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

“材料基因工程關鍵技術與支撐平臺”重點專項

2016年度項目申報指南

項目申報全流程指導單位：北京智博睿投資咨詢有限公司

依據國務院《中國制造2025》、科技部《國家關鍵技術研究報告》（初稿）、工程院《材料系統工程發展戰略研究—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，推進我國高端制造業材料發展》、發展改革委、教育部、工業和信息化部、中科院、工程院、食品藥品監管總局《材料基因工程重點專項建議書》等，科技部會同相關部門組織開展了國家重點研發計劃《材料基因工程關鍵技術與支撐平臺重點專項實施方案》編制工作，在此基礎上啟動“材料基因工程關鍵技術與支撐平臺重點專項”2016年度項目，并發布本指南。

本專項總體目標是：融合高通量計算（理論）/高通量實驗（制備和表征）/專用數據庫三大技術，變革材料研發理念和模式，實現新材料研發由“經驗指導實驗”的傳統模式向“理論預測、實驗驗證”的新模式轉變，顯著提高新材料的研發效率，實現新材料 “研發周期縮短一半、研發成本降低一半”的目標；增強我國在新材料領域的知識和技術儲備，提升應對高性能新材料需求的 — 2 —

快速反應和生產能力；培養一批具有材料研發新思想和新理念，掌握新模式和新方法，富有創新精神和協同創新能力的高素質人才隊伍；促進高端制造業和高新技術的發展，為實現“中國制造2025”的目標做出貢獻。

本專項的主要研究內容是，構建高通量計算、高通量制備與表征和專用數據庫等三大示范平臺；研發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、高通量表征與服役行為評價技術，以及面向材料基因工程的材料大數據技術等四大關鍵技術；在能源材料、生物醫用材料、稀土功能材料、催化材料和特種合金等支撐高端制造業和高新技術發展的典型材料上開展應用示范。專項共部署40個重點研究任務，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鍵技術和驗證性示范應用中啟動13個研究任務。

所有項目均應整體申報，須覆蓋全部考核指標。各項目所列考核指標，除發明專利和軟件為預期性指標外，其余指標均為約

束性指標。所有任務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6～13的研究還必須體現從應用基礎研究、關鍵技術研發到規模制備的全鏈條、協同創新研究的特點。所有研究項目結題驗收前，均須進行數據匯交。

每個項目設1名項目負責人，項目下設課題數原則上不超過5個，每個課題設1名課題負責人，課題承擔單位原則上不超過5個。對于企業牽頭的應用示范類任務，其他經費（包括地方財政經費、單位出資及社會渠道資金等）與中央財政經費比例不低于1：1。

1.多尺度集成化高通量計算模型、算法和軟件

研究內容：研究高通量多尺度材料模擬的建模方法，開發適用于高通量計算的高置信和協同式多尺度模擬算法，包括大尺度體系電子結構算法，多尺度動力學算法，電子—聲子—離子協同輸運算法，微觀—介觀—宏觀耦合算法等，發展以第一性原理為基礎的量子力學—熱力學—動力學—宏觀力學高通量集成算法理 — 4 —

論和軟件，在并發式作業間“關聯”技術上取得突破，在熱電材料、核材料和單晶高溫合金等方面開展驗證性應用。

考核指標：研制出具有自主知識產權的、集成作業數達到103量級的高通量并發式集成計算軟件系統（對應于相等數量級的化學組分、結構及其工藝條件的變化），部署于超級計算中心，實現對所開發/建設高通量計算軟件系統的開放、共享；針對2～3種典型材料實現大規模、多尺度、集成化的高通量計算，提出組合優化設計方案；申請軟件著作權5項以上。

實施年限：不超過5年 擬支持項目數：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鍵技術

研究內容：開展面向實際應用的大尺寸、高密度材料陣列高通量制備新方法、關鍵技術和新裝備研究，闡明化學組分與結構連續或準連續分布薄膜或分立陣列高通量制備的科學原理，建立

面向復雜體系材料高通量制備的成分與組織結構控制方法，研發具有自主知識產權的大尺寸薄膜或分立陣列高通量制備新技術與新裝備，實現材料高通量可控制備和優化篩選，在典型材料中開展驗證性應用。

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

實施年限：不超過5年 擬支持項目數：1—2項

3.高通量塊體材料制備新方法、新技術與新裝備

研究內容：開展成分和組織結構可控的高通量塊體材料制備新方法及其科學原理的研究，開發高效制備具有不同微區成分、相結構和組織的塊體材料新技術，研制具有自主知識產權的新裝備，在典型的高性能材料中獲得應用，驗證其高效性、經濟性、— 6 —

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

考核指標：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；與傳統塊體材料制備方法相比，速度提高倍數與費用降低倍數比值≥10，樣品單元性能誤差≤10%；開發2臺套以上高通量制備裝備或樣機，并在3種以上典型材料中獲得驗證應用；申請核心發明專利5項以上。

實施年限：不超過5年 擬支持項目數：1—2項

4.材料成分—組織結構—性能的高通量表征技術

研究內容：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，發展材料在合成與相變過程中的高通量表征技術，突破材料高通量表征以及材料空間位置統計映射表征等關鍵技術，建立材料成分、組織、性能與工藝間的相關性，開發基于離散三維成像、高通量原位統計

表征、局域原子序或分子織態和同步輻射衍射原位實驗的表征新技術和新裝備。

考核指標：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/數據點大于100；建立成分—組織結構—性能映射相關性模型，模型維度不少于3維，可表征成分及相不少于10種；結合同步輻射的高通量表征技術的表征時間＜5s/樣品；開發2種以上具有自主知識產權的材料高通量表征新裝置，申請核心發明專利10項以上。

實施年限：不超過5年 擬支持項目數：1—2項

5.材料基因工程專用數據庫和材料大數據技術

研究內容：以支撐材料基因工程研究為目標，開展多層次跨尺度材料設計、高通量實驗驗證與表征專用數據庫架構研究；開展材料復雜異構數據整合、管理與共享技術研究和標準規范建設，研發高通量計算、高通量實驗與表征數據的高效處理與加工技術； — 8 —

運用云計算、大數據和機器學習等先進技術，開展多尺度材料計算與實驗數據的關聯分析、材料組織結構的高精度圖像處理、非結構化數據挖掘等研究；建成有效支撐材料基因工程研究的專用數據庫。

考核指標：建成材料計算、實驗與表征等復雜異構數據有機融合的材料基因工程專用數據庫，可存儲專題數據100萬條以上，主要操作平均響應時間3秒以內，整合材料基因工程相關數據10萬條以上，實現開放共享；形成6項以上材料數據管理與服務標準規范；突破4項以上材料高通量計算、實驗與表征數據的高效處理與加工技術，3項以上材料數據分析與挖掘技術，并獲得應用；申請核心發明專利或著作權登記10項以上。

實施年限：不超過5年 擬支持項目數：1—2項

6.基于材料基因工程的新型固態二次電池材料研究 研究內容：針對下一代固態電池關鍵材料開發，建立描述電

子—聲子—離子輸運及儲存的理論和計算方法，發展高通量計算方法及軟件平臺；計算篩選優化適用于固態電池的高能量新型正極材料、二維電極材料、高離子電導率固態電解質等備選材料，通過大數據分析獲得構效關系；發展高通量制備、表征、測試平臺，對備選材料進行原理驗證；基于優化材料，研制高性能固態原理電池，完成綜合測試；開發出新一代高性能固態二次電池樣機，通過樣機考核，推動電動汽車或者相關產業的發展。

考核指標：實現≥102級的并發式高通量計算，計算樣品量≥104，篩選出3種以上材料體系；實現≥64個/批次的規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0.5C以上倍率充放電，充放電循環次數大于2000次，容量衰減不高于20%；申請核心發明專利5項以上。

實施年限：不超過4年 擬支持項目數：1—2項

7.環境友好型高穩定性太陽能電池材料

研究內容：利用材料基因工程思想，篩選元素及原材料，研發一類組成元素儲量豐富、毒性低、穩定性高、具備優異半導體性質、效率更高的新型薄膜太陽能電池吸收層材料，設計出長電子—空穴擴散長度的無機非鉛鈣鈦礦材料；采用高通量技術合成篩選的新材料，并研究其理化性質（吸收光譜/帶隙/電子—空穴擴散長度）及在光照下的溫濕度穩定性，研發出新一代太陽能電池材料，降低太陽能發電成本并具備推廣應用潛力。

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

實施年限：不超過4年 擬支持項目數：1—2項

8.基于材料基因工程的組織誘導性骨和軟骨修復材料研制 研究內容：研究適用于可誘導組織再生的骨和軟骨修復材料及其服役環境的理論模型、計算方法和設計軟件，發展高通量制備、表征和評價技術；利用高通量計算和實驗方法，研究材料誘導組織再生的分子機制和材料的成分—結構—功能之間的構效關系，建立生物材料計算設計可靠性的驗證評價體系和相關標準；構建較為完備的骨和軟骨修復材料的結構、性能和服役參數數據庫，研發高性能新型骨和軟骨誘導性材料及產品，應用于臨床。

考核指標：實現≥102級的并發式高通量計算，計算篩選候選材料數≥104，材料制備和表征實現≥100樣品數/批次，申請核心發明專利和軟件著作權10項以上；建立骨和軟骨修復材料專用數據庫。研發2種以上具有自主知識產權的骨和軟骨修復材料，完成臨床研究，申請產品注冊證；骨誘導人工骨植入骨缺損部位1月內新骨開始形成，半年達到自然骨強度的80%左右；軟骨誘導性支架材料可原位誘導形成軟骨組織，修復缺損部位直徑大于 — 12 —

