擬資產(chǎn)登記、用戶身份認(rèn)證、數(shù)字虛擬資產(chǎn)安全存儲、數(shù)字虛擬資產(chǎn)安全交易、數(shù)字虛擬資產(chǎn)使用控制、數(shù)字虛擬資產(chǎn)追蹤溯源等；研究數(shù)字虛擬資產(chǎn)動態(tài)風(fēng)險控制模型，包括主動調(diào)整系統(tǒng)的防御策略，動態(tài)風(fēng)險控制策略知識庫、動態(tài)風(fēng)險控制引擎等；研究虛擬資產(chǎn)的發(fā)展趨勢及對社會真實資產(chǎn)的影響。

考核指標(biāo)：1.提出數(shù)字虛擬資產(chǎn)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)模型、數(shù)字虛擬資產(chǎn)安全威脅自適應(yīng)發(fā)現(xiàn)模型、數(shù)字虛擬資產(chǎn)安全威脅變化實時定量感知模型。

2.數(shù)字虛擬資產(chǎn)表達(dá)方法應(yīng)涵蓋現(xiàn)有主流的資產(chǎn)類別。3.提出數(shù)字虛擬資產(chǎn)身份認(rèn)證和安全存儲模型，數(shù)字虛擬資產(chǎn)安全交易、使用控制和追蹤溯源模型，并提出數(shù)字虛擬資產(chǎn)動態(tài)風(fēng)險控制模型。

4.實現(xiàn)數(shù)字虛擬資產(chǎn)安全管理與交易原型系統(tǒng)，支持至少3種已有的數(shù)字虛擬資產(chǎn)（包括虛擬貨幣、數(shù)字版權(quán)、網(wǎng)絡(luò)游戲等）。

5.發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文70篇以上，其中SCI/EI檢索論文不少于30篇，具有國際影響力的論文5篇以上；申請專利10項以上。

實施年限：不超過3年 擬支持項目數(shù)：1—2項

5.網(wǎng)絡(luò)空間測評分析關(guān)鍵技術(shù)研究

5.1 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全度量方法與指標(biāo)體系（基礎(chǔ)前沿類）研究內(nèi)容：研究網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全度量的影響因素和體系模型，包括各種安全機(jī)制的有效性評估方法、系統(tǒng)脆弱性的評價方法、攻擊威脅模型及攻擊影響計算方法，以及以上因素的時間變化規(guī)則和相互影響機(jī)制；研究網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全特性的量化表達(dá)方法和參考框架，包括各種安全特性的定義、制約關(guān)系、服務(wù)影響和性能影響的量化表達(dá)方法；研究網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全參數(shù)的采集方法和機(jī)制，— 12 —

包括自動化和半自動采集方法、基于滲透攻擊的采集方法、非破壞性的采集方法、大規(guī)模系統(tǒng)的安全參數(shù)組合機(jī)制等；研究攻擊技術(shù)的破壞能力量化評估機(jī)制，包括各種攻擊方法和原理的隱蔽機(jī)制分析、對不同安全特性和服務(wù)性能的影響分析、攻擊技術(shù)的伸縮性、安全事件的連鎖反應(yīng)機(jī)理等量化評估；研究網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全度量方法和指標(biāo)體系的驗證，包括網(wǎng)絡(luò)真實攻擊和防御歷史事件的分析、攻擊技術(shù)和防御技術(shù)發(fā)展趨勢總結(jié)及其對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全程度的影響；針對典型應(yīng)用場景，研究安全度量的參考操作流程和指標(biāo)的參考體系。

考核指標(biāo)：1.提出完整的指標(biāo)體系框架，給出每項指標(biāo)的明確定義。

2.度量方法具有廣泛的適用性，既可用于孤立、隔離的系統(tǒng)，也可用于廣泛互聯(lián)的系統(tǒng)。

3.針對指標(biāo)體系框架中提出的每項指標(biāo)，提出具體的、可操作的測量方法，測量方法至少應(yīng)涉及測量對象的定義；量化依據(jù)，及其客觀性分析；具體流程、數(shù)據(jù)采集方式、計算方法等的設(shè)計；復(fù)雜測量方法應(yīng)給出技術(shù)性、資源可行性、管理可行性的分析。

4.度量結(jié)果應(yīng)是量化的，結(jié)論客觀；同一場景下的不同系統(tǒng)的度量結(jié)果具有可比性；同一系統(tǒng)的不同時間點的度量結(jié)果具有可比性。

5.度量方法輸入包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、防御方案、系統(tǒng)脆弱性、攻

擊現(xiàn)狀、安全事件影響。

6.完成3種典型網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的量化評估，給出評估報告；完成10種典型攻擊技術(shù)的破壞能力量化評估，給出評估報告。

7.發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文70篇以上，其中SCI/EI檢索論文不少于30篇，具有國際影響力的論文5篇以上；申請專利10項以上。

實施年限：不超過3年 擬支持項目數(shù)：1—2項

5.2 網(wǎng)絡(luò)仿真與效果評估關(guān)鍵技術(shù)（重大共性關(guān)鍵技術(shù)類）研究內(nèi)容：研究網(wǎng)絡(luò)安全試驗基礎(chǔ)設(shè)施體系架構(gòu)，包括試驗基礎(chǔ)設(shè)施能力體系、系統(tǒng)架構(gòu)、技術(shù)體制、應(yīng)用模式等，制定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系框架，從頂層規(guī)約試驗基礎(chǔ)設(shè)施各要素之間的關(guān)系；研究網(wǎng)絡(luò)安全試驗基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建技術(shù)，包括：大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)高逼真快速復(fù)現(xiàn)、用戶行為復(fù)制、資源自動配臵與快速釋放、試驗安全隔離與受控交換、面向任務(wù)的引擎構(gòu)建、面向虛擬網(wǎng)絡(luò)的真實流量回放等關(guān)鍵技術(shù)；研究網(wǎng)絡(luò)安全測試評估技術(shù)研究，包括網(wǎng)絡(luò)安全度量理論及攻擊仿真工具智能化調(diào)用、攻擊仿真腳本自動化生成、網(wǎng)絡(luò)安全自動化測試、安全效用評估指標(biāo)體系構(gòu)建等理論與技術(shù)；研究網(wǎng)絡(luò)安全活動仿真演練技術(shù)；研究網(wǎng)絡(luò)虛擬節(jié)點行為監(jiān)控技術(shù)，包括基于主被動自省結(jié)合的虛擬機(jī)監(jiān)控技術(shù)，實現(xiàn)高效的虛擬節(jié)點行為動態(tài)監(jiān)控。

考核指標(biāo)：1.網(wǎng)絡(luò)復(fù)現(xiàn)可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、操作系統(tǒng)、業(yè)務(wù)系 — 14 —

統(tǒng)以及人員行為復(fù)現(xiàn)。

2.可以并行開展2個以上不同安全等級試驗任務(wù)。3.評估指標(biāo)體系構(gòu)建，仿真應(yīng)綜合考慮攻防成本、攻防技術(shù)性能、攻防前后系統(tǒng)性能等因素，形成不低于3級分級的攻防效能評估與安全體系度量指標(biāo)體系。

4.網(wǎng)絡(luò)安全體系度量，可度量包含3級結(jié)構(gòu)、10000個節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)空間安全性。

5.可支撐3種典型網(wǎng)絡(luò)場景下的網(wǎng)絡(luò)安全活動仿真演練。6.能夠?qū)μ摂M節(jié)點進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)用粒度的實時行為監(jiān)測，虛擬節(jié)點行為監(jiān)測技術(shù)引入的性能損失不超過10%。

實施年限：不超過3年 擬支持項目數(shù)：1—2項

第三篇：“先進(jìn)軌道交通”重點專項2017項目(編制大綱)

“先進(jìn)軌道交通”重點專項 2016年項目申報指南

項目申報全流程指導(dǎo)單位：北京智博睿投資咨詢有限公司 — 1 —

作為最具可持續(xù)性的交通運(yùn)輸模式，軌道交通是國民經(jīng)濟(jì)大動脈、大眾化交通工具和現(xiàn)代城市運(yùn)行的骨架,是國家關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，對我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、民生改善和國家安全起著不可替代的全局性支撐作用。軌道交通科技持續(xù)自主創(chuàng)新更是國家通過實施“創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展”戰(zhàn)略全面支撐“新型城鎮(zhèn)化”、“區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化”、“一帶一路”、“制造強(qiáng)國”和“走出去”戰(zhàn)略的全局性重要基礎(chǔ)保障；對建設(shè)創(chuàng)新型國家、構(gòu)建現(xiàn)代綜合交通運(yùn)輸體系、在經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展新常態(tài)下實現(xiàn)全面建成小康社會目標(biāo)，具有重大意義。

依據(jù)《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）》和《國務(wù)院關(guān)于深化中央財政科技計劃（專項、基金等）管理改革的方案》，在交通領(lǐng)域技術(shù)預(yù)測及關(guān)鍵技術(shù)遴選工作成果以及面向相關(guān)部門、地方和機(jī)構(gòu)廣泛征集國家重點研發(fā)計劃科技創(chuàng)新需求建議的基礎(chǔ)上，科技部會同國家鐵路局、交通運(yùn)輸部、教育部、中國科學(xué)院等部門組織專家編制了《國家重點研發(fā)計劃——先進(jìn)軌道交通重點專項實施方案》，在此基礎(chǔ)上啟動先進(jìn)軌道交通重點專項，并發(fā)布本指南。

本專項的指導(dǎo)思想是：以滿足國家戰(zhàn)略需求為目標(biāo)，以國內(nèi)外市場需求為導(dǎo)向，在既有軌道交通科技發(fā)展成果基礎(chǔ)上，以產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新為主要模式，強(qiáng)化國際合作創(chuàng)新，通過在軌道交通系統(tǒng)安全保障、綜合效能提升、可持續(xù)性和互操作等戰(zhàn)略技術(shù) — 2 —

方向進(jìn)行覆蓋“基礎(chǔ)前沿研究、共性關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)、集成與應(yīng)用示范”的全鏈條部署、聚焦支持、有序推進(jìn)，全面提升我國軌道交通系統(tǒng)技術(shù)、設(shè)施、裝備和運(yùn)營的安全、效能、綠色、體系化和國際化水平，支撐國家“十三五”發(fā)展戰(zhàn)略的全面實現(xiàn)。

本專項總體目標(biāo)是：創(chuàng)新“以我為主、兼收并蓄”原則下的國際化產(chǎn)學(xué)研用協(xié)同創(chuàng)新模式，到2020年，在軌道交通系統(tǒng)安全保障、綜合效能提升、可持續(xù)性和互操作等戰(zhàn)略方向形成包括核心技術(shù)、關(guān)鍵裝備、集成應(yīng)用與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范在內(nèi)的成果體系，滿足我國軌道交通作為全局戰(zhàn)略性骨干運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)的高效能、綜合性、一體化、可持續(xù)發(fā)展需求，并具備顯著的國際競爭優(yōu)勢，支撐國家“十三五”發(fā)展戰(zhàn)略全面實現(xiàn)。

