變革性技術(shù)是指通過科學(xué)或技術(shù)的創(chuàng)新和突破，對已有傳統(tǒng)或主流的技術(shù)、工藝流程等進(jìn)行一種另辟蹊徑的革新，并對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展產(chǎn)生革命性、突變式進(jìn)步的技術(shù)。圍繞變革性技術(shù)開展的重點(diǎn)專項(xiàng)課題也是比較多的，下面學(xué)術(shù)顧問具體分享變革性技術(shù)課題研究方向和內(nèi)容：

　　變革性技術(shù)課題研究主要是圍繞材料，地學(xué)，信息，制造，能源，生命科學(xué)及交叉等學(xué)科展開探究，同一指南方向下，原則上只支持1項(xiàng)，僅在申報項(xiàng)目評審結(jié)果相近，技術(shù)路線明顯不同，可同時支持2項(xiàng)。

　　1.高效熱電磁全固態(tài)能源轉(zhuǎn)換新材料與器件

　　研究內(nèi)容：研究電子-聲子-自旋/局域磁場相互作用及其物理新機(jī)制和新效應(yīng);同時具有高熱電性能和高磁熵變等多功能新材料設(shè)計、精細(xì)結(jié)構(gòu)表征及其構(gòu)效關(guān)系;熱電磁多功能新材料超快速制備新技術(shù)與結(jié)構(gòu)控制原理;基于新材料的熱電磁多功能新型器件設(shè)計與制造方法;熱電磁能量轉(zhuǎn)換新原理與熱電磁全固態(tài)制冷原型系統(tǒng)。

　　2.鈮酸鋰薄膜重要片上光子器件

　　研究內(nèi)容：研究高品質(zhì)鈮酸鋰薄膜光波導(dǎo)、光學(xué)微腔和光學(xué)超晶格等光學(xué)微結(jié)構(gòu)的制備;研究片上光子頻率高速調(diào)諧及片上 糾纏光子對產(chǎn)生;研究以光子頻率作為量子信息編碼實(shí)現(xiàn)量子邏輯門操作;研制片上有源光量子器件、可編程光量子信息處理芯片及片上光頻梳等重要器件。

　　3.高能量密度二次電池材料

　　研究內(nèi)容：面向新一代智能電動汽車和可穿戴式設(shè)備的需求，突破二次電池的體積能量密度和安全性瓶頸，研究分級納米超結(jié)構(gòu)負(fù)極材料反應(yīng)過程原位觀測和動力學(xué)性能調(diào)控技術(shù)、高能量密度梯度正極材料原位觀測和界面調(diào)控技術(shù)、多級結(jié)構(gòu)納米導(dǎo)電材料輸運(yùn)性能調(diào)控技術(shù)，以及儲能器件設(shè)計、材料匹配與制造工藝，研制出新一代高能量密度鋰離子電池和柔性可穿戴電池。

　　4.“石墨烯基第三代+”深紫外固態(tài)光源器件

　　研究內(nèi)容：發(fā)展介電襯底上石墨烯的直接生長方法，獲得高質(zhì)量、大面積、層數(shù)可控、摻雜濃度和晶疇尺寸可調(diào)的石墨烯薄膜，實(shí)現(xiàn)宏量制備;研究石墨烯上氮化物薄膜的生長機(jī)制，解決氮化物異質(zhì)外延中晶格失配和熱失配的瓶頸問題，建立范德華外延生長氮化物的理論模型，實(shí)現(xiàn)大尺寸非晶襯底上高質(zhì)量氮化物的可控制備技術(shù);研制非晶襯底上深紫外發(fā)光器件;發(fā)展基于石墨烯的器件轉(zhuǎn)移技術(shù)，實(shí)現(xiàn)深紫外發(fā)光器件的柔性構(gòu)筑。

　　5.寬波段光電探測材料

　　研究內(nèi)容：針對全天候、全天時高分辨率對地成像觀測需要，開展具有寬波段響應(yīng)特性的光電探測材料新體系設(shè)計;研究其n型和p型雜質(zhì)能級特征，并探索其摻雜和激活工藝;研究其異質(zhì)外延薄膜微觀結(jié)構(gòu)及界面特征演化規(guī)律，并構(gòu)造其多層膜;研制寬光譜多波段光電探測原型器件，并開展其在航天光學(xué)載荷中應(yīng)用價值評估考核。

