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1、“纳米科技”重点专项XXXX度项目申报指南建议“纳米技术”重点项目XXXX年度项目申请指南建议书为了继续保持中国在纳米技术国际竞争中的优势，促进相关研究成果的转化和应用，根据国家中长期科学和技术发展规划纲要（XXXX，纳米技术重点项目围绕上述主要任务），批准和支持了43个研究项目（包括10个青年科学家项目）。根据“十三五”期间的专项实施计划和相关部署，XXXX重点纳米科技项目将重点关注纳米制备和加工新技术。纳米级表征和标准；纳米生物医学；纳米信息材料和器件；能源纳米材料和技术；将继续部署环境纳米材料和技术，并将优先支持28个研究方向（每个方向将支持1-2个项目）。申请人应针对重要支撑方向，进行
2、解决重大科学问题和突破关键技术的集成设计，组织项目申请，每个项目的目标应涵盖所有评估指标。鼓励围绕重大科学问题或重要应用目标组织项目，从基础研究到应用研究。鼓励组织以国家实验室和国家重点实验室等重要科研基地为基础的项目。项目实施期一般为5年。一般项目下的科目数量原则上不超过4个，每个项目包含的单元数量控制在4个以内。计划支持青年科学家的项目不超过10个，总预算不超过5000万元。青年科学家可以参考重要的支持方向来组织项目申请，但不受研究内容和评估指标的限制。2新型纳米结构材料和功能材料1.1新型纳米结构材料研究内容:发展新型纳米金属结构材料的结构设计、制备原理和技术，实现纳米金属结构材料的多层
3、次构建；研究了纳米结构的力学性能、物理化学性能、结构稳定性、疲劳、磨损、腐蚀等诱发行为，建立了纳米结构与性能的关系。探索纳米金属结构材料的工业应用。评估指标:结构特征尺寸实现50%；有机光子集成器件的尺寸大于15厘米X15厘米。纳米复合材料的制备和应用研究内容:宏观尺度纳米组装体系纳米复合材料的可控宏观尺度制备方法和组装原理，以及界面对物质和能量传输规律的影响；宏观纳米结构单元和组件的应用、稳定性和使用性能:开发应用于空间技术领域的纳米复合材料。评估指标:优化纳米复合材料性能的实用设计，建立功能可调的宏观尺度纳米复合材料的结构和构效关系；该超黑表面复合涂层具有宽频带电磁波吸收特性，在铝合金等材
4、料表面可达到国际标准1级，断裂伸长率5%对入射光的吸收能力99.5%，减少反射等噪声信号，实现空间在轨实验和检测。制备用于航空航天飞行器隔热和防火应用的轻质高强度材料，密度为50%，室温下热导率为50cm2/(vs)的p型半导体，电子迁移率15cm2/(vs)的n型半导体，以及空穴迁移率5.0cm2/(vs)和电子迁移率5.0cm2/(vs)的双极有机半导体纳米功能材料；有机半导体场效应器件集成技术的载流子迁移率大于3.0cm2/(vs)。纳米结构的表征和检测技术新纳米材料的有效结构优化和功能预测研究内容:开发高效的全局结构和响应路径优化搜索以及性能评估理论和计算方法；实现了对新型纳米光催化材
5、料、相变纳米存储材料、低维自旋电子器件材料等的结构、生长机理、稳定性和物理性能的优化和准确预测。评估指标:优化搜索周期短于1周（168小时），并行任务数超过100个，实现了1000多个纳米体系的快速结构和相变路径预测，同时高效评估了50多个体系的催化活性动力学。筛选和预测三种以上新型可见光光解水和低碳能量转换催化材料的结构、生长机理和稳定性；预测了两种或两种以上新型相变纳米存储材料和低维自旋电子器件材料的稳定结构和生长机制。单分子器件的原位高灵敏测量技术研究内容:高精度、高稳定性和高集成度的单分子异质性5结构建造-在单一分子尺度上研究新的物理和化学现象及其调节规律的方法。评估指标:单分子异质结