具體目標(biāo)：

1．形成具備“凝聚、輻射、轉(zhuǎn)移和協(xié)同”功能的全球化軌道交通創(chuàng)新能力網(wǎng)絡(luò)體系；

2．形成滿足國家社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國家安全對軌道交通高效能、綜合性、一體化、可持續(xù)需求的交通系統(tǒng)安全保障、綜合效能提升、可持續(xù)性和互操作核心技術(shù)、關(guān)鍵裝備、集成應(yīng)用與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系；

3．形成足以支撐國家“一帶一路”、“走出去”和“制造強(qiáng)國”戰(zhàn)略、滿足全球市場需求的國際化軌道交通技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、裝備和服務(wù)能力體系；

4．形成具備“超越遏制”和“戰(zhàn)略高地”特征的新型導(dǎo)向運(yùn)輸系統(tǒng)技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、裝備和集成能力體系。

到2020年，我國要具備交付運(yùn)營時速400公里及以上高速列車及相關(guān)系統(tǒng)，時速120公里以上聯(lián)合運(yùn)輸、時速160公里以上快捷貨運(yùn)和時速250公里以上高速貨運(yùn)成套裝備，滿足泛歐亞鐵路互聯(lián)互通要求、軌道交通系統(tǒng)全生命周期運(yùn)營成本降低20%以上、因技術(shù)原因?qū)е碌倪\(yùn)營安全事故率降低50%以上、單位周轉(zhuǎn)量能耗水平國際領(lǐng)先、磁浮交通系統(tǒng)技術(shù)完全自主化的技術(shù)能力。

本專項圍繞軌道交通系統(tǒng)安全保障技術(shù)、系統(tǒng)綜合效能提升技術(shù)、系統(tǒng)可持續(xù)性技術(shù)、系統(tǒng)互操作技術(shù)四大戰(zhàn)略方向部署十項重點任務(wù)，各重點任務(wù)圍繞創(chuàng)新全鏈條設(shè)計和一體化部署基礎(chǔ)前沿研究、重大共性關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用示范和國際合作等內(nèi)容。

針對任務(wù)中的研究內(nèi)容，以項目為單位進(jìn)行申報。項目設(shè)1名項目負(fù)責(zé)人，項目下設(shè)課題數(shù)原則上不超過5個，每個課題設(shè)1名課題負(fù)責(zé)人，每個課題參研單位原則上不超過5個。

各申報單位統(tǒng)一按指南二級標(biāo)題（如1.1）的研究方向進(jìn)行申報，申報內(nèi)容須涵蓋該二級標(biāo)題下指南所列的全部考核指標(biāo)。

本專項2016年擬啟動公開擇優(yōu)的重點任務(wù)為： 1．空天車地信息一體化軌道交通安全與控制關(guān)鍵技術(shù) 總體目標(biāo)：突破基于空天車地信息一體化的軌道交通系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)全息化感知與信息集成應(yīng)用技術(shù)；初步建成具備空天車地 — 4 —

一體化協(xié)同創(chuàng)新與綜合試驗?zāi)芰ζ脚_，形成大范圍狀態(tài)實時感知、災(zāi)害識別預(yù)警、應(yīng)急指揮調(diào)度、管理可視化的安全保障系統(tǒng)、裝備和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。突破基于動態(tài)間隔的運(yùn)能可配臵列車運(yùn)行控制技術(shù)；研制控制設(shè)備一體化、小型化軌旁設(shè)備、間隔可動態(tài)配臵的具有高可維護(hù)性的新型列車運(yùn)行控制系統(tǒng)。滿足承擔(dān)國防安全功能的西部和邊遠(yuǎn)地區(qū)低密度運(yùn)輸路網(wǎng)的安全、高效運(yùn)營和持續(xù)能力保障的需求。

1.1 基于空天車地信息協(xié)同的軌道交通運(yùn)營與安全綜合保障技術(shù)

總體研究內(nèi)容：面向空天車地信息一體化的靜動態(tài)滯空平臺技術(shù)；基于空天車地信息一體化的軌道專用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；軌道交通系統(tǒng)狀態(tài)信息實時獲取與監(jiān)測技術(shù)；軌道交通系統(tǒng)狀態(tài)信息融合與處理技術(shù)；基于專網(wǎng)的車輛移動互聯(lián)技術(shù)。

總體考核指標(biāo)：構(gòu)建滿足軌道交通列車安全運(yùn)行大范圍、全天候、全覆蓋、全方位實時監(jiān)測需求的臨近空間靜態(tài)滯空平臺與動態(tài)滯空平臺、傳感載荷及數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以及軌道交通全息化安全保障和運(yùn)營支持系統(tǒng)；進(jìn)行應(yīng)用示范驗證。

1）面向空天車地信息一體化的靜動態(tài)滯空平臺技術(shù) 研究內(nèi)容：研究面向先進(jìn)軌道交通信息服務(wù)的專用臨近空間靜態(tài)滯空浮空器平臺與動態(tài)滯空無人機(jī)平臺的設(shè)計、集成和運(yùn)維技術(shù)；突破臨近空間靜態(tài)滯空平臺超長航時、超大載荷、定區(qū)域

定航線飛行及精確位臵駐留控制技術(shù)，突破動態(tài)滯空無人機(jī)平臺長航時、定區(qū)域定航線巡航控制技術(shù)；實現(xiàn)對廣域先進(jìn)軌道交通系統(tǒng)的大范圍無縫覆蓋。

考核指標(biāo)：靜態(tài)滯空平臺具備20km以上高度6個月以上區(qū)域駐留能力，區(qū)域駐留控制精度R≤2km，有效載荷能力大于500kg，覆蓋面積≥7x105km2，提供有效載荷電源功率≥3kW；具有快速部署能力。專用動態(tài)滯空平臺具備單次滯空時間≥4h，巡航監(jiān)測距離≥200km，有效載荷≥10kg，具有快速部署建立應(yīng)急通信通道及突發(fā)現(xiàn)場實時監(jiān)測能力。

2）基于空天車地信息一體化的軌道專用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

研究內(nèi)容：研究空天車地立體環(huán)境下的信號傳輸機(jī)理，突破空間大范圍、長距離寬帶通信技術(shù)；研究空天車地動態(tài)節(jié)點一體化協(xié)同組網(wǎng)機(jī)制，突破空間動態(tài)組網(wǎng)、寬帶移動接入和異構(gòu)網(wǎng)關(guān)等協(xié)議的設(shè)計、仿真以及實現(xiàn)技術(shù)；研究空天車地網(wǎng)絡(luò)安全保障技術(shù)，突破面向軌道交通安全監(jiān)測信息的多優(yōu)先級高效、可靠、安全傳輸技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)安全預(yù)警技術(shù)。

考核指標(biāo)：具備支撐衛(wèi)星、浮空器、無人機(jī)與地面車載網(wǎng)絡(luò)的一體化協(xié)同傳輸與信息有效共享能力，實現(xiàn)車輛位臵信息、重大安全信息以及列車安全監(jiān)測信息的全天候接入和傳輸，臨空平臺載荷區(qū)域覆蓋范圍不小于300km、覆蓋率達(dá)100%、高速移動節(jié)點業(yè)務(wù)接入帶寬≥2Mbps、空地骨干鏈路通信帶寬≥100Mbps； — 6 —

具備動態(tài)組網(wǎng)、一體化信息處理和協(xié)同傳輸?shù)漠悩?gòu)網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)速率不低于300Mbps。

3）軌道交通系統(tǒng)狀態(tài)信息實時獲取與監(jiān)測技術(shù)

研究內(nèi)容：研究基于靜、動態(tài)滯空平臺的天空地軌道交通系統(tǒng)狀態(tài)信息感知技術(shù)，獲取列車運(yùn)行環(huán)境信息、基礎(chǔ)設(shè)施服役狀態(tài)、列車運(yùn)行狀態(tài)信息及周邊相關(guān)移動體分布態(tài)勢信息等；研究空天地多維度軌道交通狀態(tài)監(jiān)測信息的時空關(guān)系、空間立體條件下的傳感器布設(shè)與優(yōu)化以及高可靠互聯(lián)傳輸技術(shù)等。

考核指標(biāo)：車載及地面監(jiān)測節(jié)點通信帶寬≥100Mbps，空天監(jiān)測節(jié)點能夠有效覆蓋列車及周邊基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵運(yùn)行狀態(tài)，監(jiān)測半徑≥300km，地面移動體位臵檢測精度≤1m；能夠結(jié)合相關(guān)區(qū)域的氣象信息、大尺度地質(zhì)變化等信息，實現(xiàn)立體多維的軌道交通系統(tǒng)狀態(tài)信息獲取與檢測，實現(xiàn)軌道異物入侵等關(guān)鍵預(yù)警服務(wù)，其定點監(jiān)測分辨率精度≤10cm；巡航監(jiān)測特定區(qū)域與突發(fā)事件現(xiàn)場監(jiān)測預(yù)警分辨率可達(dá)20cm。

4）軌道交通系統(tǒng)狀態(tài)信息融合與處理技術(shù)

研究內(nèi)容：研究基于空天車地一體化專網(wǎng)的軌道交通大數(shù)據(jù)處理技術(shù)；研究多元信息融合技術(shù)，多傳感器協(xié)同優(yōu)化處理與虛擬感知技術(shù)，軌道交通監(jiān)測信息互操作技術(shù)，以及基于大數(shù)據(jù)的軌道交通系統(tǒng)狀態(tài)辨識評價、預(yù)測預(yù)警與風(fēng)險分析技術(shù)，全面評價軌道交通系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險狀態(tài)，并對隱患與風(fēng)險進(jìn)行預(yù)測評估。

考核指標(biāo)：建立軌道交通系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)大數(shù)據(jù)管理與分析系統(tǒng)，具備不同時空維度的軌道交通信息的統(tǒng)一處理、軌道交通運(yùn)行風(fēng)險及隱患的建模分析、預(yù)測預(yù)警與挖掘分析等能力。

5）基于專網(wǎng)的車輛移動互聯(lián)技術(shù)

研究內(nèi)容：研究車車協(xié)同信息交互技術(shù)、空天車地高速列車群移動互聯(lián)技術(shù)以及基于車輛移動互聯(lián)的安全保障技術(shù)，實現(xiàn)空天車地一體化傳輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋下的高速列車群車聯(lián)網(wǎng)。

考核指標(biāo)：通過車輛移動互聯(lián)技術(shù)，實現(xiàn)車-車、車-地信息無縫共享，支撐列車群關(guān)鍵安全信息的實時共享及主動安全防護(hù)和乘客服務(wù)信息的交互。