10mm，術后半年修復缺損。

實施年限：不超過5年 擬支持項目數：1—2項

9.基于材料基因工程的高豐度稀土永磁材料研究

研究內容：開展高豐度稀土永磁材料的微磁學、相場模擬和熱力學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，闡明相關系和成相規律，建立多主相稀土永磁材料成分、組織結構與性能的數據庫；研究多主相稀土永磁材料的內稟磁性設計與可控制備，以及與高豐度混合稀土元素組合和分布的關系，優化材料的永磁性能，實現產業化，在減少對環境污染的同時實現稀土資源的高效、平衡和高值利用。

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

max ＜50MGOe范圍可調，并實現產業化；申請核心發明專利10項以上。

實施年限：不超過4年 擬支持項目數量：1—2項

10.基于高通量結構設計的稀土光功能材料研制

研究內容：構筑從材料結構組成計算預測稀土光功能材料發光效率的理論建模和算法，建立稀土光功能材料高通量結構設計和性能預測新方法，通過理論計算和實驗驗證，研究材料的微觀、介觀結構對稀土光功能材料發光效率的影響規律，高通量篩選滿足應用新要求的稀土光功能新材料體系。在此基礎上，通過全鏈條的材料制備、性能表征優化及器件設計，重點研發適合半導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質稀土閃爍晶體探測模塊。

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

作下連續激光輸出斜率效率達到該波長激光運轉機制理論極限效率的60％以上，輸出能量或功率高于現有材料水平或填補固體激光應用空白；透明熒光塊體材料LED光源光效高于180lm/W@1W/mm2；大尺寸優質稀土閃爍晶體探測模塊：光產額＞50000ph/MeV、能量分辨率＜4%@662keV、時間衰減＜50ns；申請發明專利10項以上。

實施年限：不超過4年 擬支持項目數：1—2項

11.高效催化材料的高通量設計制備及應用示范

研究內容：針對涉及國家可持續發展戰略的重要領域（如石油化工、新能源和環境治理等）的高效催化材料，通過高通量計算和實驗模擬驗證，研究催化材料成分結構及共性基元反應催化機理，構筑從微觀到宏觀、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—結構—性能構效關系，在宏觀尺度上建立從工藝到壽命的預測性理論，并構建專用數據庫；在此基礎

上發展出具有自主知識產權的新型高效催化材料，并實現工業化應用示范。

考核指標：選擇3—5類有重大應用需求的催化材料，實現≥102級的并發式高通量計算，催化劑模型計算的樣品量≥105；實現≥128個/批次的規模組合式制備；建立催化劑專用數據庫；開發3類以上具有自主知識產權的高效催化材料，催化性能全面達到同期同領域的國際先進水平，并實現工業規模裝置上的應用示范；申請核心發明專利或軟件著作權10項以上。

實施年限：不超過4年 擬支持項目數量：1—2項 12.輕質高強合金集成計算與制備

研究內容：構建鎂、鈦等輕質合金專用高通量計算平臺，實現自動流程并發式計算，建立合金基礎參數數據庫，發展基于固溶、團簇、析出相、界面和晶體缺陷等基本單元強韌性設計的數據挖掘技術和材料設計方法，開發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，并建立性能預測模型，實現典型構件成分設計、組織設計、工藝優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：實現≥102級的并發式高通量計算，計算篩選候選材料樣品數≥104；發展3種以上新型高性能合金，相比同類合金強度和伸長率提高20%，開發成本和周期降低20%；實現2種以上典型構件從“設計—合金—工藝—組織—性能”的全流程集成計算與仿真，并實現應用示范；申請核心發明專利或軟件著作權10項以上。

實施年限：不超過4年

擬支持項目數：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計與全流程集成制備 研究內容：綜合利用新材料集成計算和制備方法，預測和驗證關鍵高溫合金元素組合、合金相和晶體缺陷的形成和演變規律，揭示復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

構因素；開發組織—應力—溫度等多物理場耦合計算模型，建立缺陷、變形控制與組織結構優化的集成控制系統；運用高通量計算和實驗方法，研制未來先進航空發動機及燃氣輪機等航空航天和能源領域需要的新一代高溫合金。

考核指標：開發出104級的高通量多通道并發式計算模型，構建出高溫合金高通量計算和評價的基本方法和數據庫，建立典型結構件制備的多場耦合模型和全流程控制系統，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：1—2項

第二篇：“網絡空間安全”重點專項2017項目(編制大綱)

“網絡空間安全”重點專項2017

項目申報指南

項目申報全流程指導單位：北京智博睿投資咨詢有限公司

依據《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2020年）》，科技部在全國范圍內征集了網絡空間安全技術研究建議。在整理相關建議的基礎上，科技部會同有關部門組織開展了《網絡空間安全重點專項實施方案》編制工作，并經綜合各方意見，啟動“網絡空間安全重點專項”2016首批項目，并發布本指南。

本專項總體目標是：貫徹落實中央網絡安全和信息化領導小組工作部署，聚焦網絡安全緊迫技術需求和重大科學問題，堅持開放發展，著力突破網絡空間安全基礎理論和關鍵技術，研發一批關鍵技術裝備和系統，逐步推動建立起與國際同步，適應我國網絡空間發展的、自主的網絡空間安全保護技術體系、網絡空間安全治理技術體系和網絡空間測評分析技術體系。

本專項圍繞：網絡與系統安全防護技術研究、開放融合環境下的數據安全保護理論與關鍵技術研究、大規模異構網絡空間中的可信管理關鍵技術研究、網絡空間虛擬資產保護創新方法與關鍵技術研究、網絡空間測評分析技術研究等5個創新鏈（技術方向）部署32個重點研究任務，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個技術方向啟動8個項目。

針對任務中的研究內容，以項目為單位進行申報。項目設1 — 2 —

名項目負責人，項目下設課題數原則上不超過5個，每個課題設1名課題負責人，每個課題承擔單位原則上不超過5個。

1.網絡與系統安全防護技術研究方向 1.1 創新性防御技術機制研究（基礎前沿類）

研究內容：針對現有防御技術難以有效應對未知漏洞/后門帶來的嚴峻挑戰，探索不依賴漏洞/后門具體特征等先驗信息的創新型主動防御機理，發展基于“有毒帶菌”構件及組件建立風險可控信息系統的“沙灘建樓”式系統安全方法和技術，從體系結構層面大幅提高攻擊難度和代價，顯著降低網絡空間安全風險。具體內容包括：提出和構建“改變游戲規則”的創新性防御理論體系，研究理論模型、安全架構和度量評估方法；研究面向網絡、平臺、運行環境、軟件和數據的創新型防御共性關鍵技術，提供風險可控的執行環境和網絡通道，確保核心任務安全，顯著提高系統安全性；研究基于所提出的創新型防御理論、方法和技術的網絡空間核心關鍵設備原型樣機并開展原理驗證。

考核指標：1.初步建立創新型網絡空間安全防御理論體系，給出其理論模型、機制機理和安全度量方法，構建原型環境，完成原理驗證。

2.研發兩類以上網絡空間核心關鍵設備原型樣機。樣機應在允許攻擊方基于白盒構造測試樣例的前提下，設定防御方不掌握測試漏洞/后門具體特征且不得進行增量開發的測試環境中，能在

不降低主要性能指標的同時，抵御90%以上測試漏洞和后門帶來的安全威脅。

3.發表學術論文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，申請國家發明專利30項以上。

4.提出的理論、方法、技術和原型樣機，支持基于商業軟硬件構筑風險可控的網絡信息系統，具備商業推廣價值。

實施年限：不超過3年 擬支持項目數：1—2項

1.2 工業控制系統深度安全技術（重大共性關鍵技術類）研究內容：控制系統與互聯網技術的深度融合引發了工業控制系統網絡安全新的重大挑戰，亟需系統性地從理論模型、關鍵技術、裝備研制及測試評估等方面開展工業控制系統深度安全技術研究。針對工控系統攻擊機理和工程特征，研究建立工控系統網絡入侵與攻擊模型；研究工控系統靜態和動態安全漏洞分析與挖掘技術，安全漏洞深度利用技術；研究具備主動防護能力的工控系統安全防護體系架構、動態重構機制及方法；研究支持多種工控網絡協議的可編程嵌入式電子設備以及實時控制與監控軟件等工控系統組件的動態防護關鍵技術，提高工控系統內核及應用安全性；研究工控系統信息安全的評估方法與標準；研制工控系統漏洞挖掘、攻防偵測、安全加固、評估分析等工具與裝備，研制具有主動防護能力的工控系統，形成工控系統深度安全防護整 — 4 —

體解決方案。

考核指標：1.典型工業裝臵主流控制系統的組態軟件、監控軟件、工業實時數據庫、控制站嵌入式軟件等核心部件的漏洞新增發現不少于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數據、偽造控制指令、實時欺騙、獲取超級權限等4類漏洞類型的測試樣例集合。

2.研發不少于3類典型工業裝臵、6種國內外主流工控系統的深度安全技術測試驗證平臺，能有效驗證以上四類漏洞，并支持不少于5種國際主流工業協議深度解析和安全技術測試驗證。