6、结构可控、精确，单分子水平的光、电、磁等性质的高灵敏检测，将测量灵敏度提升到单电子和单光子的极限水平，实现纳秒级时间分辨率，实现信噪比大于1000的整流/开关比，实现1000个单分子器件集成阵列的演示；结合基于第一原理的新理论方法，可以利用电、光、磁等外场来调节单个分子的新效应，建立了一种装置中分子物理性质的综合测量技术。纳米结构及其基本物理相互作用的高分辨率光谱表征研究内容:开发和应用高空间分辨率和时间分辨率的机械、电学和光学测量技术，研究纳米结构元素的几何和电子结构，以及原子和分子在原子和分子尺度上的基本物理相互作用和过程。评估指标:在单键水平上测量原子、离子和分子间（弱）相互作用，以实现
7、原子尺度、空间取向分辨率和小于10皮牛的力的测量精度，揭示组装系统中分子间力的特征和本质；确定纳米元素结构中点缺陷的原子配位、构型和电子态特征，实现原位飞秒时间分辨光谱测量和原子结构分辨电学表征；亚分子尺度稳定态和激发态的探测，实现分子中电荷和自旋的轨道分布成像；揭示了单原子催化反应中化学键演化的基本步骤。6纳米医学诊断和纳米药物开发的新方法3.1纳米检测和病原体体外诊断的新方法研究内容:荧光纳米材料的制备及性能控制；荧光纳米材料标记检测技术和方法:快速检测病原体（如流感病毒）和研究感染机制。评估指标:1-2种用于病原体快速检测的荧光纳米材料的大规模（克级）制备方法，能够实现对材料的化学成分、
8、尺寸、结构（能级）和性质（荧光性质、表面界面性质、能量转移和跃迁）的精确控制；1-2复杂生物样品中的特定病原体检测技术，检测灵敏度达到单个病毒颗粒的水平；研究1-2种病原体感染机制的动态示踪方法:2-3种纳米材料标记的临床检测试剂和试剂盒。3.2 纳米技术在恶性肿瘤等重大疾病临床诊断和治疗中的应用及研究内容:开发临床应用的术中分子影像技术，开发恶性肿瘤等重大疾病（如胃癌、乳腺癌、肝癌）诊断和外科治疗的纳米材料、分子影像技术及设备。评估指标:针对恶性肿瘤（如胃癌、乳腺癌、肝癌）等重大疾病，建立无毒性重金属无机纳米材料标记物的快速检测技术和方法，实现高灵敏度、高组织穿透性的原位检测和实时跟踪，灵敏
9、度达到单分子或单细胞水平；开发1-2种安全有效的近红外发光纳米材料及相应的分子成像检测技术和设备，满足临床分子成像和手术导航的要求；在人体内实现纳米技术7分子影像学和临床应用的突破。3.3 用于恶性肿瘤早期诊断体外检测的纳米材料、装置和技术研究内容:研发纳米检测技术和方法，用于恶性肿瘤（如肺癌和胰腺癌）等重大疾病的早期检测，以及替代活检的临床血液和体液，如用于捕获和分离微量生物量的纳米材料、微流控等生物测控装置和技术。评估指标:微量特异性细胞（包括循环肿瘤细胞、细胞团等）的检测灵敏度。）、外来体、蛋白质、核酸等。在被测物质达到单细胞或单分子水平时；开发纳米定量分离和微量细胞检测等1-2种新技术
10、，满足重大疾病早期检测和术后监测、恶性肿瘤转移机制研究等需要。使用纳米材料或设备开发3-5种经CFDA批准的临床检测试剂和试剂盒。3.4 新型抗癌纳米药物及其制备关键技术研究内容:针对乳腺癌临床治疗中的转移和耐药两大问题，采用肿瘤特异性靶向、调节肿瘤微环境、阻断肿瘤转移信号通路等策略，实现了纳米药物抗肿瘤转移和耐药理论的新突破。开展抗肿瘤纳米药物制备过程的大规模制备、在线质量控制、自动化和智能控制等创新关键技术研究。评估指标:建立抗乳腺癌药物的纳米给药技术，揭示纳米药物抗肿瘤转移和耐药性的机制和分子机制，建立8抗癌纳米药物自动化智能控制大规模制备技术:3种以上注射级纳米材料的研发获得生产许可，
11、利用纳米技术提高10种抗癌候选药物的成药性能，1-2种具有抗肿瘤转移或耐药功效的纳米新药获得CFDA临床试验许可。3.5 纳米材料的酶效应及其在血液疾病临床诊断和治疗中的应用研究内容:设计和构建新型纳米酶，研究其生物学效应和原理，开发检测和调节细胞内氧化还原微环境的新技术和新方法，结合纳米生物传感和造血组织成像技术，研究血液系统主要疾病的关键问题，如白血病的难治性和耐药性，开发基于新型多肽、抗体、适体等的纳米生物诊断和治疗技术及纳米酶诊断和治疗技术。评估指标:纳米酶生物效应的完整系统总结；建立纳米酶检测的相关技术标准；揭示1-2种主要造血系统疾病的发病机制和耐药机制；获得2-3种CFDA认可的