實施年限：不超過4年

擬支持項目數(shù)：2項（具有不同技術(shù)路線的2個項目）1.2 基于動態(tài)間隔的運(yùn)能可配臵列車運(yùn)行控制系統(tǒng)技術(shù) 總體研究內(nèi)容：稀疏低運(yùn)能路網(wǎng)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)；基于位臵信息融合的動態(tài)閉塞系統(tǒng)。

總體考核指標(biāo)：形成適用于廣域稀疏路網(wǎng)高安全性的具有空天車地一體化、多信息融合定位、動態(tài)間隔控制的新型列控系統(tǒng)成套裝備、仿真測試驗證平臺、產(chǎn)業(yè)化平臺；進(jìn)行應(yīng)用示范驗證。

1）稀疏低運(yùn)能路網(wǎng)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

研究內(nèi)容：研究多冗余高可靠安全計算技術(shù)；研究列控系統(tǒng)可測性設(shè)計技術(shù)、智能故障分析與診斷算法及運(yùn)維決策支持系統(tǒng)； — 8 —

研制多核低功耗通用高性能安全計算平臺；研究控制設(shè)備一體化和小型化技術(shù)；研究支持多模式的高可靠無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)及低傳輸質(zhì)量下數(shù)據(jù)恢復(fù)技術(shù)；研究列控地面設(shè)備虛擬化及快速動態(tài)重構(gòu)與配臵技術(shù)及車載設(shè)備適配技術(shù)；研究列控系統(tǒng)動態(tài)閉塞配臵技術(shù)及運(yùn)能動態(tài)配臵的智能綜合調(diào)度技術(shù)。

考核指標(biāo)：關(guān)鍵技術(shù)驗證平臺及原型樣機(jī)、系列設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)和示范驗證。

2）基于位臵信息融合的動態(tài)閉塞系統(tǒng)

研究內(nèi)容：研究車車通信的車載設(shè)備主動冗余安全防護(hù)技術(shù)，研究多種信息融合的列車定位技術(shù)；研究列車完整性自檢測技術(shù)。研究基于移動閉塞的移動授權(quán)生成技術(shù)及故障安全防護(hù)機(jī)制；研究可動態(tài)配臵的列車安全制動模型及安全防護(hù)技術(shù)。研制新型列控系統(tǒng)成套裝備、仿真測試驗證平臺。

考核指標(biāo)：安全設(shè)備滿足SIL4級安全完整度等級要求；系統(tǒng)可用度達(dá)到99.999%；運(yùn)營時速80至250公里；運(yùn)營追蹤間隔可動態(tài)配臵，最小列車追蹤間隔不大于三分鐘。

實施年限：不超過4年 擬支持項目數(shù)：1-2項

申報要求

1.申報說明

1）鼓勵以企業(yè)為項目牽頭單位的產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)合體進(jìn)行申報。2）各申報單位嚴(yán)格按指南規(guī)定的研究內(nèi)容進(jìn)行申報，各項目申報內(nèi)容必須覆蓋指南規(guī)定的項目范圍和相應(yīng)的研究內(nèi)容與考核指標(biāo)。

3）項目牽頭單位，負(fù)責(zé)項目的組織實施和對項目課題進(jìn)行過程管理，對項目總體目標(biāo)負(fù)責(zé)，并承擔(dān)落實相關(guān)項目實施所需的配套資金的責(zé)任。

4）各項目申請的國家財政資金原則上按照不低于12%用于基礎(chǔ)研究、58%用于技術(shù)攻關(guān)與裝備研制、不超過30%用于支持典型應(yīng)用示范；鼓勵各申報單位自籌資金配套。

2.申報咨詢

第四篇：“戰(zhàn)略性先進(jìn)電子材料”重點專項2017項目(編制大綱)（模版）

“戰(zhàn)略性先進(jìn)電子材料”重點專項

2017項目申報指南

項目申報全流程指導(dǎo)單位：北京智博睿投資咨詢有限公司

依據(jù)《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》，按照《國務(wù)院關(guān)于改進(jìn)加強(qiáng)中央財政科研項目和資金管理的若干意見》及《國務(wù)院印發(fā)關(guān)于深化中央財政科技計劃（專項、基金等）管理改革方案的通知》精神，科技部會同有關(guān)部門組織開展了《國家重點研發(fā)計劃“戰(zhàn)略性先進(jìn)電子材料”重點專項實施方案》編制工作，在此基礎(chǔ)上啟動本專項2016年項目，并發(fā)布本指南。

本專項總目標(biāo)是：面向國家在節(jié)能環(huán)保、智能制造、新一代信息技術(shù)領(lǐng)域?qū)?zhàn)略性先進(jìn)電子材料的迫切需求，支撐“中國制造2025”、“互聯(lián)網(wǎng)+”等國家重大戰(zhàn)略目標(biāo)，瞄準(zhǔn)全球技術(shù)和產(chǎn)業(yè)制高點，抓住我國“換道超車”的歷史性發(fā)展機(jī)遇，以第三代半導(dǎo)體材料與半導(dǎo)體照明、新型顯示為核心，以大功率激光材料與器件、高端光電子與微電子材料為重點，通過體制機(jī)制創(chuàng)新、跨界技術(shù)整合，構(gòu)建基礎(chǔ)研究及前沿技術(shù)、重大共性關(guān)鍵技術(shù)、典型應(yīng)用示范的全創(chuàng)新鏈，并進(jìn)行一體化組織實施。培養(yǎng)一批創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊，培育一批具有國際競爭力的龍頭企業(yè)，形成各具特色的產(chǎn)業(yè)基地。

本專項圍繞第三代半導(dǎo)體材料與半導(dǎo)體照明、新型顯示、大功率激光材料與器件、高端光電子與微電子材料等4個方向部署35個任務(wù)，專項實施年限為5年，即2016 ~ 2020年。按照重點 — 2 —

突出、分步實施的原則，2016年首批啟動4個方向中的15個任務(wù)。對于應(yīng)用示范類任務(wù)，其他經(jīng)費(fèi)（包括地方財政經(jīng)費(fèi)、單位出資及社會渠道資金等）與中央財政經(jīng)費(fèi)比例不低于3：1；對于重大共性關(guān)鍵技術(shù)類任務(wù)，其他經(jīng)費(fèi)與中央財政經(jīng)費(fèi)比例不低于2：1。針對任務(wù)中的研究內(nèi)容，以項目為單位進(jìn)行申報。項目設(shè)1名項目負(fù)責(zé)人，項目下設(shè)課題數(shù)原則上不超過5個，每個課題設(shè)1名課題負(fù)責(zé)人，每個課題承擔(dān)單位原則上不超過5個。

1.第三代半導(dǎo)體材料與半導(dǎo)體照明

1.1 大失配、強(qiáng)極化第三代半導(dǎo)體材料體系外延生長動力學(xué)和載流子調(diào)控規(guī)律

研究內(nèi)容：研究AlN/高Al組分AlGaN及其量子結(jié)構(gòu)、InN/高In組分InGaN及其量子結(jié)構(gòu)的外延生長動力學(xué)和缺陷調(diào)控規(guī)律、光電性質(zhì)及載流子調(diào)控規(guī)律；研究藍(lán)光波段高質(zhì)量量子阱的外延生長動力學(xué)，發(fā)展提升內(nèi)量子效率、光提取效率的新機(jī)制、新效應(yīng)和新方法；研究核殼結(jié)構(gòu)量子阱、金屬納米結(jié)構(gòu)耦合量子阱及其光電性質(zhì)；研究半/非極性量子結(jié)構(gòu)的外延生長、缺陷控制及其光電性質(zhì)。研究Si襯底和其它大失配襯底上GaN基異質(zhì)結(jié)構(gòu)的外延生長動力學(xué)和缺陷調(diào)控規(guī)律；研究GaN基異質(zhì)結(jié)構(gòu)中點缺陷性質(zhì)及其新型表征手段；研究強(qiáng)電場下載流子輸運(yùn)性質(zhì)和熱電子/熱聲子馳豫規(guī)律；研究表面/界面局域態(tài)、體缺陷態(tài)對GaN基異質(zhì)結(jié)構(gòu)及電子器件性能的影響機(jī)制和規(guī)律。

考核指標(biāo)：AlN外延層位錯密度<1×107 cm2，深紫外波段量

—子阱發(fā)光內(nèi)量子效率>50%；InN室溫電子遷移率>4000 cm2/Vs；綠光波段量子阱發(fā)光內(nèi)量子效率>50%；藍(lán)光波段內(nèi)量子效率>90%；非/半極性面量子阱發(fā)光內(nèi)量子效率>50%；核殼結(jié)構(gòu)量子阱Droop效應(yīng)<10%。Si襯底上AlGaN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)二維電子氣室溫遷移率>2300 cm2/Vs；InAlN/GaN異質(zhì)結(jié)構(gòu)二維電子氣室溫遷移率>2200 cm2/Vs；掌握強(qiáng)電場下載流子輸運(yùn)和熱電子/熱聲子馳豫規(guī)律，掌握有效控制GaN基異質(zhì)結(jié)構(gòu)表面/界面局域態(tài)的方法，明確影響和提升電子器件可靠性的物理機(jī)制。

預(yù)期成果：申請發(fā)明專利20項，發(fā)表論文50篇。實施年限：不超過5年 擬支持項目數(shù)：1—2項

1.2 面向下一代移動通信的GaN基射頻器件關(guān)鍵技術(shù)及系統(tǒng)應(yīng)用

研究內(nèi)容：研究半絕緣SiC襯底上高均勻性、高耐壓、低漏電GaN基異質(zhì)結(jié)構(gòu)外延生長；設(shè)計和研制高工作電壓、高功率、高效率、高線性度GaN基微波功率器件；研發(fā)低柵漏電流、低電流崩塌效應(yīng)、低接觸電阻GaN基器件制備工藝與提高成品率的規(guī)模制備技術(shù)及其可靠性技術(shù)；研究高熱導(dǎo)率封裝基材與高頻低損耗封裝技術(shù)；開展GaN基射頻電子器件在移動通信寬帶、高效率放大設(shè)備上的應(yīng)用研究。

考核指標(biāo)：4~6英寸半絕緣SiC襯底上GaN基異質(zhì)結(jié)構(gòu)漏電<10 μA/mm，二維電子氣室溫遷移率>2300 cm2/Vs，方塊電阻<300 Ω/sq；研制出高性能的高效器件、寬帶器件和超高頻器件，高效器件工作頻率2.6 GHz、功率>330 W、效率>70%，寬帶器件工作頻率1.8~2.2 GHz、功率>330 W、效率>60%，超高頻器件工作頻率30~80 GHz、帶寬>5 GHz、脈沖功率>10 W、效率>28%；研制出基于GaN射頻器件的高線性度功率放大器系統(tǒng)和多載波聚合功放系統(tǒng)，在移動通信基站領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)批量應(yīng)用。形成1~2件國家/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