3.研發具有可動態重構、異構冗余、隨機多樣化特征的動態防護工控系統組件（組態軟件、監控軟件、控制器嵌入式軟件）及相關工具不少于10種，測試方可基于該系統組件的源代碼設臵攻擊測試用例，且防御方不掌握具體漏洞成因、特征信息與利用細節的條件下針對上述（第1條）4類漏洞的防御成功率達到80%以上（進行雙盲測試），同時對控制系統功能不產生影響，且對實時性性能影響與部署前相比不超過5%。

4.研發具備主動防御功能的DCS、PLC等工業控制系統一套，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臺規模的大型電力、冶金或煉化等工程系統中進行示范應用，主動防御功能達到：通信健壯性達到Achilles level 2 認證要求或同等能力；具有通信加密措施，— 5 —

防止通信數據被竊聽或篡改；具有硬件、網絡、數據全冗余和實時診斷措施，單一故障不影響工業控制系統正常運行。

4.發表學術論文25篇，其中SCI/EI 不少于 20篇，申請國家發明專利30項以上，提交國家或國際標準不少于3項。

實施年限：不超過3年 擬支持項目數：1—2項

1.3 天地一體化網絡信息安全保障技術（重大共性關鍵技術類）

研究內容：研究適應網絡信道條件復雜、通信資源受限、節點高速運動、鏈路間歇連通的天地一體化網絡空天安全接入控制技術，確保空天業務連續無縫安全切換；研究天地一體化多域網絡安全互聯控制技術，保證天地一體網絡不同網絡域之間的信息安全傳輸；針對天地一體化網絡拓撲復雜、高度異構、實體類型多元化的特點，研究全網密碼資源的跨域聯合管理、密碼與協議配臵；研究天地一體化網絡認證解決方案，研究真實可信的設備地址和用戶身份的驗證管理方法及鑒權機制，實現資源異構情況下的安全認證；研究天地一體化信息網絡安全威脅情報和態勢感知體系，綜合展示空天信息網絡安全威脅與安全態勢；研究支持空天網絡安全分析的信息網絡仿真技術；研究天地一體化網絡的動態重構技術，提高抗攻擊能力。

考核指標：1.提供多鏈路安全接入防護功能，能夠對典型業 — 6 —

務終端的身份進行鑒別、并根據入網權限實施終端入網控制，抵御重放欺騙、篡改、偽造等攻擊，支持大規模并發安全接入認證以及無縫安全切換，支持高速節點的接入認證，實現空天節點身份的可信保持與服務的連續性。

2.提供多域網絡互聯安全控制功能，提供基于分域策略和IP地址的數據傳輸控制能力，提供對網絡攻擊行為的檢測能力。

3.密碼資源管理應全面支持我國國產密碼算法，并可兼容國際主流密碼算法的資源調配，密碼資源動態調配、切換導致業務系統性能降低不超過10%，相關密鑰管理、密碼算法實現的軟硬件模塊安全性達到密碼行業標準《密碼模塊安全技術要求》三級（及）以上。

4.實現天地一體化網絡的實體認證解決方案，驗證環境可支持合法設備的無縫漫游，實現針對10類不同實體的認證技術。

5.實現全網的威脅情報處理和態勢感知，態勢及威脅情報信息交付率不低于99%，系統發生故障或錯誤的恢復時間小于2小時。

6.研制完成天地一體化信息網絡安全技術仿真平臺，覆蓋空間信息網絡傳輸鏈路和地面系統的全部設備和安全組件，覆蓋導航、遙感等不同衛星，支持1萬以上衛星終端、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仿真，支持10萬用戶實時在線、百萬并發數據的大規模仿真測試。

7.支持對天地一體化網絡中安全設備的集中統一管理，支持

基于任務的動態安全策略管理，實現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：1—2項

2.開放融合環境下的數據安全保護理論與關鍵技術研究 2.1 大數據環境中的數據保護和隱私保護基礎理論研究（基礎前沿類）

研究內容：針對大數據環境中的數據安全和用戶隱私問題，構建面向海量數據和用戶的數據和隱私保護基礎理論和技術體系，包括涉密信息保護、數據使用授權、敏感數據保護、隱私風險評估、數據匿名發布、數字水印和溯源等基礎理論與技術；研究大數據環境中數據保護理論模型，包括基于新型密碼算法的數據訪問控制機制、加密數據的關鍵詞搜索方法、存儲數據的完整性驗證方法、敏感數據的細粒度分級和智能分類保護方法等，保護數據在生成、存儲、發布、應用、消亡等生命周期的安全，支持涉密數據的流轉控制、隔離和交換；研究大數據環境中隱私保護理論模型，包括隱私數據刻畫和甄別、數據發布隱私保護、社交網絡匿名保護、標識符匿名保護、位臵數據隱私保護、數據脫敏處理等理論和技術方法，制定大數據隱私保護標準規范；研究基于數字水印的數據隱私隱藏理論，包括圖像和視頻隱寫分析、數字水印和溯源、多媒體同態隱私加密、加密音視頻數據檢測等 — 8 —

方法。

考核指標：1.提出大數據環境中的數據保護理論模型，提出數據細粒度訪問控制方法，提出支持多用戶多關鍵字的密文數據和數據庫搜索方法，提出多敏感屬性的分級分類數據保護模型。

2.建立大數據環境中的隱私保護理論模型，提出一系列隱私甄別和保護方法，至少包括數據發布隱私保護、社交網絡匿名保護、標識符匿名保護、位臵數據隱私保護、數據脫敏處理等5種。

3.提出基于數字水印的圖像、音頻、視頻等多媒體數據的隱私保護模型，實現高效的多媒體同態隱私加密算法，密文膨脹率不超過30%。

4.發表高水平學術論文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；起草行業或國家標準1項以上。

實施年限：不超過5年 擬支持項目數：1—2項

3.大規模異構網絡空間中的可信管理關鍵技術研究 3.1 網絡可信身份管理技術研究（重大共性關鍵技術類）研究內容：面向國家網絡空間社會治理的需求，研究網絡可信身份管理技術，為國家開展網絡空間治理提供技術支撐；研究適應多種環境的異構實體身份標識技術；研究基于大數據和行為分析的多級可信、多因子身份鑒別系統與技術；研究具備隱私保

護特性的網絡實體真實身份證明與鑒別技術；研究具備身份聯合能力的統一身份管理、授權與服務技術；研究身份聯合與管理服務的互操作評估技術與系統；研究實體行為追蹤溯源與安全審計技術與系統，研制網絡身份管理與服務可信等級的評估評價標準與工具。

考核指標：1.身份管理系統應支持億級規模的身份管理，百萬級并發、1000個應用條件下，單個身份鑒別延時不大于3秒，身份鑒別應采用國產密碼算法，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系統，10萬級并發條件下的響應時間不大于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合，在保障用戶隱私與數據安全的前提下，實現域間的互聯互通，支持不少于2個主流身份聯合協議，支持國產密碼算法，具備與國內、國際身份管理系統聯合的能力，并經過聯合驗證。

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

5.開發支持億級實體的行為關聯分析系統，支持100個以上 — 10 —

身份管理系統的行為元數據匯聚，實現秒級的實體追蹤與定位。

6.完成國家或行業標準建議稿10項，軟件著作權20項，申請專利20項。

實施年限：不超過3年 擬支持項目數：1—2項

4.網絡空間虛擬資產保護創新方法與關鍵技術研究 4.1 網絡空間數字虛擬資產保護基礎科學問題研究（基礎前沿類）

研究內容：針對虛擬貨幣、數字版權、網絡游戲等網絡空間數字虛擬資產的安全問題，研究數字虛擬資產保護基礎理論體系，包括數字虛擬資產的數學模型、威脅感知、安全管理和風險控制等；研究現有網絡空間數字虛擬資產的分類以及各類網絡資產的表達方法，研究并提出新形勢下數字虛擬資產的安全表示方法；研究數字虛擬資產基礎數學模型，包括屬性、頒發者、使用權限、使用范圍、數字簽名、加密、防偽等，并建立數字虛擬資產的識別和描述模型；研究數字虛擬資產安全管理模型，包括數字虛擬資產登記、用戶身份認證、數字虛擬資產安全存儲、數字虛擬資產安全交易、數字虛擬資產使用控制、數字虛擬資產追蹤溯源等；研究數字虛擬資產動態風險控制模型，包括主動調整系統的防御策略，動態風險控制策略知識庫、動態風險控制引擎等；研究虛擬資產的發展趨勢及對社會真實資產的影響。

考核指標：1.提出數字虛擬資產基礎數學模型、數字虛擬資產安全威脅自適應發現模型、數字虛擬資產安全威脅變化實時定量感知模型。

2.數字虛擬資產表達方法應涵蓋現有主流的資產類別。3.提出數字虛擬資產身份認證和安全存儲模型，數字虛擬資產安全交易、使用控制和追蹤溯源模型，并提出數字虛擬資產動態風險控制模型。

4.實現數字虛擬資產安全管理與交易原型系統，支持至少3種已有的數字虛擬資產（包括虛擬貨幣、數字版權、網絡游戲等）。

5.發表高水平學術論文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：1—2項

5.網絡空間測評分析關鍵技術研究

5.1 網絡系統安全度量方法與指標體系（基礎前沿類）研究內容：研究網絡系統安全度量的影響因素和體系模型，包括各種安全機制的有效性評估方法、系統脆弱性的評價方法、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則和相互影響機制；研究網絡系統安全特性的量化表達方法和參考框架，包括各種安全特性的定義、制約關系、服務影響和性能影響的量化表達方法；研究網絡系統安全參數的采集方法和機制，— 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、大規模系統的安全參數組合機制等；研究攻擊技術的破壞能力量化評估機制，包括各種攻擊方法和原理的隱蔽機制分析、對不同安全特性和服務性能的影響分析、攻擊技術的伸縮性、安全事件的連鎖反應機理等量化評估；研究網絡系統安全度量方法和指標體系的驗證，包括網絡真實攻擊和防御歷史事件的分析、攻擊技術和防御技術發展趨勢總結及其對網絡系統安全程度的影響；針對典型應用場景，研究安全度量的參考操作流程和指標的參考體系。