12、适用于临床应用的纳米酶检测试剂盒，1-2种纳米诊断和治疗技术进入临床前实验。3.6纳米技术在肿瘤微环境调控和新型纳米药物方面的研究内容:针对严重危害健康的恶性肿瘤，特别是对人体危害较大、微环境效应明确的肿瘤类型，如肝癌、胰腺癌、乳腺癌等，研究纳米技术在肿瘤微环境调控、改善肿瘤恶性表型和提高疗效方面的作用机制，结合肿瘤的综合治疗开发新型纳米药物和药物载体材料。9评估指标:利用生物分子或高生物相容性分子的精确自组装等技术，开发新的纳米药物和药物载体，提出并完善基于肿瘤微环境调控纳米技术的3-5项新的抗肿瘤策略，开发2-4种创新方法分析纳米药物在细胞和活体中的吸收、转运、代谢机制和安全性评价，获得2
13、-3份基于肿瘤微环境调控和肿瘤综合治疗的新药临床批准文件或新药证书。高性能纳米光电器件4.1表面等离子体高效光热转换机制和原型器件的研究内容:表面等离子体纳米结构中光致热载流子的产生和调控机制及其在光热、光电、热光和热电转换中的应用；纳米结构光致热载流子增强效应及其相关的光电信息器件原理，如:光吸收体、热辐射体、光探测器等。基于光致热载流子原理的中红外光源和探测器原型评估指标:阐明表面等离子体光诱导热载流子的产生和调控机制，以及热载流子提高光热、光电、热光和热电转换效率的新方法和新技术；获得超宽光谱(400纳米至超过XXXX年；典型设备实现应用演示。纳米材料和新化学储能新系统研究内容:高能量密
14、度新型化学储能器件纳米材料的精确设计和可控合成，纳米电极材料结构与电池性能的内在关系，充放电过程中电池材料成分结构的实时监测和原位表征技术，能量密度、循环寿命和安全协同提升策略。评估指标:通过纳米技术，新能源蓄电池的综合性能得到全面提高，具有高比容量的新型纳米电极材料具有应用价值。新电池的能量密度500Wh/kg循环寿命30次，其中正极材料的比容量300mah/g多相纳米催化材料与高附加值精细化工产品工程研究内容:阐明多相纳米催化活性中心的精细结构特征，实现碳氧键的高效构建和重组，生产高附加值精细化工产品，从原子、分子和中尺度层面揭示纳米催化活性中心结构与碳氧键高效构建和重组的构效关系和反应机
15、理，突破纳米催化剂的大规模制备技术，建立中试和工业示范。15考核指标:突破碳氧键高效构建和重组的基础理论和技术瓶颈，生产高附加值精细化工产品的多相纳米催化剂，开发大规模制备纳米催化剂的通用技术和多相催化的绿色生产工艺，形成基础研究、技术开发和生产示范的全链技术解决方案。创建5-8种新型多相纳米催化剂，建立4-6种乙二醇、甲基丙烯酸甲酯、二羟基丙酮等精细化工产品的工业示范设备。，这些产品附加值高，国内供不应求。仿生能量转换纳米材料和装置研究内容:仿生纳米孔结构的能量转换机理，纳米孔结构和组成对能量转换效率的影响，集成能量转换器件的集成和封装，在人工光合作用和盐差发电等领域的应用示范。评估指标:揭
16、示生物离子通道高效能量转换的机制；研发适合不同应用需求的纳米结构元件，如纳米级光催化剂和纳米孔结构膜材料:纳米孔结构膜材料的功率密度5W/m2一种表征纳米多孔膜材料和器件能量转换系统的新方法，表征能量转换过程中离子传输的动态过程；集成纳米孔结构的能量转换装置:小型人工光合作用装置和大盐差发电的工业示范。6.环境纳米材料和处理计划纳米材料和技术用于土壤有机污染的抗性控制和有效修复16研究内容:用于农田土壤有机污染抗性控制和有机污染场地土壤高效修复的纳米材料和技术。评估指标:研发新型实用功能纳米材料，吸附、固定和消除土壤中的典型有机污染物，防止作物吸收和积累，揭示土壤-作物系统中污染物迁移和积累的界面过程及抗性和控制机制；研究和开发新的功能纳米材料和综合修复技术，用于降解和去除场地土壤中的有机污染物；研究功能纳米材料在土壤中的迁移转化过程及其生物生态效应。已经形成了几种实用技术来实现演示应用。纳米材料和典型污染物检测技术研究内容:纳米材料