預(yù)期成果：申請發(fā)明專利50項，發(fā)表論文30篇，帶動行業(yè)新增產(chǎn)值20億元。

實施年限：不超過4年 擬支持項目數(shù)：1—2項

有關(guān)說明：企業(yè)牽頭申報，其他經(jīng)費(fèi)與中央財政經(jīng)費(fèi)比例不低于2：1。

1.3 SiC電力電子材料、器件與模塊及在電力傳動和電力系統(tǒng)的應(yīng)用示范

1.3.1 中低壓SiC材料、器件及其在電動汽車充電設(shè)備中的應(yīng)用示范

研究內(nèi)容：研究6英寸低缺陷低阻碳化硅單晶材料生長及高均勻度外延關(guān)鍵技術(shù)；開展600~1700 V碳化硅MOSFET器件設(shè)

計仿真及制備工藝技術(shù)的研究；突破多芯片均流等關(guān)鍵封裝技術(shù)，實現(xiàn)碳化硅全橋功率模塊；研制基于全碳化硅器件的電動汽車無線和有線充電裝備，并開展示范應(yīng)用。

考核指標(biāo)：碳化硅單晶材料直徑≥6英寸，微管密度≤0.5個/cm2，電阻率≤30 mΩ·cm；實現(xiàn)6英寸n型外延材料，表面缺陷密度≤5 cm2、外延厚度≥200μm，實現(xiàn)p型重?fù)诫s外延材料；碳—化硅MOSFET芯片容量≥1200 V/100 A，模塊容量≥1200 V/200 A；無線充電裝備容量≥60 kW，總體效率≥92%，有線充電裝備容量≥400 kW，總體效率≥96%。形成1~2件國家/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

預(yù)期成果：打造全產(chǎn)業(yè)鏈SiC技術(shù)研發(fā)平臺和產(chǎn)業(yè)化基地，培養(yǎng)一批領(lǐng)軍型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才，申請發(fā)明專利50項，發(fā)表論文25篇，帶動行業(yè)新增產(chǎn)值150億元。

實施年限：不超過5年 擬支持項目數(shù)：1—2項

有關(guān)說明：企業(yè)牽頭申報，其他經(jīng)費(fèi)與中央財政經(jīng)費(fèi)比例不低于3：1。

1.3.2 高壓大功率SiC材料、器件及其在電力電子變壓器中的應(yīng)用示范

研究內(nèi)容：研究基于6英寸碳化硅襯底的厚膜外延技術(shù)；開展3.3~6.5 kV碳化硅MOSFET器件設(shè)計仿真及制備工藝技術(shù)的研究；突破碳化硅器件高壓封裝關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)大容量碳化硅功率器件和 — 6 —

模塊；掌握SiC器件及模塊測試檢驗全套技術(shù)；研制基于全碳化硅器件的電力電子變壓器，并在柔性變電站中開展示范應(yīng)用。

考核指標(biāo)：碳化硅MOSFET芯片容量≥6.5 kV/25 A，模塊容量≥6.5 kV/400 A；柔性變電站電壓≥35 kV，容量≥5 MW。形成1~2件國家/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

預(yù)期成果：打造全產(chǎn)業(yè)鏈SiC技術(shù)研發(fā)平臺和產(chǎn)業(yè)化基地，培養(yǎng)一批領(lǐng)軍型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才，申請發(fā)明專利50項，發(fā)表論文25篇，帶動行業(yè)新增產(chǎn)值150億元。

實施年限：不超過5年 擬支持項目數(shù)：1—2項

有關(guān)說明：企業(yè)牽頭申報，其他經(jīng)費(fèi)與中央財政經(jīng)費(fèi)比例不低于3：1。

1.4 高品質(zhì)、全光譜半導(dǎo)體照明材料、器件、燈具產(chǎn)業(yè)化制造技術(shù)

1.4.1 高品質(zhì)、全光譜無機(jī)半導(dǎo)體照明材料、器件與燈具產(chǎn)業(yè)化制造技術(shù)

研究內(nèi)容：研發(fā)基于藍(lán)光LED激發(fā)多種熒光粉的全光譜白光半導(dǎo)體照明材料、器件、模組和燈具技術(shù)；研發(fā)藍(lán)、綠、黃、紅四基色半導(dǎo)體照明材料、器件、模組和燈具技術(shù)。

考核指標(biāo)：在電流密度20 A/cm2注入下，藍(lán)光（455±5nm）LED功率效率≥70%，泛綠光（490±5nm）LED功率效率≥55%，— 7 —

綠光（520±5nm）LED功率效率≥45%，黃光（570±5nm）LED功率效率≥25%，紅光（625±5nm）LED功率效率≥55%，基于LED和熒光粉的全光譜白光顯色指數(shù)≥90、流明效率≥110 lm/W。高顯色指數(shù)燈具光效大于100 lm/W。形成1～2件國家/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

預(yù)期成果：申請發(fā)明專利50項，發(fā)表論文30篇，帶動行業(yè)新增產(chǎn)值200億元。

實施年限：不超過4年 擬支持項目數(shù)：1—2項

有關(guān)說明：企業(yè)牽頭申報，其他經(jīng)費(fèi)與中央財政經(jīng)費(fèi)比例不低于2：1。

1.4.2 高效大面積OLED照明器件制備的關(guān)鍵技術(shù)及生產(chǎn)示范

研究內(nèi)容：研究適用于高亮度照明條件下的OLED新型材料和高效長壽命疊層器件結(jié)構(gòu)；研究高亮度大面積條件下OLED電荷輸運(yùn)機(jī)制、激子復(fù)合機(jī)理、發(fā)光材料和器件界面的退化機(jī)理；研發(fā)大面積OLED照明器件制備的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用。

考核指標(biāo)：在1000 cd/m2條件下，OLED小面積器件光效≥200 lm/W，顯色指數(shù)≥80；100×100 mm2的白光OLED面板光效≥150 lm/W；顯色指數(shù)≥90，半衰壽命>1萬小時；建成1條OLED照明生產(chǎn)示范線。

預(yù)期成果：申請發(fā)明專利50項，發(fā)表論文30篇。

實施年限：不超過4年 擬支持項目數(shù)：1—2項

有關(guān)說明：其他經(jīng)費(fèi)與中央財政經(jīng)費(fèi)比例不低于2：1。1.5 第三代半導(dǎo)體固態(tài)紫外光源與紫外探測材料及器件關(guān)鍵技術(shù)

1.5.1 第三代半導(dǎo)體固態(tài)紫外光源材料及器件關(guān)鍵技術(shù) 研究內(nèi)容：面向空氣和水凈化、生化監(jiān)測和高密度存儲等應(yīng)用，研究高質(zhì)量高Al組分AlGaN材料外延、高效n/p型摻雜和量子阱結(jié)構(gòu)發(fā)光特性調(diào)控技術(shù)；研究AlGaN基深紫外LED芯片的結(jié)構(gòu)設(shè)計、關(guān)鍵制備技術(shù)及出光模式，實現(xiàn)高光功率、低工作電壓的有效方法；研究深紫外LED芯片的先進(jìn)封裝技術(shù)及關(guān)鍵材料，實現(xiàn)低熱阻、高可靠性、高光提取效率的深紫外LED器件；研究AlGaN基紫外激光二極管的結(jié)構(gòu)設(shè)計和關(guān)鍵制備技術(shù)。

考核指標(biāo)：研制出發(fā)光波長<280 nm的深紫外LED，100 mA電流下光功率>30 mW；面向空氣、水資源等凈化應(yīng)用，開發(fā)出3～5種深紫外光源模組、產(chǎn)品及應(yīng)用示范；研制出波長<260 nm的電子束泵浦深紫外光源，輸出功率>150 mW；實現(xiàn)UVB波段激光二極管的電注入激射，UVA波段激光二極管實現(xiàn)峰值脈沖功率>20 W。形成1～2件國家/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

預(yù)期成果：申請發(fā)明專利25項，發(fā)表論文15篇。實施年限：不超過5年

擬支持項目數(shù)：1—2項

有關(guān)說明：其他經(jīng)費(fèi)與中央財政經(jīng)費(fèi)比例不低于2：1。1.5.2 第三代半導(dǎo)體紫外探測材料及器件關(guān)鍵技術(shù)

研究內(nèi)容：面向量子信息、醫(yī)學(xué)成像、深空探測和國防預(yù)警等應(yīng)用，研究高增益、低噪音AlGaN基日盲雪崩光電探測器、SiC紫外單光子探測器及多元成像器件的材料外延、結(jié)構(gòu)設(shè)計、關(guān)鍵制備技術(shù)、結(jié)終端技術(shù)和單光子測試方法；研究紫外單光子探測器件的驅(qū)動和讀出電路。

考核指標(biāo)：研制出室溫下單光子探測效率>10%、暗計數(shù)率<3 Hz/μm2的紫外單光子探測器及多元成像器件；實現(xiàn)雪崩增益>105、臨近雪崩點暗電流<1 nA的日盲雪崩光電探測器。

預(yù)期成果：申請發(fā)明專利25項，發(fā)表論文15篇。實施年限：不超過5年 擬支持項目數(shù)：1—2項

有關(guān)說明：其他經(jīng)費(fèi)與中央財政經(jīng)費(fèi)比例不低于2：1。2.新型顯示

2.1 印刷顯示新型材料及顯示視覺健康研究 2.1.1 新型發(fā)光材料與器件

研究內(nèi)容：研究新一代有機(jī)發(fā)光材料、主體材料的設(shè)計及其制備，研究新概念顯示器件發(fā)光與顯示機(jī)理，研究新型器件結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，研究噴墨印刷、薄膜封裝等器件工藝開發(fā)，建立材料 — 10 —

與器件表征測試、檢測評價體系，構(gòu)建新一代顯示材料與技術(shù)知識產(chǎn)權(quán)體系。

考核指標(biāo)：新一代有機(jī)發(fā)光材料紅光效率≥25 cd/A、1000 cd/m2下半衰壽命≥1.5萬小時，綠光效率≥75 cd/A、1000 cd/m2下半衰壽命≥2萬小時，藍(lán)光效率≥12 cd/A、1000 cd/m2下半衰壽命≥3千小時。

預(yù)期成果：申請發(fā)明專利7項，發(fā)表論文20篇。實施年限：不超過4年 擬支持項目數(shù)：1—2項 2.1.2 印刷TFT材料與器件

研究內(nèi)容：研究印刷TFT的半導(dǎo)體、絕緣層和電極材料，研究載流子輸運(yùn)和調(diào)控機(jī)制。研究印刷TFT薄膜制備和窄線寬電極制備工藝，優(yōu)化印刷TFT器件結(jié)構(gòu)和制備工藝，研究印刷TFT的光電穩(wěn)定性，研制高遷移率、高開關(guān)比的印刷TFT器件。