考核指標：1.提出完整的指標體系框架，給出每項指標的明確定義。

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

3.針對指標體系框架中提出的每項指標，提出具體的、可操作的測量方法，測量方法至少應涉及測量對象的定義；量化依據，及其客觀性分析；具體流程、數據采集方式、計算方法等的設計；復雜測量方法應給出技術性、資源可行性、管理可行性的分析。

4.度量結果應是量化的，結論客觀；同一場景下的不同系統的度量結果具有可比性；同一系統的不同時間點的度量結果具有可比性。

5.度量方法輸入包括系統結構、防御方案、系統脆弱性、攻

擊現狀、安全事件影響。

6.完成3種典型網絡系統的量化評估，給出評估報告；完成10種典型攻擊技術的破壞能力量化評估，給出評估報告。

7.發表高水平學術論文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：1—2項

5.2 網絡仿真與效果評估關鍵技術（重大共性關鍵技術類）研究內容：研究網絡安全試驗基礎設施體系架構，包括試驗基礎設施能力體系、系統架構、技術體制、應用模式等，制定標準規范體系框架，從頂層規約試驗基礎設施各要素之間的關系；研究網絡安全試驗基礎設施構建技術，包括：大規模網絡高逼真快速復現、用戶行為復制、資源自動配臵與快速釋放、試驗安全隔離與受控交換、面向任務的引擎構建、面向虛擬網絡的真實流量回放等關鍵技術；研究網絡安全測試評估技術研究，包括網絡安全度量理論及攻擊仿真工具智能化調用、攻擊仿真腳本自動化生成、網絡安全自動化測試、安全效用評估指標體系構建等理論與技術；研究網絡安全活動仿真演練技術；研究網絡虛擬節點行為監控技術，包括基于主被動自省結合的虛擬機監控技術，實現高效的虛擬節點行為動態監控。

考核指標：1.網絡復現可實現網絡拓撲、操作系統、業務系 — 14 —

統以及人員行為復現。

2.可以并行開展2個以上不同安全等級試驗任務。3.評估指標體系構建，仿真應綜合考慮攻防成本、攻防技術性能、攻防前后系統性能等因素，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體系。

4.網絡安全體系度量，可度量包含3級結構、10000個節點的網絡系統網絡空間安全性。

5.可支撐3種典型網絡場景下的網絡安全活動仿真演練。6.能夠對虛擬節點進行系統調用粒度的實時行為監測，虛擬節點行為監測技術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：1—2項

第三篇：“先進軌道交通”重點專項2017項目(編制大綱)

“先進軌道交通”重點專項 2016年項目申報指南

項目申報全流程指導單位：北京智博睿投資咨詢有限公司 — 1 —

作為最具可持續性的交通運輸模式，軌道交通是國民經濟大動脈、大眾化交通工具和現代城市運行的骨架,是國家關鍵基礎設施和重要基礎產業，對我國經濟社會發展、民生改善和國家安全起著不可替代的全局性支撐作用。軌道交通科技持續自主創新更是國家通過實施“創新驅動發展”戰略全面支撐“新型城鎮化”、“區域經濟一體化”、“一帶一路”、“制造強國”和“走出去”戰略的全局性重要基礎保障；對建設創新型國家、構建現代綜合交通運輸體系、在經濟社會發展新常態下實現全面建成小康社會目標，具有重大意義。

依據《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》和《國務院關于深化中央財政科技計劃（專項、基金等）管理改革的方案》，在交通領域技術預測及關鍵技術遴選工作成果以及面向相關部門、地方和機構廣泛征集國家重點研發計劃科技創新需求建議的基礎上，科技部會同國家鐵路局、交通運輸部、教育部、中國科學院等部門組織專家編制了《國家重點研發計劃——先進軌道交通重點專項實施方案》，在此基礎上啟動先進軌道交通重點專項，并發布本指南。

本專項的指導思想是：以滿足國家戰略需求為目標，以國內外市場需求為導向，在既有軌道交通科技發展成果基礎上，以產學研用協同創新為主要模式，強化國際合作創新，通過在軌道交通系統安全保障、綜合效能提升、可持續性和互操作等戰略技術 — 2 —

方向進行覆蓋“基礎前沿研究、共性關鍵技術研發、集成與應用示范”的全鏈條部署、聚焦支持、有序推進，全面提升我國軌道交通系統技術、設施、裝備和運營的安全、效能、綠色、體系化和國際化水平，支撐國家“十三五”發展戰略的全面實現。

本專項總體目標是：創新“以我為主、兼收并蓄”原則下的國際化產學研用協同創新模式，到2020年，在軌道交通系統安全保障、綜合效能提升、可持續性和互操作等戰略方向形成包括核心技術、關鍵裝備、集成應用與標準規范在內的成果體系，滿足我國軌道交通作為全局戰略性骨干運輸網絡的高效能、綜合性、一體化、可持續發展需求，并具備顯著的國際競爭優勢，支撐國家“十三五”發展戰略全面實現。

具體目標：

1．形成具備“凝聚、輻射、轉移和協同”功能的全球化軌道交通創新能力網絡體系；

2．形成滿足國家社會經濟發展和國家安全對軌道交通高效能、綜合性、一體化、可持續需求的交通系統安全保障、綜合效能提升、可持續性和互操作核心技術、關鍵裝備、集成應用與標準規范體系；

3．形成足以支撐國家“一帶一路”、“走出去”和“制造強國”戰略、滿足全球市場需求的國際化軌道交通技術、標準、裝備和服務能力體系；

4．形成具備“超越遏制”和“戰略高地”特征的新型導向運輸系統技術、標準、裝備和集成能力體系。

到2020年，我國要具備交付運營時速400公里及以上高速列車及相關系統，時速120公里以上聯合運輸、時速160公里以上快捷貨運和時速250公里以上高速貨運成套裝備，滿足泛歐亞鐵路互聯互通要求、軌道交通系統全生命周期運營成本降低20%以上、因技術原因導致的運營安全事故率降低50%以上、單位周轉量能耗水平國際領先、磁浮交通系統技術完全自主化的技術能力。

本專項圍繞軌道交通系統安全保障技術、系統綜合效能提升技術、系統可持續性技術、系統互操作技術四大戰略方向部署十項重點任務，各重點任務圍繞創新全鏈條設計和一體化部署基礎前沿研究、重大共性關鍵技術開發、應用示范和國際合作等內容。

針對任務中的研究內容，以項目為單位進行申報。項目設1名項目負責人，項目下設課題數原則上不超過5個，每個課題設1名課題負責人，每個課題參研單位原則上不超過5個。

各申報單位統一按指南二級標題（如1.1）的研究方向進行申報，申報內容須涵蓋該二級標題下指南所列的全部考核指標。

本專項2016年擬啟動公開擇優的重點任務為： 1．空天車地信息一體化軌道交通安全與控制關鍵技術 總體目標：突破基于空天車地信息一體化的軌道交通系統運行狀態全息化感知與信息集成應用技術；初步建成具備空天車地 — 4 —

一體化協同創新與綜合試驗能力平臺，形成大范圍狀態實時感知、災害識別預警、應急指揮調度、管理可視化的安全保障系統、裝備和標準規范體系。突破基于動態間隔的運能可配臵列車運行控制技術；研制控制設備一體化、小型化軌旁設備、間隔可動態配臵的具有高可維護性的新型列車運行控制系統。滿足承擔國防安全功能的西部和邊遠地區低密度運輸路網的安全、高效運營和持續能力保障的需求。

1.1 基于空天車地信息協同的軌道交通運營與安全綜合保障技術

總體研究內容：面向空天車地信息一體化的靜動態滯空平臺技術；基于空天車地信息一體化的軌道專用網絡技術；軌道交通系統狀態信息實時獲取與監測技術；軌道交通系統狀態信息融合與處理技術；基于專網的車輛移動互聯技術。

總體考核指標：構建滿足軌道交通列車安全運行大范圍、全天候、全覆蓋、全方位實時監測需求的臨近空間靜態滯空平臺與動態滯空平臺、傳感載荷及數據傳輸網絡系統，以及軌道交通全息化安全保障和運營支持系統；進行應用示范驗證。

1）面向空天車地信息一體化的靜動態滯空平臺技術 研究內容：研究面向先進軌道交通信息服務的專用臨近空間靜態滯空浮空器平臺與動態滯空無人機平臺的設計、集成和運維技術；突破臨近空間靜態滯空平臺超長航時、超大載荷、定區域

定航線飛行及精確位臵駐留控制技術，突破動態滯空無人機平臺長航時、定區域定航線巡航控制技術；實現對廣域先進軌道交通系統的大范圍無縫覆蓋。

考核指標：靜態滯空平臺具備20km以上高度6個月以上區域駐留能力，區域駐留控制精度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。專用動態滯空平臺具備單次滯空時間≥4h，巡航監測距離≥200km，有效載荷≥10kg，具有快速部署建立應急通信通道及突發現場實時監測能力。

