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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
2、向将支持 1-2个项目）。 申请人应针对重要支撑方向， 进行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。21. 新型纳米结构材料和功能材料 1.1
3、 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。1.3 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
4、 :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50 cm2/(vs)的p 型半导体，电子迁移率 15cm 2/(v s)的n型半导体，以及空穴迁移率 5.0 cm2/(v s)和电子迁移率 5.0 cm2/(v s)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
5、子迁移率大于3.0cm2/(v s)。2. 纳米结构的表征和检测技术2.1 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
6、 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。2.2 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
7、性质的综合测量技术。2.3 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
8、成像； 揭示了单原子催化反应中化学键演化的 基本步骤。63. 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、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
9、 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
10、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，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
11、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，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
12、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 认可的适用于临床应用的纳米酶检测试剂盒， 1
13、-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
14、 2-3 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。4. 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
15、。5.3 纳米材料和新化学储能新系统研究内容 :高能量密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 500 Wh/kg循环寿命 30次，其中正极材料的比容量 300 mah/g5.4 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
16、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。5.5 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