考核指標(biāo)：印刷TFT陣列閾值電壓<2 V，電流開關(guān)比≥107，遷移率≥15 cm2/Vs。

預(yù)期成果：申請發(fā)明專利7項，發(fā)表論文15篇。實施年限：不超過4年 擬支持項目數(shù)：1—2項 2.1.3 新型顯示視覺健康研究

研究內(nèi)容：研究顯示器件光電參數(shù)、顯示圖像內(nèi)容屬性、觀

看條件與觀看者視功能、腦電信號、生理參數(shù)、心理反應(yīng)的作用和影響規(guī)律，研究視覺疲勞的形成機(jī)制，從心理與生理角度探索顯示與視覺健康機(jī)理。開發(fā)顯示視覺健康測量儀器設(shè)備，建立顯示視覺健康的評價方法和測量規(guī)范。

考核指標(biāo)：揭示顯示器件光電特性與人眼視覺健康的關(guān)系與機(jī)理，完成顯示器件視覺健康評價技術(shù)和測試規(guī)范，形成3件國家/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

預(yù)期成果：申請發(fā)明專利6項，發(fā)表論文15篇。實施年限：不超過4年 擬支持項目數(shù)：1—2項

2.2 印刷顯示關(guān)鍵材料與器件工藝及開發(fā)平臺 2.2.1 印刷OLED顯示關(guān)鍵材料技術(shù)

研究內(nèi)容：研究印刷OLED顯示關(guān)鍵材料，開發(fā)可溶紅色磷光材料體系、綠色磷光材料體系、可溶藍(lán)色熒光材料體系，開發(fā)可溶可固化空穴傳輸材料、高性能電子傳輸材料和印刷電極材料，開展相應(yīng)的器件結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。

考核指標(biāo)：印刷OLED紅光效率>18cd/A、綠光效率>60cd/A、藍(lán)光效率>8cd/A，在1000cd/m2亮度下的半衰壽命紅色>2萬小時、綠色>3萬小時、藍(lán)色>5千小時。

預(yù)期成果：申請發(fā)明專利15項，形成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊2個。實施年限：不超過5年

擬支持項目數(shù)：1—2項

有關(guān)說明：其他經(jīng)費(fèi)與中央財政經(jīng)費(fèi)比例不低于2：1。2.2.2 印刷OLED顯示技術(shù)集成與研發(fā)公共開放平臺 研究內(nèi)容：研究印刷OLED顯示的多層薄膜印刷與圖形化工藝，研究印刷OLED墨水（INK）技術(shù)，研究印刷OLED器件陣列結(jié)構(gòu)設(shè)計，開發(fā)彩色OLED器件噴墨印刷制作工藝和封裝工藝。建設(shè)G4.5印刷顯示工藝研發(fā)公共開放平臺。

考核指標(biāo)：印刷OLED顯示尺寸>30英寸，分辨率3840×2160，亮度>250cd/m2，壽命>1萬小時。

預(yù)期成果：申請發(fā)明專利15項，形成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊2個。實施年限：不超過5年 擬支持項目數(shù)：1—2項

有關(guān)說明：企業(yè)牽頭申報，其他經(jīng)費(fèi)與中央財政經(jīng)費(fèi)比例不低于2：1。

2.2.3 電子紙顯示關(guān)鍵材料與器件

研究內(nèi)容：研究印刷電子紙顯示關(guān)鍵材料。研究高反射率三基色電子紙顯示的關(guān)鍵材料、顯示油墨、雙穩(wěn)態(tài)顯示穩(wěn)定性，開發(fā)電極材料及印刷型顯示功能層的制作技術(shù)，有源彩色電子紙顯示器件的結(jié)構(gòu)設(shè)計、制備工藝、驅(qū)動電路、封裝材料及柔性電子紙顯示面板制作等關(guān)鍵技術(shù)。

考核指標(biāo)：電子紙顯示器尺寸6~10英寸，分辨率>200 dpi，— 13 —

驅(qū)動電壓<15 V，響應(yīng)時間<100 ms，彩色顯示色域>35% NTSC，功耗<30 mW/英寸，壽命>1萬小時。

預(yù)期成果：申請發(fā)明專利25項，形成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊2個。實施年限：不超過5年 擬支持項目數(shù)：1—2項

有關(guān)說明：其他經(jīng)費(fèi)與中央財政經(jīng)費(fèi)比例不低于2：1。2.3 量子點發(fā)光顯示關(guān)鍵材料與器件研究

研究內(nèi)容：研究高光效低成本紅、綠、藍(lán)量子點材料及新一代無鎘量子點材料制備技術(shù)，研究高性能載流子注入傳輸材料制備技術(shù)，研究適合印刷工藝的量子點分散核心工藝和量子點INK體系，突破量子點INK的調(diào)控技術(shù)。研究量子點電致發(fā)光顯示器件結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)，開發(fā)全彩印刷QLED器件制作工藝與封裝工藝，開展工程化探索，形成核心專利布局。

考核指標(biāo)：印刷QLED紅光材料、綠光材料和藍(lán)光材料半峰寬分別<30 nm、<30 nm和<25 nm，發(fā)光效率分別>18 cd/A、>70 cd/A和>7 cd/A，在1000 cd/m2下半衰壽命分別>1萬小時、>1萬小時和>3千小時，成果須應(yīng)用到后續(xù)器件工藝項目中。印刷QLED器件尺寸>30英寸，分辨率3840×2160，亮度>250 cd/m2，顯示色域>100% NTSC，壽命>1萬小時。形成3件國家/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

預(yù)期成果：申請發(fā)明專利75項，發(fā)表論文20篇。實施年限：不超過5年

擬支持項目數(shù)：1—2項

2.4 面向激光顯示的關(guān)鍵材料與技術(shù)基礎(chǔ)研究

2.4.1面向激光顯示的三基色半導(dǎo)體激光器（LD）關(guān)鍵材料與技術(shù)基礎(chǔ)研究

研究內(nèi)容：研究面向激光顯示的量子阱材料受激輻射機(jī)理及諧振腔中電子和光子相互作用機(jī)制，設(shè)計三基色半導(dǎo)體激光器結(jié)構(gòu)，研究應(yīng)變、摻雜、極化、偏振、模場等控制機(jī)制；研究激光器時域/頻域/空域調(diào)控的限域諧振腔設(shè)計；研究材料生長動力學(xué)過程，p型摻雜及補(bǔ)償機(jī)理、波導(dǎo)層的缺陷及吸收損耗抑制，降低激射閾值，提高發(fā)光效率；研究激光器側(cè)壁及腔面的鈍化機(jī)制、大電流密度下歐姆接觸的熱學(xué)問題，建立激光器失效模型，提高壽命。

考核指標(biāo)：藍(lán)、綠光LD材料吸收損耗<10 cm-1，p-AlGaN電阻率<2 Ω·cm，p型電極比接觸電阻率<2×10-5 Ω·cm2，紅光（640 nm）T0>90 K。

預(yù)期成果：申請發(fā)明專利30項，發(fā)表論文30篇。實施年限：不超過5年 擬支持項目數(shù)：1—2項

2.4.2 面向三基色LD激光顯示整機(jī)關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)研究 研究內(nèi)容：研究激光顯示整機(jī)綜合設(shè)計理論；研究激光相干性與散斑效應(yīng)的量效關(guān)系；研究雙高清大色域視頻信號的獲取、— 15 —

編/解碼及數(shù)字壓縮等原理和方法。

考核指標(biāo)：提出超高清激光顯示整機(jī)理論解決方案，色域覆蓋率>160% NTSC，顯示分辨率≥4K，能效超過15lm/W，支撐激光顯示共性關(guān)鍵技術(shù)獲得突破性進(jìn)展。

預(yù)期成果：申請發(fā)明專利30項，發(fā)表論文30篇。實施年限：不超過5年 擬支持項目數(shù)：1—2項

2.5 激光顯示整機(jī)研發(fā)及表征評估

研究內(nèi)容：雙高清/大色域的整機(jī)系統(tǒng)設(shè)計；高效能光源模組、驅(qū)動及熱管理技術(shù)；實時白平衡控制及色溫調(diào)控技術(shù)；實用化消散斑及勻場照明技術(shù)與器件；高性能超短焦距鏡頭設(shè)計及相關(guān)材料與加工等關(guān)鍵技術(shù)；高性能光學(xué)微結(jié)構(gòu)投影屏幕材料設(shè)計與屏幕制備技術(shù)；激光顯示高畫質(zhì)圖像的顏色管理、帶寬壓縮及虛擬色彩等技術(shù)及軟硬件平臺；低壓驅(qū)動快響應(yīng)液晶分子材料設(shè)計與制備技術(shù)研究；研制綜合性能表征測試平臺，在開展整機(jī)研制優(yōu)化的基礎(chǔ)上對激光顯示關(guān)鍵材料與器件進(jìn)行定量表征與評估，建立光電性能退化機(jī)理模型，解決激光顯示壽命問題；開展激光顯示標(biāo)準(zhǔn)化研究。

考核指標(biāo)：光源模組功率>50 W，效率>25%；色溫6500 K可調(diào)；超高清鏡頭投射比≤0.21；屏增益>1.3，視角>160度；照明均勻性>90%、光效≥90%；散斑對比度<4%；雙高清/大色域 — 16 —

4K/10bit視頻圖像編解碼；液晶響應(yīng)速度<2 ms，驅(qū)動電壓<10 V；整機(jī)亮度>4000 lm，對比度>5000：1，色域覆蓋率≥160% NTSC，分辨率3840×2160，電光效率>13 lm/W，整機(jī)壽命≥2萬小時。制定激光顯示技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)1件。

預(yù)期成果：形成創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊5個，申請發(fā)明專利100項。實施年限：不超過5年 擬支持項目數(shù)：1—2項

有關(guān)說明：其他經(jīng)費(fèi)與中央財政經(jīng)費(fèi)比例不低于2：1。3.大功率激光材料與器件

3.1 大功率激光材料與器件中基礎(chǔ)科學(xué)問題研究

研究內(nèi)容：研究大尺寸、低損耗系數(shù)、波前畸變小的激光晶體材料的生長機(jī)理及改進(jìn)方法；研究適用于激光芯片及晶體冷卻的室溫膨脹系數(shù)小、導(dǎo)熱率高的散熱材料，探索超高熱流密度下的新型多效耦合散熱機(jī)制；研究新型高轉(zhuǎn)換效率、抗潮解的非線性激光晶體材料的生長技術(shù)及膜系損傷機(jī)理與抑制方法；探索鈦寶石超快激光器新型泵浦方式。