2）基于空天車地信息一體化的軌道專用網絡技術

研究內容：研究空天車地立體環境下的信號傳輸機理，突破空間大范圍、長距離寬帶通信技術；研究空天車地動態節點一體化協同組網機制，突破空間動態組網、寬帶移動接入和異構網關等協議的設計、仿真以及實現技術；研究空天車地網絡安全保障技術，突破面向軌道交通安全監測信息的多優先級高效、可靠、安全傳輸技術以及網絡安全預警技術。

考核指標：具備支撐衛星、浮空器、無人機與地面車載網絡的一體化協同傳輸與信息有效共享能力，實現車輛位臵信息、重大安全信息以及列車安全監測信息的全天候接入和傳輸，臨空平臺載荷區域覆蓋范圍不小于300km、覆蓋率達100%、高速移動節點業務接入帶寬≥2Mbps、空地骨干鏈路通信帶寬≥100Mbps； — 6 —

具備動態組網、一體化信息處理和協同傳輸的異構網關數據轉發速率不低于300Mbps。

3）軌道交通系統狀態信息實時獲取與監測技術

研究內容：研究基于靜、動態滯空平臺的天空地軌道交通系統狀態信息感知技術，獲取列車運行環境信息、基礎設施服役狀態、列車運行狀態信息及周邊相關移動體分布態勢信息等；研究空天地多維度軌道交通狀態監測信息的時空關系、空間立體條件下的傳感器布設與優化以及高可靠互聯傳輸技術等。

考核指標：車載及地面監測節點通信帶寬≥100Mbps，空天監測節點能夠有效覆蓋列車及周邊基礎設施的關鍵運行狀態，監測半徑≥300km，地面移動體位臵檢測精度≤1m；能夠結合相關區域的氣象信息、大尺度地質變化等信息，實現立體多維的軌道交通系統狀態信息獲取與檢測，實現軌道異物入侵等關鍵預警服務，其定點監測分辨率精度≤10cm；巡航監測特定區域與突發事件現場監測預警分辨率可達20cm。

4）軌道交通系統狀態信息融合與處理技術

研究內容：研究基于空天車地一體化專網的軌道交通大數據處理技術；研究多元信息融合技術，多傳感器協同優化處理與虛擬感知技術，軌道交通監測信息互操作技術，以及基于大數據的軌道交通系統狀態辨識評價、預測預警與風險分析技術，全面評價軌道交通系統運行風險狀態，并對隱患與風險進行預測評估。

考核指標：建立軌道交通系統運行狀態大數據管理與分析系統，具備不同時空維度的軌道交通信息的統一處理、軌道交通運行風險及隱患的建模分析、預測預警與挖掘分析等能力。

5）基于專網的車輛移動互聯技術

研究內容：研究車車協同信息交互技術、空天車地高速列車群移動互聯技術以及基于車輛移動互聯的安全保障技術，實現空天車地一體化傳輸網絡覆蓋下的高速列車群車聯網。

考核指標：通過車輛移動互聯技術，實現車-車、車-地信息無縫共享，支撐列車群關鍵安全信息的實時共享及主動安全防護和乘客服務信息的交互。

實施年限：不超過4年

擬支持項目數：2項（具有不同技術路線的2個項目）1.2 基于動態間隔的運能可配臵列車運行控制系統技術 總體研究內容：稀疏低運能路網列車運行控制系統關鍵技術；基于位臵信息融合的動態閉塞系統。

總體考核指標：形成適用于廣域稀疏路網高安全性的具有空天車地一體化、多信息融合定位、動態間隔控制的新型列控系統成套裝備、仿真測試驗證平臺、產業化平臺；進行應用示范驗證。

1）稀疏低運能路網列車運行控制系統關鍵技術

研究內容：研究多冗余高可靠安全計算技術；研究列控系統可測性設計技術、智能故障分析與診斷算法及運維決策支持系統； — 8 —

研制多核低功耗通用高性能安全計算平臺；研究控制設備一體化和小型化技術；研究支持多模式的高可靠無線數據傳輸技術及低傳輸質量下數據恢復技術；研究列控地面設備虛擬化及快速動態重構與配臵技術及車載設備適配技術；研究列控系統動態閉塞配臵技術及運能動態配臵的智能綜合調度技術。

考核指標：關鍵技術驗證平臺及原型樣機、系列設備標準和示范驗證。

2）基于位臵信息融合的動態閉塞系統

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

考核指標：安全設備滿足SIL4級安全完整度等級要求；系統可用度達到99.999%；運營時速80至250公里；運營追蹤間隔可動態配臵，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：1-2項

申報要求

1.申報說明

1）鼓勵以企業為項目牽頭單位的產學研用聯合體進行申報。2）各申報單位嚴格按指南規定的研究內容進行申報，各項目申報內容必須覆蓋指南規定的項目范圍和相應的研究內容與考核指標。

3）項目牽頭單位，負責項目的組織實施和對項目課題進行過程管理，對項目總體目標負責，并承擔落實相關項目實施所需的配套資金的責任。

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

2.申報咨詢

第四篇：“戰略性先進電子材料”重點專項2017項目(編制大綱)（模版）

“戰略性先進電子材料”重點專項

2017項目申報指南

項目申報全流程指導單位：北京智博睿投資咨詢有限公司

依據《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2020年）》，按照《國務院關于改進加強中央財政科研項目和資金管理的若干意見》及《國務院印發關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，科技部會同有關部門組織開展了《國家重點研發計劃“戰略性先進電子材料”重點專項實施方案》編制工作，在此基礎上啟動本專項2016年項目，并發布本指南。

本專項總目標是：面向國家在節能環保、智能制造、新一代信息技術領域對戰略性先進電子材料的迫切需求，支撐“中國制造2025”、“互聯網+”等國家重大戰略目標，瞄準全球技術和產業制高點，抓住我國“換道超車”的歷史性發展機遇，以第三代半導體材料與半導體照明、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，通過體制機制創新、跨界技術整合，構建基礎研究及前沿技術、重大共性關鍵技術、典型應用示范的全創新鏈，并進行一體化組織實施。培養一批創新創業團隊，培育一批具有國際競爭力的龍頭企業，形成各具特色的產業基地。

本專項圍繞第三代半導體材料與半導體照明、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，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。對于應用示范類任務，其他經費（包括地方財政經費、單位出資及社會渠道資金等）與中央財政經費比例不低于3：1；對于重大共性關鍵技術類任務，其他經費與中央財政經費比例不低于2：1。針對任務中的研究內容，以項目為單位進行申報。項目設1名項目負責人，項目下設課題數原則上不超過5個，每個課題設1名課題負責人，每個課題承擔單位原則上不超過5個。

1.第三代半導體材料與半導體照明

1.1 大失配、強極化第三代半導體材料體系外延生長動力學和載流子調控規律

研究內容：研究AlN/高Al組分AlGaN及其量子結構、InN/高In組分InGaN及其量子結構的外延生長動力學和缺陷調控規律、光電性質及載流子調控規律；研究藍光波段高質量量子阱的外延生長動力學，發展提升內量子效率、光提取效率的新機制、新效應和新方法；研究核殼結構量子阱、金屬納米結構耦合量子阱及其光電性質；研究半/非極性量子結構的外延生長、缺陷控制及其光電性質。研究Si襯底和其它大失配襯底上GaN基異質結構的外延生長動力學和缺陷調控規律；研究GaN基異質結構中點缺陷性質及其新型表征手段；研究強電場下載流子輸運性質和熱電子/熱聲子馳豫規律；研究表面/界面局域態、體缺陷態對GaN基異質結構及電子器件性能的影響機制和規律。

考核指標：AlN外延層位錯密度<1×107 cm2，深紫外波段量

—子阱發光內量子效率>50%；InN室溫電子遷移率>4000 cm2/Vs；綠光波段量子阱發光內量子效率>50%；藍光波段內量子效率>90%；非/半極性面量子阱發光內量子效率>50%；核殼結構量子阱Droop效應<10%。Si襯底上AlGaN/GaN異質結構二維電子氣室溫遷移率>2300 cm2/Vs；InAlN/GaN異質結構二維電子氣室溫遷移率>2200 cm2/Vs；掌握強電場下載流子輸運和熱電子/熱聲子馳豫規律，掌握有效控制GaN基異質結構表面/界面局域態的方法，明確影響和提升電子器件可靠性的物理機制。

預期成果：申請發明專利20項，發表論文50篇。實施年限：不超過5年 擬支持項目數：1—2項

1.2 面向下一代移動通信的GaN基射頻器件關鍵技術及系統應用

研究內容：研究半絕緣SiC襯底上高均勻性、高耐壓、低漏電GaN基異質結構外延生長；設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；研發低柵漏電流、低電流崩塌效應、低接觸電阻GaN基器件制備工藝與提高成品率的規模制備技術及其可靠性技術；研究高熱導率封裝基材與高頻低損耗封裝技術；開展GaN基射頻電子器件在移動通信寬帶、高效率放大設備上的應用研究。

考核指標：4~6英寸半絕緣SiC襯底上GaN基異質結構漏電<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和多載波聚合功放系統，在移動通信基站領域實現批量應用。形成1~2件國家/行業標準。

預期成果：申請發明專利50項，發表論文30篇，帶動行業新增產值20億元。

實施年限：不超過4年 擬支持項目數：1—2項

有關說明：企業牽頭申報，其他經費與中央財政經費比例不低于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的應用示范

1.3.1 中低壓SiC材料、器件及其在電動汽車充電設備中的應用示范

研究內容：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鍵技術；開展600~1700 V碳化硅MOSFET器件設

計仿真及制備工藝技術的研究；突破多芯片均流等關鍵封裝技術，實現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，并開展示范應用。

考核指標：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6英寸n型外延材料，表面缺陷密度≤5 cm2、外延厚度≥200μm，實現p型重摻雜外延材料；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/行業標準。

預期成果：打造全產業鏈SiC技術研發平臺和產業化基地，培養一批領軍型創新創業人才，申請發明專利50項，發表論文25篇，帶動行業新增產值150億元。

實施年限：不超過5年 擬支持項目數：1—2項

有關說明：企業牽頭申報，其他經費與中央財政經費比例不低于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用示范

研究內容：研究基于6英寸碳化硅襯底的厚膜外延技術；開展3.3~6.5 kV碳化硅MOSFET器件設計仿真及制備工藝技術的研究；突破碳化硅器件高壓封裝關鍵技術，實現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；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用。

考核指標：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/行業標準。

預期成果：打造全產業鏈SiC技術研發平臺和產業化基地，培養一批領軍型創新創業人才，申請發明專利50項，發表論文25篇，帶動行業新增產值150億元。

實施年限：不超過5年 擬支持項目數：1—2項

有關說明：企業牽頭申報，其他經費與中央財政經費比例不低于3：1。

1.4 高品質、全光譜半導體照明材料、器件、燈具產業化制造技術

1.4.1 高品質、全光譜無機半導體照明材料、器件與燈具產業化制造技術

研究內容：研發基于藍光LED激發多種熒光粉的全光譜白光半導體照明材料、器件、模組和燈具技術；研發藍、綠、黃、紅四基色半導體照明材料、器件、模組和燈具技術。

考核指標：在電流密度20 A/cm2注入下，藍光（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≥90、流明效率≥110 lm/W。高顯色指數燈具光效大于100 lm/W。形成1～2件國家/行業標準。

預期成果：申請發明專利50項，發表論文30篇，帶動行業新增產值200億元。

實施年限：不超過4年 擬支持項目數：1—2項

有關說明：企業牽頭申報，其他經費與中央財政經費比例不低于2：1。

1.4.2 高效大面積OLED照明器件制備的關鍵技術及生產示范

研究內容：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構；研究高亮度大面積條件下OLED電荷輸運機制、激子復合機理、發光材料和器件界面的退化機理；研發大面積OLED照明器件制備的關鍵技術及應用。

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

預期成果：申請發明專利50項，發表論文30篇。

實施年限：不超過4年 擬支持項目數：1—2項

有關說明：其他經費與中央財政經費比例不低于2：1。1.5 第三代半導體固態紫外光源與紫外探測材料及器件關鍵技術

1.5.1 第三代半導體固態紫外光源材料及器件關鍵技術 研究內容：面向空氣和水凈化、生化監測和高密度存儲等應用，研究高質量高Al組分AlGaN材料外延、高效n/p型摻雜和量子阱結構發光特性調控技術；研究AlGaN基深紫外LED芯片的結構設計、關鍵制備技術及出光模式，實現高光功率、低工作電壓的有效方法；研究深紫外LED芯片的先進封裝技術及關鍵材料，實現低熱阻、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構設計和關鍵制備技術。

考核指標：研制出發光波長<280 nm的深紫外LED，100 mA電流下光功率>30 mW；面向空氣、水資源等凈化應用，開發出3～5種深紫外光源模組、產品及應用示范；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UVB波段激光二極管的電注入激射，UVA波段激光二極管實現峰值脈沖功率>20 W。形成1～2件國家/行業標準。

預期成果：申請發明專利25項，發表論文15篇。實施年限：不超過5年

擬支持項目數：1—2項

有關說明：其他經費與中央財政經費比例不低于2：1。1.5.2 第三代半導體紫外探測材料及器件關鍵技術

研究內容：面向量子信息、醫學成像、深空探測和國防預警等應用，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、結構設計、關鍵制備技術、結終端技術和單光子測試方法；研究紫外單光子探測器件的驅動和讀出電路。

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

預期成果：申請發明專利25項，發表論文15篇。實施年限：不超過5年 擬支持項目數：1—2項

有關說明：其他經費與中央財政經費比例不低于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 新型發光材料與器件

研究內容：研究新一代有機發光材料、主體材料的設計及其制備，研究新概念顯示器件發光與顯示機理，研究新型器件結構優化設計，研究噴墨印刷、薄膜封裝等器件工藝開發，建立材料 — 10 —

與器件表征測試、檢測評價體系，構建新一代顯示材料與技術知識產權體系。

考核指標：新一代有機發光材料紅光效率≥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，藍光效率≥12 cd/A、1000 cd/m2下半衰壽命≥3千小時。

預期成果：申請發明專利7項，發表論文20篇。實施年限：不超過4年 擬支持項目數：1—2項 2.1.2 印刷TFT材料與器件

研究內容：研究印刷TFT的半導體、絕緣層和電極材料，研究載流子輸運和調控機制。研究印刷TFT薄膜制備和窄線寬電極制備工藝，優化印刷TFT器件結構和制備工藝，研究印刷TFT的光電穩定性，研制高遷移率、高開關比的印刷TFT器件。

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

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

研究內容：研究顯示器件光電參數、顯示圖像內容屬性、觀

看條件與觀看者視功能、腦電信號、生理參數、心理反應的作用和影響規律，研究視覺疲勞的形成機制，從心理與生理角度探索顯示與視覺健康機理。開發顯示視覺健康測量儀器設備，建立顯示視覺健康的評價方法和測量規范。

考核指標：揭示顯示器件光電特性與人眼視覺健康的關系與機理，完成顯示器件視覺健康評價技術和測試規范，形成3件國家/行業標準。

預期成果：申請發明專利6項，發表論文15篇。實施年限：不超過4年 擬支持項目數：1—2項

2.2 印刷顯示關鍵材料與器件工藝及開發平臺 2.2.1 印刷OLED顯示關鍵材料技術

研究內容：研究印刷OLED顯示關鍵材料，開發可溶紅色磷光材料體系、綠色磷光材料體系、可溶藍色熒光材料體系，開發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，開展相應的器件結構優化設計。

考核指標：印刷OLED紅光效率>18cd/A、綠光效率>60cd/A、藍光效率>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、藍色>5千小時。

預期成果：申請發明專利15項，形成創新創業團隊2個。實施年限：不超過5年

擬支持項目數：1—2項

有關說明：其他經費與中央財政經費比例不低于2：1。2.2.2 印刷OLED顯示技術集成與研發公共開放平臺 研究內容：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，研究印刷OLED器件陣列結構設計，開發彩色OLED器件噴墨印刷制作工藝和封裝工藝。建設G4.5印刷顯示工藝研發公共開放平臺。

考核指標：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。

預期成果：申請發明專利15項，形成創新創業團隊2個。實施年限：不超過5年 擬支持項目數：1—2項

有關說明：企業牽頭申報，其他經費與中央財政經費比例不低于2：1。

2.2.3 電子紙顯示關鍵材料與器件

研究內容：研究印刷電子紙顯示關鍵材料。研究高反射率三基色電子紙顯示的關鍵材料、顯示油墨、雙穩態顯示穩定性，開發電極材料及印刷型顯示功能層的制作技術，有源彩色電子紙顯示器件的結構設計、制備工藝、驅動電路、封裝材料及柔性電子紙顯示面板制作等關鍵技術。

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

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

預期成果：申請發明專利25項，形成創新創業團隊2個。實施年限：不超過5年 擬支持項目數：1—2項

有關說明：其他經費與中央財政經費比例不低于2：1。2.3 量子點發光顯示關鍵材料與器件研究

研究內容：研究高光效低成本紅、綠、藍量子點材料及新一代無鎘量子點材料制備技術，研究高性能載流子注入傳輸材料制備技術，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的調控技術。研究量子點電致發光顯示器件結構優化設計技術，開發全彩印刷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：印刷QLED紅光材料、綠光材料和藍光材料半峰寬分別<30 nm、<30 nm和<25 nm，發光效率分別>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，成果須應用到后續器件工藝項目中。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/行業標準。

預期成果：申請發明專利75項，發表論文20篇。實施年限：不超過5年

擬支持項目數：1—2項

2.4 面向激光顯示的關鍵材料與技術基礎研究

2.4.1面向激光顯示的三基色半導體激光器（LD）關鍵材料與技術基礎研究

研究內容：研究面向激光顯示的量子阱材料受激輻射機理及諧振腔中電子和光子相互作用機制，設計三基色半導體激光器結構，研究應變、摻雜、極化、偏振、模場等控制機制；研究激光器時域/頻域/空域調控的限域諧振腔設計；研究材料生長動力學過程，p型摻雜及補償機理、波導層的缺陷及吸收損耗抑制，降低激射閾值，提高發光效率；研究激光器側壁及腔面的鈍化機制、大電流密度下歐姆接觸的熱學問題，建立激光器失效模型，提高壽命。

考核指標：藍、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。

預期成果：申請發明專利30項，發表論文30篇。實施年限：不超過5年 擬支持項目數：1—2項

2.4.2 面向三基色LD激光顯示整機關鍵技術基礎研究 研究內容：研究激光顯示整機綜合設計理論；研究激光相干性與散斑效應的量效關系；研究雙高清大色域視頻信號的獲取、— 15 —

編/解碼及數字壓縮等原理和方法。

考核指標：提出超高清激光顯示整機理論解決方案，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鍵技術獲得突破性進展。