考核指標(biāo)：Nd：YAG晶體尺寸≥Φ150×200 mm，Yb/Nd：CaF2晶體尺寸≥Φ200×50 mm，波前畸變≤0.1 λ/英寸。晶體/芯片測溫及控溫精度≤0.1 ℃，1 kW負(fù)荷散熱裝置體積≤0.2 m3。LBO晶體尺寸≥200×200×10 mm3，YCOB晶體尺寸≥150×150×10 mm3，薄膜損傷閾值≥3 GW/cm2，實現(xiàn)高效抗潮解266 nm非線性晶體；

KBBF晶體165 nm透過率≥35%，器件尺寸≥24×6×2 mm3，實現(xiàn)波長155—170 nm的寬調(diào)諧深紫外激光器。二極管直接泵浦鈦寶石超快激光器輸出功率≥5 W。

預(yù)期成果：申請發(fā)明專利30項，發(fā)表論文60篇。實施年限：不超過5年 擬支持項目數(shù)：1—2項

3.2 大功率光纖激光材料與器件關(guān)鍵技術(shù)

研究內(nèi)容：研究大模場高增益雙包層光纖制備技術(shù)、高濃度稀土離子均勻摻雜控制技術(shù)、光纖暗化機(jī)制及抑制技術(shù)、光纖老化與損傷機(jī)理及控制技術(shù)；高亮度半導(dǎo)體激光泵浦源光纖耦合技術(shù)、高損傷閾值的光纖光柵與光纖合束器、高功率包層功率剝離器等制備技術(shù)；高光束質(zhì)量半導(dǎo)體激光器及光子晶體激光器技術(shù)；百瓦級單頻光纖激光器關(guān)鍵技術(shù)。

考核指標(biāo)：制備出可承受萬瓦級高功率的高增益大模場光纖，單臂承受功率≥2 kW的光纖合束器，衰減系數(shù)≥50 dB的千瓦級包層功率剝離器；功率≥2 kW@9xx nm、光纖直徑200 μm、NA為0.22的光纖耦合半導(dǎo)體激光泵浦源，功率≥10 W、發(fā)光面積1×50 μm2、壽命≥2萬小時的高亮度半導(dǎo)體激光芯片；亮度≥100 MW/cm2/Sr的光子晶體激光器；線寬<10 kHz的百瓦級單頻光纖激光器。

預(yù)期成果：申請發(fā)明專利50項，發(fā)表文章20篇。

實施年限：不超過3年 擬支持項目數(shù)：1—2項

有關(guān)說明：其他經(jīng)費(fèi)與中央財政經(jīng)費(fèi)比例不低于2：1。4.高端光電子與微電子材料

4.1 低維半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料及其關(guān)鍵技術(shù) 4.1.1 低維半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料及光發(fā)射器件研究

研究內(nèi)容：研究低維半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的外延生長技術(shù)，研究高速直調(diào)可調(diào)諧激光器、無制冷高速直調(diào)激光器、中遠(yuǎn)紅外及THz半導(dǎo)體激光器、量子點激光器、微腔激光器的材料生長、結(jié)構(gòu)設(shè)計、能帶調(diào)控以及腔?？刂坪瓦x模機(jī)制；研究激光材料與器件失效機(jī)理，提高器件工作穩(wěn)定性及服役壽命。

考核指標(biāo)：研制出無制冷直接調(diào)制速率≥25 Gb/s的激光器，直接調(diào)制速率≥10 Gb/s、波長調(diào)諧范圍≥15 nm的可調(diào)諧激光器，室溫連續(xù)激射輸出功率>600 mW、波長8～14 μm的紅外激光器；實現(xiàn)其在低能耗、高帶寬的接入網(wǎng)/傳輸網(wǎng)及空間通信中的應(yīng)用。

實施年限：不超過5年 擬支持項目數(shù)：1—2項

有關(guān)說明：其他經(jīng)費(fèi)與中央財政經(jīng)費(fèi)比例不低于2：1。4.1.2 低維半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料及光探測器件研究

研究內(nèi)容：開展Ⅲ—V化合物半導(dǎo)體多波段光電探測器材料與器件研究，包括高性能短波面陣探測器、雙色量子阱焦平面探測器、— 19 —

銻化物中長波窄帶雙色紅外探測器、長波及甚長波銻化物探測器、APD焦平面成像探測器、碲鋅鎘探測器材料與面陣、多波長高速光探測器等核心器件的外延材料生長、結(jié)構(gòu)設(shè)計、器件工藝。

考核指標(biāo)：2.5 μm波長1024×1024室溫探測器D*≥5×1011 cm·Hzl/2·W-1；640×512雙色量子阱紅外探測器D*≥1×1010 cm·Hzl/2·W-1；8～20 μm波長320×256銻化物探測器，工作溫度≥77 K，D*≥1×1010 cm·Hzl/2·W-1；1.55 μm波長32×32 APD探測器，蓋革模式光子探測效率≥15%，線性模式增益≥100、增益非均勻性≤30%；碲鋅鎘探測器面陣能量分辨率≤1.5%；波導(dǎo)型光探測器速率≥25 Gb/s，響應(yīng)度≥0.8 A/W；APD器件增益帶寬積≥200 GHz。

實施年限：不超過5年 擬支持項目數(shù)：1—2項

有關(guān)說明：其他經(jīng)費(fèi)與中央財政經(jīng)費(fèi)比例不低于2：1。4.1.3 高性能無源光電子材料與器件研究

研究內(nèi)容：研究可調(diào)濾波器材料、高速調(diào)制器材料與器件的設(shè)計制作技術(shù)；研究與CMOS兼容的無源光電子材料和結(jié)構(gòu)，分析無源光電子材料生長與器件制作對集成電路芯片的影響，研制CMOS兼容的大耦合容差光柵耦合器、光交叉連接器。

考核指標(biāo)：研制出插損<3 dB可調(diào)濾波器，調(diào)制速率≥50 Gb/s的調(diào)制器；CMOS兼容的光柵耦合器，耦合容差±3 μm；多維光交叉連接器，層間光耦合隔離度優(yōu)于-30 dB，耦合效率>90%；研 — 20 —

制出帶片上溫控電路的濾波器，實現(xiàn)12信道無源合波器，工作溫度范圍>30 ℃。

實施年限：不超過5年 擬支持項目數(shù)：1—2項

有關(guān)說明：其他經(jīng)費(fèi)與中央財政經(jīng)費(fèi)比例不低于2：1。4.2 高性能合金導(dǎo)電材料及其微細(xì)材加工關(guān)鍵技術(shù) 研究內(nèi)容：研究精密電子器件用超純銅銀合金的微合金化與軟化機(jī)理，強(qiáng)化途徑對電性能的影響機(jī)制，鑄錠冶金與短流程制備加工工藝和連續(xù)熱處理對絲箔材組織及機(jī)械物理性能的影響規(guī)律，合金及絲箔材在高端電子電力應(yīng)用條件下組織性能演變與應(yīng)用；研究金銀復(fù)合鍵合線材的合金化原理與機(jī)械電性能演變規(guī)律，微米級超薄復(fù)層復(fù)合絲復(fù)合技術(shù)，超細(xì)復(fù)合絲加工處理與防氧化復(fù)層技術(shù)，復(fù)合鍵合絲的應(yīng)用技術(shù)；研究電阻合金主元素與摻雜元素對合金機(jī)械物理性能與工藝性能的影響規(guī)律，熔鑄過程中合金成分與雜質(zhì)控制工藝，帶箔材成型加工工藝與精度控制，箔材熱處理工藝及其組織性能演變規(guī)律。

考核指標(biāo)：超純銅銀合金Rm≥380 MPa、A≥6%、κ≥98% IACS，軟化溫度Tc≥300 ℃，氧含量≤5 ppm，絲箔材直徑/厚度≤90（±5%）μm；Φ25 μm金基鍵合線斷裂負(fù)荷F≥10 cN、δ≥10%、ρ<1.85 μΩ·cm，復(fù)層絲F≥8 cN、δ≥5%、ρ<4 μΩ·cm；鎳鉻電阻合金Rm≥700 MPa，ρ=130～140 μΩ·cm，厚度≤25（±5%）μm，快速壽命值≥80小時。

預(yù)期成果：建成高性能合金導(dǎo)電材料及其微細(xì)材制備加工技術(shù)示范基地，培養(yǎng)領(lǐng)軍型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才30名。

實施年限：不超過5年 擬支持項目數(shù)：1—2項

有關(guān)說明：其他經(jīng)費(fèi)與中央財政經(jīng)費(fèi)比例不低于2：1。4.3 聲表面波材料與器件

研究內(nèi)容：開發(fā)聲表面波和體聲波濾波器用的襯底材料、壓電薄膜材料、叉指換能器和諧振腔電極，研究高性能聲波器件的襯底材料、壓電薄膜和換能器材料的制備技術(shù)以及層間耦合效應(yīng)。研發(fā)高頻聲表面波濾波器帶外抑制、功率耐受性和溫度補(bǔ)償關(guān)鍵技術(shù)，發(fā)展高世代聲表面波濾波器微納尺度精準(zhǔn)加工技術(shù)。開發(fā)各類生物、化學(xué)、環(huán)境敏感的高靈敏度聲表面波傳感器，研究提高傳感器靈敏度，穩(wěn)定性的方法，以及應(yīng)用于復(fù)雜環(huán)境和極端環(huán)境的多類型傳感器集成應(yīng)用技術(shù)。開發(fā)基于聲表面波技術(shù)的微流體器件及其關(guān)鍵材料。

考核指標(biāo)：開發(fā)一批應(yīng)用于4G、5G移動通信的高性能聲表面波關(guān)鍵材料，壓電材料的機(jī)電耦合系數(shù)>20%，掌握4G、5G移動通信的高性能濾波器和諧振器等聲表面波器件的規(guī)?；a(chǎn)技術(shù)。無線無源聲表面波化學(xué)和生物傳感器的質(zhì)量靈敏度>10 kHz/ng，檢測極限>1×1010 mM；聲表面波溫度傳感器精度達(dá)到±1℃，測試范圍達(dá)到-40～160 ℃，測試距離≥2米；氣體傳感器的 — 22 —

檢測下限達(dá)到100 ppm。開發(fā)一批聲表面波微流體器件，掌握聲表面波濾波器和傳感器等的生產(chǎn)技術(shù)。

預(yù)期成果：申請發(fā)明專利50項，培養(yǎng)領(lǐng)軍型創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才30名，帶動產(chǎn)業(yè)規(guī)模30億元。

實施年限：不超過4年 擬支持項目數(shù)：1—2項

有關(guān)說明：其他經(jīng)費(fèi)與中央財政經(jīng)費(fèi)比例不低于2：1。

第五篇：“大科學(xué)裝置前沿研究”重點專項2017年項目(編制大綱)