預期成果：申請發明專利30項，發表論文30篇。實施年限：不超過5年 擬支持項目數：1—2項

2.5 激光顯示整機研發及表征評估

研究內容：雙高清/大色域的整機系統設計；高效能光源模組、驅動及熱管理技術；實時白平衡控制及色溫調控技術；實用化消散斑及勻場照明技術與器件；高性能超短焦距鏡頭設計及相關材料與加工等關鍵技術；高性能光學微結構投影屏幕材料設計與屏幕制備技術；激光顯示高畫質圖像的顏色管理、帶寬壓縮及虛擬色彩等技術及軟硬件平臺；低壓驅動快響應液晶分子材料設計與制備技術研究；研制綜合性能表征測試平臺，在開展整機研制優化的基礎上對激光顯示關鍵材料與器件進行定量表征與評估，建立光電性能退化機理模型，解決激光顯示壽命問題；開展激光顯示標準化研究。

考核指標：光源模組功率>50 W，效率>25%；色溫6500 K可調；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；液晶響應速度<2 ms，驅動電壓<10 V；整機亮度>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，整機壽命≥2萬小時。制定激光顯示技術標準1件。

預期成果：形成創新創業團隊5個，申請發明專利100項。實施年限：不超過5年 擬支持項目數：1—2項

有關說明：其他經費與中央財政經費比例不低于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科學問題研究

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

考核指標：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，實現波長155—170 nm的寬調諧深紫外激光器。二極管直接泵浦鈦寶石超快激光器輸出功率≥5 W。

預期成果：申請發明專利30項，發表論文60篇。實施年限：不超過5年 擬支持項目數：1—2項

3.2 大功率光纖激光材料與器件關鍵技術

研究內容：研究大模場高增益雙包層光纖制備技術、高濃度稀土離子均勻摻雜控制技術、光纖暗化機制及抑制技術、光纖老化與損傷機理及控制技術；高亮度半導體激光泵浦源光纖耦合技術、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；高光束質量半導體激光器及光子晶體激光器技術；百瓦級單頻光纖激光器關鍵技術。

考核指標：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≥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的光纖耦合半導體激光泵浦源，功率≥10 W、發光面積1×50 μm2、壽命≥2萬小時的高亮度半導體激光芯片；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。

預期成果：申請發明專利50項，發表文章20篇。

實施年限：不超過3年 擬支持項目數：1—2項

有關說明：其他經費與中央財政經費比例不低于2：1。4.高端光電子與微電子材料

4.1 低維半導體異質結構材料及其關鍵技術 4.1.1 低維半導體異質結構材料及光發射器件研究

研究內容：研究低維半導體異質結構材料的外延生長技術，研究高速直調可調諧激光器、無制冷高速直調激光器、中遠紅外及THz半導體激光器、量子點激光器、微腔激光器的材料生長、結構設計、能帶調控以及腔模控制和選模機制；研究激光材料與器件失效機理，提高器件工作穩定性及服役壽命。

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

實施年限：不超過5年 擬支持項目數：1—2項

有關說明：其他經費與中央財政經費比例不低于2：1。4.1.2 低維半導體異質結構材料及光探測器件研究

研究內容：開展Ⅲ—V化合物半導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、結構設計、器件工藝。

考核指標：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%；波導型光探測器速率≥25 Gb/s，響應度≥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：1—2項

有關說明：其他經費與中央財政經費比例不低于2：1。4.1.3 高性能無源光電子材料與器件研究

研究內容：研究可調濾波器材料、高速調制器材料與器件的設計制作技術；研究與CMOS兼容的無源光電子材料和結構，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：研制出插損<3 dB可調濾波器，調制速率≥50 Gb/s的調制器；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：1—2項

有關說明：其他經費與中央財政經費比例不低于2：1。4.2 高性能合金導電材料及其微細材加工關鍵技術 研究內容：研究精密電子器件用超純銅銀合金的微合金化與軟化機理，強化途徑對電性能的影響機制，鑄錠冶金與短流程制備加工工藝和連續熱處理對絲箔材組織及機械物理性能的影響規律，合金及絲箔材在高端電子電力應用條件下組織性能演變與應用；研究金銀復合鍵合線材的合金化原理與機械電性能演變規律，微米級超薄復層復合絲復合技術，超細復合絲加工處理與防氧化復層技術，復合鍵合絲的應用技術；研究電阻合金主元素與摻雜元素對合金機械物理性能與工藝性能的影響規律，熔鑄過程中合金成分與雜質控制工藝，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律。

考核指標：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金基鍵合線斷裂負荷F≥10 cN、δ≥10%、ρ<1.85 μΩ·cm，復層絲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。

預期成果：建成高性能合金導電材料及其微細材制備加工技術示范基地，培養領軍型創新創業人才30名。

實施年限：不超過5年 擬支持項目數：1—2項

有關說明：其他經費與中央財政經費比例不低于2：1。4.3 聲表面波材料與器件

研究內容：開發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以及層間耦合效應。研發高頻聲表面波濾波器帶外抑制、功率耐受性和溫度補償關鍵技術，發展高世代聲表面波濾波器微納尺度精準加工技術。開發各類生物、化學、環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，穩定性的方法，以及應用于復雜環境和極端環境的多類型傳感器集成應用技術。開發基于聲表面波技術的微流體器件及其關鍵材料。

考核指標：開發一批應用于4G、5G移動通信的高性能聲表面波關鍵材料，壓電材料的機電耦合系數>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模化生產技術。無線無源聲表面波化學和生物傳感器的質量靈敏度>10 kHz/ng，檢測極限>1×1010 mM；聲表面波溫度傳感器精度達到±1℃，測試范圍達到-40～160 ℃，測試距離≥2米；氣體傳感器的 — 22 —

檢測下限達到100 ppm。開發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技術。

預期成果：申請發明專利50項，培養領軍型創新創業人才30名，帶動產業規模30億元。

實施年限：不超過4年 擬支持項目數：1—2項

有關說明：其他經費與中央財政經費比例不低于2：1。

第五篇：“大科學裝置前沿研究”重點專項2017年項目(編制大綱)

“大科學裝置前沿研究”重點專項

2016項目申報指南

項目申報全流程指導單位：北京智博睿投資咨詢有限公司

大科學裝臵為探索未知世界、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。為充分發揮我國大科學裝臵的優勢、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臵前沿研究重點專項實施方案。

大科學裝臵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臵的前沿研究，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臵，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臵，如先進光源、先進中子源、強磁場裝臵、強激光裝臵、大型風洞等，支持先進實驗技術和實驗方法的研究和實現，提升其對相關領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：1.強相互作用性質研究及奇異粒子的尋找；2.Higgs粒子的特性研究和超出標準模型新物理尋找；3.中微子屬性和宇宙線本質的研究；4.暗物質直接探測；5.新一代粒子加速器和探測器關鍵技術和方法的預先 — 2 —

研究；6.原子核結構和性質以及高電荷態離子非平衡動力學研究；7.受控磁約束核聚變穩態燃燒；8.星系組分、結構和物質循環的光學—紅外觀測研究；9.脈沖星、中性氫和恒星形成研究；10.復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.復雜湍流機理研究；13.多學科應用平臺型裝臵上先進實驗技術和實驗方法研究；14.下一代先進光源核心關鍵技術預研究。

根據專項實施方案和“十二五”期間有關部署，2016年優先支持20個研究方向。申報單位針對重要支持方向，面向解決重大科學問題和突破關鍵技術進行一體化設計，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，建議項目下設課題數不超過4個，每個項目所含單位數不超過6個。本專項不設青年科學家項目。

1.Higgs粒子的特性研究和超出標準模型新物理尋找 1.1 LHC實驗探測器升級

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

考核指標：完成按照國際合作組的合作協議承擔的繆子探測器、徑跡探測器、量能器等的設計、預研和建造任務。

2.中微子屬性和宇宙線本質的研究

2.1 空間間接探測暗物質粒子

研究內容：空間間接探測暗物質粒子實驗（DAMPE）的關鍵科學和技術問題。

考核指標：建立針對暗物質粒子探測關鍵技術和方法；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.暗物質直接探測

3.1 利用氙和氬探測器在高質量區直接探測暗物質 研究內容：依托錦屏地下實驗室和PandaX—500公斤級液氙探測器，優化探測器性能，提升探測器靈敏度，在高質量區（約100GeV）進行暗物質直接探測，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鍵技術。

考核指標：氙探測器在高質量區（100GeV左右）暗物質探測靈敏度達到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鍵技術。掌握液氬探測器關鍵技術。

4.新一代粒子加速器和探測器關鍵技術和方法的預先研究 4.1 高能環形正負電子對撞機預先研究

研究內容：正負電子對撞機加速器設計研究和高能量分辨探測技術研究。

考核指標：

1）完成質心系能量為240GeV左右高亮度正負電子對撞機相關探測器概念設計；確定并細化物理目標，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：粒子徑跡探測器內層硅探測器原型芯片的可能技術選項，要求位臵分辨達到15μm；外層時間投影室原型位臵分辨優于100um；得到顆粒度達5×5mm2成像型電磁量能器的可能技術選項；得到基于SiPM讀出的電磁量能器和顆粒度達1×1cm2基于大面積緊湊型氣體探測器的強子量能器的技術選項，以及粒子能量泄漏補償研究，解決相關設計中的關鍵問題；以切倫科夫探測器技術為主研究高能粒子分辨探測器的技術選項。

3）加速器設計：完成單環麻花軌道，包括局部雙環方案的磁聚焦結構設計和動力學孔徑優化，以及誤差效應、束流集體效應、麻花軌道效應等的分析。模擬對撞機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行模擬，完成束流準直系統設計。完成加速器探測器接合處本底、輻射分析研究及優化。

5.原子核結構和性質以及高電荷態離子非平衡動力學研究 5.1 天體環境中關鍵核過程研究

研究內容：依托蘭州重離子加速器裝臵（HIRFL）研究天體環境中的關鍵核反應及衰變過程。

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

突破、快質子俘獲（rp）、中微子質子（νp）等過程的核反應路徑，理解相關天體事件中能量產生機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態燃燒

6.1 高密度下加熱及電流驅動效率和協同效應研究 研究內容：未來聚變反應堆相關高密度條件下的加熱及電流驅動效率及協同問題。

考核指標：明確高密度條件下各種加熱和驅動手段的基本物理機制；提高射頻波與等離子體耦合效率；實現總功率10MW、多種ITER相關加熱手段間的高效協同。

7.星系組分、結構和物質循環的光學—紅外觀測研究 7.1黑洞與星系協同演化及其宇宙學效應研究

研究內容：利用LAMOST、FAST和HXMT的觀測數據，研究黑洞形成與星系協同演化及其宇宙學效應。

考核指標：搜尋、認證并定點觀測高紅移星系和類星體，發展新方法高精度測量黑洞質量、星系恒星和氣體質量，觀測黑洞吸積的高能物理過程、物質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和多波段輻射模型、探索黑洞與星系的宇宙學演化規律。

7.2致密天體觀測研究

研究內容：利用硬X射線調制望遠鏡衛星（HXMT）以及天 — 6 —

地一體化觀測設備，搜尋黑洞、中子星等致密天體，測量致密天體的質量，并開展相關理論研究。

考核指標：建立HXMT數據反演、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，確定黑洞的最小質量、中子星的最大質量；發現至少10個新的瞬變高能天體或者新的爆發事例；對新發現的高能變源開展后隨觀測證認和研究，建立不同類型的能譜態和時變態的演化和轉換模型，理解黑洞附近吸積盤的行為并測量黑洞的自轉，理解中子星磁球的性質并測量中子星表面磁場強度；構建黑洞和中子星等致密天體的質量分布。

8.復雜體系的多自由度及多尺度綜合研究

8.1 面向生物學和醫學科學的多尺度成像方法及研究 研究內容：發展基于先進光源和磁共振等技術的多尺度成像方法，對生命活動進行多尺度、多維度研究。

考核指標：基于先進光源、強磁場裝臵等多種平臺型裝臵聯用，建立結構和功能一體化的，多維度、多尺度成像方法和平臺，在單分子、細胞、組織、器官、個體等不同層次上揭示生命活動中結構與功能的物理化學機制，了解生命體系中相互作用、代謝調控、電子轉移、構象漲落等關鍵過程及其聯動網絡；為慢性疾病診療等提供相關科學基礎。

8.2多參量復合量子功能材料的表征與調控

研究內容：相關材料結構和物性表征技術研發和實現，及多物理場條件對多重參量復合量子功能材料的調控研究。

考核指標：利用并提升同步輻射光源、強磁場、散裂中子源等裝臵具備的相關條件，發展復合量子功能材料的高分辨表征技術；實現高分辨的材料結構表征、新奇量子態物性和新效應等的探測和調控；研制若干新型多參量復合量子功能材料，為相關技術發展和應用提供材料基礎。

9.高溫高壓高密度極端物理研究 9.1 強激光驅動新型粒子源和輻射源研究 研究內容：強激光驅動新型粒子源和輻射源。

考核指標：依托神光系列裝臵，建立拍瓦皮秒激光驅動粒子源的實驗方法和技術，理解強激光驅動粒子加速和超快輻射的物理機制、掌握定標關系，建立強激光驅動產生高品質粒子束和輻射源的方法和技術，獲得具有應用前景的粒子源（能量高于50MeV、品質優良的質子束等）和輻射源（空間分辨優于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用。

10.復雜湍流機理研究

10.1高速邊界層轉捩機理、模型及其控制研究

研究內容：高速邊界層流動轉捩機理、預測模型及其控制方法。考核指標：獲得高速邊界層bypass轉捩、橫流轉捩和邊界層 — 8 —

感受性等轉捩過程的流動新現象；獲得來流脈動、壁面粗超度、馬赫數、雷諾數、壁溫比等參數對轉捩過程的影響規律；建立和完善針對先進航空航天飛行器設計需求的轉捩預測新模型與新方法；發展高速邊界層轉捩的主/被動控制新技術，闡明其流動控制機理；獲得轉捩地面預示與飛行實驗結果之間的天地相關性。

11.多學科應用平臺型裝臵上先進實驗技術和實驗方法研究 11.1先進光源實驗技術和新型實驗方法

研究內容：高性能同步輻射光源的關鍵實驗技術和新型實驗方法。

考核指標：研發若干達到國際領先或先進水平的X射線探測器、微納聚焦光學元件和部件，爭取實現多項先進技術的轉移轉化；發展超高分辨X射線光學檢測和矯正技術、精密X射線光學系統高熱負荷緩釋技術；發展相干以及相襯X射線成像與散射實驗方法及串行晶體學方法，衍射、散射、吸收、成像、質譜等多種實驗技術不同組合及其與時間分辨技術相結合的綜合實驗方法。

11.2 X射線原位實驗技術研究和環境建設

研究內容：真實樣品環境條件及原位條件下的X射線原位實驗技術。

考核指標：建立樣品環境，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、液態、氣態，薄膜或纖維等多種樣品形態，滿足材料合成、化學反應、外場作用等

過程等中動態測試的需求。實現外場條件下的同步輻射X射線衍射、散射、吸收等實驗技術，滿足原子近鄰結構、長程有序結構、電子結構、界面與表面、納米或微米尺度結構等不同尺度結構研究的需求。發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和環境。

11.3 中子散射原位實驗技術研究和樣品環境建設

研究內容：依托散裂中子源、綿陽研究堆和CARR堆，發展中子散射各種原位環境的實現及原位條件下的實驗技術。

考核指標：研發集低/高溫、高壓、強磁/電場、多氣氛等多種條件、自動換樣及遠程控制的中子散射/衍射原位實驗樣品環境相關技術和設備。發展用中子散射直接和原位研究工程大試樣的實驗技術和環境。建立散裂中子多場耦合的原位實驗樣品環境。

11.4 白光中子源實驗技術研究

研究內容：依托中國散裂中子源的白光中子源開展核數據測量實驗研究。

考核指標：發展在白光中子源進行核數據精確測量的寬能譜中子飛行時間測量技術、復合測量（中子、（和帶電粒子）大型探測器陣列的相關技術、強脈沖源數字化觸發技術、滿足高精度實驗的極低本底控制技術、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。

11.5 脈沖強磁場極端條件下的實驗技術和方法研究

研究內容：脈沖強磁場極端條件下高精度、高靈敏度的測量技術；提高脈沖強磁場的磁場強度的技術。

考核指標：掌握脈沖強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100特斯拉的磁場峰值和60特斯拉10毫秒平頂波形磁場；發展適用于脈沖強磁場與同步輻射X射線、散裂中子源聯用的脈沖磁體結構及電源控制系統；掌握多電源協同工作、輸出電流高精度的控制技術，實現時序控制精度高于毫秒級、電流控制精度優于千分之一的高精度、高靈敏度的測量技術。

11.6 穩態強磁場極端條件下關鍵實驗技術和方法研究 研究內容：穩態強磁場下磁共振、超快寬光譜聯用表征技術，穩態強磁場下材料合成與表征融合技術。

考核指標：掌握穩態強磁場下的高精度核磁共振、電子磁共振、超高壓輸運、超快光學探測的綜合測量方法；解決小口徑磁體與低溫、高壓、光學等實驗技術的融合問題，實現穩態強磁場下磁共振（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）輸運設備、超快寬光譜儀（THz波段,240～2600nm波段）的研制；掌握穩態強磁場下材料合成的原位探測技術。

12.下一代先進光源核心關鍵技術預研究

12.1 X射線自由電子激光原理和核心關鍵技術研究

研究內容：X射線自由電子激光新原理及核心關鍵技術。考核指標：完成全相干、緊湊型、超短脈沖、連續波FEL的理論探索與實驗研究，包括EEHG、PEHG、級聯FEL等；掌握加速管（梯度>70MV/m）、能量倍增器、偏轉腔等X波段加速關鍵技術；掌握高性能波蕩器、高精度束流測量技術（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（同步精度好于20飛秒）；掌握高流強電子槍（流強>1mA）、連續波超導加速單元（梯度>15MV/m）等高重復頻率加速關鍵技術。

12.2 衍射極限同步輻射光源核心關鍵核心技術研究 研究內容：衍射極限儲存環光源物理優化設計及關鍵技術發展。考核指標：完成衍射極限儲存環的物理設計研究（相應不同能量，發射度達到0.01～0.05nm（rad，束流強度200～500mA）；掌握縱向變梯度二極磁鐵和高梯度聚焦磁鐵技術（>80T/m）、超導技術、小間隙鍍膜真空室技術（間隙5mm）、高性能波蕩器技術（新型EPU、QPU，超短周期波蕩器）、快速沖擊磁鐵技術（上升沿～1ns）、超高精度機械與準直技術等。