“大科學(xué)裝置前沿研究”重點專項

2016項目申報指南

項目申報全流程指導(dǎo)單位：北京智博睿投資咨詢有限公司

大科學(xué)裝臵為探索未知世界、發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律、實現(xiàn)技術(shù)變革提供極限研究手段，是科學(xué)突破的重要保障。為充分發(fā)揮我國大科學(xué)裝臵的優(yōu)勢、促進(jìn)重大成果產(chǎn)出，科技部會同教育部、中國科學(xué)院等部門組織專家編制了大科學(xué)裝臵前沿研究重點專項實施方案。

大科學(xué)裝臵前沿研究重點專項主要支持基于我國在物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究領(lǐng)域具有國際競爭力的兩類大科學(xué)裝臵的前沿研究，一是粒子物理、核物理、聚變物理和天文學(xué)等領(lǐng)域的專用大科學(xué)裝臵，支持開展探索物質(zhì)世界的結(jié)構(gòu)及其相互作用規(guī)律等的重大前沿研究；二是為多學(xué)科交叉前沿的物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究提供先進(jìn)研究手段的平臺型裝臵，如先進(jìn)光源、先進(jìn)中子源、強(qiáng)磁場裝臵、強(qiáng)激光裝臵、大型風(fēng)洞等，支持先進(jìn)實驗技術(shù)和實驗方法的研究和實現(xiàn)，提升其對相關(guān)領(lǐng)域前沿研究的支撐能力。

專項實施方案部署14個方面的研究任務(wù)：1.強(qiáng)相互作用性質(zhì)研究及奇異粒子的尋找；2.Higgs粒子的特性研究和超出標(biāo)準(zhǔn)模型新物理尋找；3.中微子屬性和宇宙線本質(zhì)的研究；4.暗物質(zhì)直接探測；5.新一代粒子加速器和探測器關(guān)鍵技術(shù)和方法的預(yù)先 — 2 —

研究；6.原子核結(jié)構(gòu)和性質(zhì)以及高電荷態(tài)離子非平衡動力學(xué)研究；7.受控磁約束核聚變穩(wěn)態(tài)燃燒；8.星系組分、結(jié)構(gòu)和物質(zhì)循環(huán)的光學(xué)—紅外觀測研究；9.脈沖星、中性氫和恒星形成研究；10.復(fù)雜體系的多自由度及多尺度綜合研究；11.高溫高壓高密度極端物理研究；12.復(fù)雜湍流機(jī)理研究；13.多學(xué)科應(yīng)用平臺型裝臵上先進(jìn)實驗技術(shù)和實驗方法研究；14.下一代先進(jìn)光源核心關(guān)鍵技術(shù)預(yù)研究。

根據(jù)專項實施方案和“十二五”期間有關(guān)部署，2016年優(yōu)先支持20個研究方向。申報單位針對重要支持方向，面向解決重大科學(xué)問題和突破關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行一體化設(shè)計，組織申報項目。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(zhí)行期一般為5年。為保證研究隊伍有效合作、提高效率，建議項目下設(shè)課題數(shù)不超過4個，每個項目所含單位數(shù)不超過6個。本專項不設(shè)青年科學(xué)家項目。

1.Higgs粒子的特性研究和超出標(biāo)準(zhǔn)模型新物理尋找 1.1 LHC實驗探測器升級

研究內(nèi)容：參加LHC的CMS、Atlas和ALICE等實驗的探測器升級改造。

考核指標(biāo)：完成按照國際合作組的合作協(xié)議承擔(dān)的繆子探測器、徑跡探測器、量能器等的設(shè)計、預(yù)研和建造任務(wù)。

2.中微子屬性和宇宙線本質(zhì)的研究

2.1 空間間接探測暗物質(zhì)粒子

研究內(nèi)容：空間間接探測暗物質(zhì)粒子實驗（DAMPE）的關(guān)鍵科學(xué)和技術(shù)問題。

考核指標(biāo)：建立針對暗物質(zhì)粒子探測關(guān)鍵技術(shù)和方法；獲得宇宙高能電子GeV至10TeV高分辨能譜和空間分布；獲得宇宙彌漫伽瑪射線GeV至TeV高分辨能譜和空間分布；獲得0.1—100TeV的核素宇宙射線能譜。

3.暗物質(zhì)直接探測

3.1 利用氙和氬探測器在高質(zhì)量區(qū)直接探測暗物質(zhì) 研究內(nèi)容：依托錦屏地下實驗室和PandaX—500公斤級液氙探測器，優(yōu)化探測器性能，提升探測器靈敏度，在高質(zhì)量區(qū)（約100GeV）進(jìn)行暗物質(zhì)直接探測，同時開展136Xe無中微子雙貝塔衰變的實驗研究。研究液氬探測器的關(guān)鍵技術(shù)。

考核指標(biāo)：氙探測器在高質(zhì)量區(qū)（100GeV左右）暗物質(zhì)探測靈敏度達(dá)到10—46cm2量級的國際前沿水平；掌握探測136Xe無中微子雙貝塔衰變的關(guān)鍵技術(shù)。掌握液氬探測器關(guān)鍵技術(shù)。

4.新一代粒子加速器和探測器關(guān)鍵技術(shù)和方法的預(yù)先研究 4.1 高能環(huán)形正負(fù)電子對撞機(jī)預(yù)先研究

研究內(nèi)容：正負(fù)電子對撞機(jī)加速器設(shè)計研究和高能量分辨探測技術(shù)研究。

考核指標(biāo)：

1）完成質(zhì)心系能量為240GeV左右高亮度正負(fù)電子對撞機(jī)相關(guān)探測器概念設(shè)計；確定并細(xì)化物理目標(biāo)，通過模擬手段驗證實驗中物理觀測量的精確度。

2）高分辨探測技術(shù)：粒子徑跡探測器內(nèi)層硅探測器原型芯片的可能技術(shù)選項，要求位臵分辨達(dá)到15μm；外層時間投影室原型位臵分辨優(yōu)于100um；得到顆粒度達(dá)5×5mm2成像型電磁量能器的可能技術(shù)選項；得到基于SiPM讀出的電磁量能器和顆粒度達(dá)1×1cm2基于大面積緊湊型氣體探測器的強(qiáng)子量能器的技術(shù)選項，以及粒子能量泄漏補(bǔ)償研究，解決相關(guān)設(shè)計中的關(guān)鍵問題；以切倫科夫探測器技術(shù)為主研究高能粒子分辨探測器的技術(shù)選項。

3）加速器設(shè)計：完成單環(huán)麻花軌道，包括局部雙環(huán)方案的磁聚焦結(jié)構(gòu)設(shè)計和動力學(xué)孔徑優(yōu)化，以及誤差效應(yīng)、束流集體效應(yīng)、麻花軌道效應(yīng)等的分析。模擬對撞機(jī)中束束相互作用及其對對撞亮度的影響。研究探測器束流本底來源并進(jìn)行模擬，完成束流準(zhǔn)直系統(tǒng)設(shè)計。完成加速器探測器接合處本底、輻射分析研究及優(yōu)化。

5.原子核結(jié)構(gòu)和性質(zhì)以及高電荷態(tài)離子非平衡動力學(xué)研究 5.1 天體環(huán)境中關(guān)鍵核過程研究

研究內(nèi)容：依托蘭州重離子加速器裝臵（HIRFL）研究天體環(huán)境中的關(guān)鍵核反應(yīng)及衰變過程。

考核指標(biāo)：完善HIRFL核天體物理實驗平臺，精確測量相關(guān)核素的質(zhì)量、衰變壽命和反應(yīng)率，確定熱碳氮氧循環(huán)（HCNO）

突破、快質(zhì)子俘獲（rp）、中微子質(zhì)子（νp）等過程的核反應(yīng)路徑，理解相關(guān)天體事件中能量產(chǎn)生機(jī)制和灰燼中的元素豐度分布，探索宇宙元素起源。

6.受控磁約束核聚變穩(wěn)態(tài)燃燒

6.1 高密度下加熱及電流驅(qū)動效率和協(xié)同效應(yīng)研究 研究內(nèi)容：未來聚變反應(yīng)堆相關(guān)高密度條件下的加熱及電流驅(qū)動效率及協(xié)同問題。

考核指標(biāo)：明確高密度條件下各種加熱和驅(qū)動手段的基本物理機(jī)制；提高射頻波與等離子體耦合效率；實現(xiàn)總功率10MW、多種ITER相關(guān)加熱手段間的高效協(xié)同。

7.星系組分、結(jié)構(gòu)和物質(zhì)循環(huán)的光學(xué)—紅外觀測研究 7.1黑洞與星系協(xié)同演化及其宇宙學(xué)效應(yīng)研究

研究內(nèi)容：利用LAMOST、FAST和HXMT的觀測數(shù)據(jù)，研究黑洞形成與星系協(xié)同演化及其宇宙學(xué)效應(yīng)。

考核指標(biāo)：搜尋、認(rèn)證并定點觀測高紅移星系和類星體，發(fā)展新方法高精度測量黑洞質(zhì)量、星系恒星和氣體質(zhì)量，觀測黑洞吸積的高能物理過程、物質(zhì)外流和對星系的反饋，建立星系組裝與黑洞相互作用動力學(xué)和多波段輻射模型、探索黑洞與星系的宇宙學(xué)演化規(guī)律。

7.2致密天體觀測研究

研究內(nèi)容：利用硬X射線調(diào)制望遠(yuǎn)鏡衛(wèi)星（HXMT）以及天 — 6 —

地一體化觀測設(shè)備，搜尋黑洞、中子星等致密天體，測量致密天體的質(zhì)量，并開展相關(guān)理論研究。

考核指標(biāo)：建立HXMT數(shù)據(jù)反演、噪聲和背景模型，以及成像、能譜和計時分析方法；得到致密天體雙星星表，確定黑洞的最小質(zhì)量、中子星的最大質(zhì)量；發(fā)現(xiàn)至少10個新的瞬變高能天體或者新的爆發(fā)事例；對新發(fā)現(xiàn)的高能變源開展后隨觀測證認(rèn)和研究，建立不同類型的能譜態(tài)和時變態(tài)的演化和轉(zhuǎn)換模型，理解黑洞附近吸積盤的行為并測量黑洞的自轉(zhuǎn)，理解中子星磁球的性質(zhì)并測量中子星表面磁場強(qiáng)度；構(gòu)建黑洞和中子星等致密天體的質(zhì)量分布。

8.復(fù)雜體系的多自由度及多尺度綜合研究

8.1 面向生物學(xué)和醫(yī)學(xué)科學(xué)的多尺度成像方法及研究 研究內(nèi)容：發(fā)展基于先進(jìn)光源和磁共振等技術(shù)的多尺度成像方法，對生命活動進(jìn)行多尺度、多維度研究。

考核指標(biāo)：基于先進(jìn)光源、強(qiáng)磁場裝臵等多種平臺型裝臵聯(lián)用，建立結(jié)構(gòu)和功能一體化的，多維度、多尺度成像方法和平臺，在單分子、細(xì)胞、組織、器官、個體等不同層次上揭示生命活動中結(jié)構(gòu)與功能的物理化學(xué)機(jī)制，了解生命體系中相互作用、代謝調(diào)控、電子轉(zhuǎn)移、構(gòu)象漲落等關(guān)鍵過程及其聯(lián)動網(wǎng)絡(luò)；為慢性疾病診療等提供相關(guān)科學(xué)基礎(chǔ)。

8.2多參量復(fù)合量子功能材料的表征與調(diào)控

研究內(nèi)容：相關(guān)材料結(jié)構(gòu)和物性表征技術(shù)研發(fā)和實現(xiàn)，及多物理場條件對多重參量復(fù)合量子功能材料的調(diào)控研究。

考核指標(biāo)：利用并提升同步輻射光源、強(qiáng)磁場、散裂中子源等裝臵具備的相關(guān)條件，發(fā)展復(fù)合量子功能材料的高分辨表征技術(shù)；實現(xiàn)高分辨的材料結(jié)構(gòu)表征、新奇量子態(tài)物性和新效應(yīng)等的探測和調(diào)控；研制若干新型多參量復(fù)合量子功能材料，為相關(guān)技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用提供材料基礎(chǔ)。

9.高溫高壓高密度極端物理研究 9.1 強(qiáng)激光驅(qū)動新型粒子源和輻射源研究 研究內(nèi)容：強(qiáng)激光驅(qū)動新型粒子源和輻射源。

考核指標(biāo)：依托神光系列裝臵，建立拍瓦皮秒激光驅(qū)動粒子源的實驗方法和技術(shù)，理解強(qiáng)激光驅(qū)動粒子加速和超快輻射的物理機(jī)制、掌握定標(biāo)關(guān)系，建立強(qiáng)激光驅(qū)動產(chǎn)生高品質(zhì)粒子束和輻射源的方法和技術(shù)，獲得具有應(yīng)用前景的粒子源（能量高于50MeV、品質(zhì)優(yōu)良的質(zhì)子束等）和輻射源（空間分辨優(yōu)于10微米、能量高于17keV的高亮x射線源）并演示在高能量密度物理診斷方面的應(yīng)用。

10.復(fù)雜湍流機(jī)理研究

10.1高速邊界層轉(zhuǎn)捩機(jī)理、模型及其控制研究

研究內(nèi)容：高速邊界層流動轉(zhuǎn)捩機(jī)理、預(yù)測模型及其控制方法?？己酥笜?biāo)：獲得高速邊界層bypass轉(zhuǎn)捩、橫流轉(zhuǎn)捩和邊界層 — 8 —

感受性等轉(zhuǎn)捩過程的流動新現(xiàn)象；獲得來流脈動、壁面粗超度、馬赫數(shù)、雷諾數(shù)、壁溫比等參數(shù)對轉(zhuǎn)捩過程的影響規(guī)律；建立和完善針對先進(jìn)航空航天飛行器設(shè)計需求的轉(zhuǎn)捩預(yù)測新模型與新方法；發(fā)展高速邊界層轉(zhuǎn)捩的主/被動控制新技術(shù)，闡明其流動控制機(jī)理；獲得轉(zhuǎn)捩地面預(yù)示與飛行實驗結(jié)果之間的天地相關(guān)性。

11.多學(xué)科應(yīng)用平臺型裝臵上先進(jìn)實驗技術(shù)和實驗方法研究 11.1先進(jìn)光源實驗技術(shù)和新型實驗方法

研究內(nèi)容：高性能同步輻射光源的關(guān)鍵實驗技術(shù)和新型實驗方法。

考核指標(biāo)：研發(fā)若干達(dá)到國際領(lǐng)先或先進(jìn)水平的X射線探測器、微納聚焦光學(xué)元件和部件，爭取實現(xiàn)多項先進(jìn)技術(shù)的轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化；發(fā)展超高分辨X射線光學(xué)檢測和矯正技術(shù)、精密X射線光學(xué)系統(tǒng)高熱負(fù)荷緩釋技術(shù)；發(fā)展相干以及相襯X射線成像與散射實驗方法及串行晶體學(xué)方法，衍射、散射、吸收、成像、質(zhì)譜等多種實驗技術(shù)不同組合及其與時間分辨技術(shù)相結(jié)合的綜合實驗方法。

11.2 X射線原位實驗技術(shù)研究和環(huán)境建設(shè)

研究內(nèi)容：真實樣品環(huán)境條件及原位條件下的X射線原位實驗技術(shù)。

考核指標(biāo)：建立樣品環(huán)境，提供溫度、壓力、氣氛、拉伸、電場、磁場等多種實驗測試條件，適用固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)，薄膜或纖維等多種樣品形態(tài)，滿足材料合成、化學(xué)反應(yīng)、外場作用等

過程等中動態(tài)測試的需求。實現(xiàn)外場條件下的同步輻射X射線衍射、散射、吸收等實驗技術(shù)，滿足原子近鄰結(jié)構(gòu)、長程有序結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)、界面與表面、納米或微米尺度結(jié)構(gòu)等不同尺度結(jié)構(gòu)研究的需求。發(fā)展在同步輻射光束線直接和原位研究工程大試樣的實驗技術(shù)和環(huán)境。

11.3 中子散射原位實驗技術(shù)研究和樣品環(huán)境建設(shè)

研究內(nèi)容：依托散裂中子源、綿陽研究堆和CARR堆，發(fā)展中子散射各種原位環(huán)境的實現(xiàn)及原位條件下的實驗技術(shù)。

考核指標(biāo)：研發(fā)集低/高溫、高壓、強(qiáng)磁/電場、多氣氛等多種條件、自動換樣及遠(yuǎn)程控制的中子散射/衍射原位實驗樣品環(huán)境相關(guān)技術(shù)和設(shè)備。發(fā)展用中子散射直接和原位研究工程大試樣的實驗技術(shù)和環(huán)境。建立散裂中子多場耦合的原位實驗樣品環(huán)境。

11.4 白光中子源實驗技術(shù)研究

研究內(nèi)容：依托中國散裂中子源的白光中子源開展核數(shù)據(jù)測量實驗研究。

考核指標(biāo)：發(fā)展在白光中子源進(jìn)行核數(shù)據(jù)精確測量的寬能譜中子飛行時間測量技術(shù)、復(fù)合測量（中子、（和帶電粒子）大型探測器陣列的相關(guān)技術(shù)、強(qiáng)脈沖源數(shù)字化觸發(fā)技術(shù)、滿足高精度實驗的極低本底控制技術(shù)、特殊樣品（放射性）的制備和特殊實驗條件（高低溫和高壓）的技術(shù)。

11.5 脈沖強(qiáng)磁場極端條件下的實驗技術(shù)和方法研究

研究內(nèi)容：脈沖強(qiáng)磁場極端條件下高精度、高靈敏度的測量技術(shù)；提高脈沖強(qiáng)磁場的磁場強(qiáng)度的技術(shù)。

考核指標(biāo)：掌握脈沖強(qiáng)磁場極端條件下比熱、磁致伸縮、磁扭矩等新型測量方法；實現(xiàn)100特斯拉的磁場峰值和60特斯拉10毫秒平頂波形磁場；發(fā)展適用于脈沖強(qiáng)磁場與同步輻射X射線、散裂中子源聯(lián)用的脈沖磁體結(jié)構(gòu)及電源控制系統(tǒng)；掌握多電源協(xié)同工作、輸出電流高精度的控制技術(shù)，實現(xiàn)時序控制精度高于毫秒級、電流控制精度優(yōu)于千分之一的高精度、高靈敏度的測量技術(shù)。

11.6 穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場極端條件下關(guān)鍵實驗技術(shù)和方法研究 研究內(nèi)容：穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場下磁共振、超快寬光譜聯(lián)用表征技術(shù)，穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場下材料合成與表征融合技術(shù)。

考核指標(biāo)：掌握穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場下的高精度核磁共振、電子磁共振、超高壓輸運(yùn)、超快光學(xué)探測的綜合測量方法；解決小口徑磁體與低溫、高壓、光學(xué)等實驗技術(shù)的融合問題，實現(xiàn)穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場下磁共振（25T）譜儀、多頻高場電子磁共振（82—690GHz間斷頻點）譜儀、超高壓（300mK,100GPa）輸運(yùn)設(shè)備、超快寬光譜儀（THz波段,240～2600nm波段）的研制；掌握穩(wěn)態(tài)強(qiáng)磁場下材料合成的原位探測技術(shù)。

12.下一代先進(jìn)光源核心關(guān)鍵技術(shù)預(yù)研究

12.1 X射線自由電子激光原理和核心關(guān)鍵技術(shù)研究

研究內(nèi)容：X射線自由電子激光新原理及核心關(guān)鍵技術(shù)?？己酥笜?biāo)：完成全相干、緊湊型、超短脈沖、連續(xù)波FEL的理論探索與實驗研究，包括EEHG、PEHG、級聯(lián)FEL等；掌握加速管（梯度>70MV/m）、能量倍增器、偏轉(zhuǎn)腔等X波段加速關(guān)鍵技術(shù)；掌握高性能波蕩器、高精度束流測量技術(shù)（位臵精度好于100nm，長度精度好于50飛秒，等等）和飛秒同步技術(shù)（同步精度好于20飛秒）；掌握高流強(qiáng)電子槍（流強(qiáng)>1mA）、連續(xù)波超導(dǎo)加速單元（梯度>15MV/m）等高重復(fù)頻率加速關(guān)鍵技術(shù)。

12.2 衍射極限同步輻射光源核心關(guān)鍵核心技術(shù)研究 研究內(nèi)容：衍射極限儲存環(huán)光源物理優(yōu)化設(shè)計及關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展?？己酥笜?biāo)：完成衍射極限儲存環(huán)的物理設(shè)計研究（相應(yīng)不同能量，發(fā)射度達(dá)到0.01～0.05nm（rad，束流強(qiáng)度200～500mA）；掌握縱向變梯度二極磁鐵和高梯度聚焦磁鐵技術(shù)（>80T/m）、超導(dǎo)技術(shù)、小間隙鍍膜真空室技術(shù)（間隙5mm）、高性能波蕩器技術(shù)（新型EPU、QPU，超短周期波蕩器）、快速沖擊磁鐵技術(shù)（上升沿～1ns）、超高精度機(jī)械與準(zhǔn)直技術(shù)等。