　　6.電子束層凝制備超純凈高均質(zhì)高溫合金

　　研究內(nèi)容：電子束精煉高溫合金中微量雜質(zhì)元素去除機(jī)制及合金元素調(diào)控方法;電子束層凝高溫合金均質(zhì)化控制原理;高溫合金的化學(xué)近程序團(tuán)簇結(jié)構(gòu)及超純凈合金化再設(shè)計;粉末制件與超純母合金的組織遺傳性及其疲勞性能;超純凈高均質(zhì)難變形高溫合金的塑性變形機(jī)理及其組織性能調(diào)控;超純凈單晶高溫合金的鑄造缺陷控制及力學(xué)性能評價。突破現(xiàn)有高溫合金純凈度低、偏析高的冶金質(zhì)量瓶頸，探索超純凈高均質(zhì)高溫合金電子束層凝 技術(shù)體系，并進(jìn)行驗(yàn)證性應(yīng)用。

　　7.水伏效應(yīng)材料及其制備與應(yīng)用研究

　　研究內(nèi)容：研究固液界面電荷傳輸和能量轉(zhuǎn)換規(guī)律，研究功能材料與水相互作用生電的水伏效應(yīng)機(jī)理;開展具有優(yōu)異水伏效應(yīng)材料的微結(jié)構(gòu)設(shè)計和構(gòu)效優(yōu)化方法研究，發(fā)展高效水伏效應(yīng)材料的宏量可控制備方法;研究水伏效應(yīng)器件的長效穩(wěn)定性，建立大規(guī)模集成化生產(chǎn)工藝，演示驗(yàn)證水伏效應(yīng)。

　　8.復(fù)雜油氣智能鉆井理論與方法

　　研究內(nèi)容：研究井下智能傳感器響應(yīng)機(jī)理與隨鉆測錄導(dǎo)一體化協(xié)同機(jī)制，構(gòu)建復(fù)雜地層參數(shù)智能表征與超前探測方法;研究地層環(huán)境自適應(yīng)的智能破巖作用機(jī)理，探索復(fù)雜地層鉆井井眼軌跡智能導(dǎo)向控制方法;揭示鉆井工程參數(shù)地面-井下閉環(huán)響應(yīng)機(jī)制，研究復(fù)雜地層鉆井井筒穩(wěn)定性智能調(diào)控方法;研究自適應(yīng)智能鉆井液體系，探索鉆井液性能智能化設(shè)計、評價與調(diào)控方法;研究鉆井?dāng)?shù)據(jù)智能流動、融合與自我凈化方法，構(gòu)建復(fù)雜油氣鉆井智能監(jiān)控、診斷與決策系統(tǒng)。

　　9.深部碳、氧循環(huán)的金屬同位素示蹤方法研究

　　研究內(nèi)容：面向開拓金屬穩(wěn)定同位素示蹤地球深部碳、氧循環(huán)的技術(shù)體系，研究包括碳酸鹽含有的二價金屬元素、氧逸度敏感的變價金屬元素和生命需要的金屬元素的同位素高精確度分析技術(shù)體系;研究板塊俯沖和巖漿過程中金屬同位素地球化學(xué)行為和分餾機(jī)制;開發(fā)多種金屬同位素體系聯(lián)合示蹤地球深部碳、氧循環(huán)的理論和技術(shù)體系。

　　10.俯沖帶深部過程與非生物成氣

　　研究內(nèi)容：針對俯沖帶為地球深部提供充足的碳源和水源，形成了甲烷氣和氫氣等資源，突破對這些清潔能源僅限于地表之下不到十公里的范圍內(nèi)的傳統(tǒng)認(rèn)識;揭示從地球深部到地表C-H化合物的物理化學(xué)性質(zhì)和交換機(jī)制，開辟以部分烴類為代表的高壓有機(jī)化學(xué)新領(lǐng)域。結(jié)合典型俯沖帶研究，初步揭示地球深部無機(jī)成因氣的運(yùn)移機(jī)理。

　　以上是優(yōu)選的10大變革性技術(shù)課題申報方向，主要是面向解決重大科學(xué)問題和突破關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行一體化設(shè)計。鼓勵圍繞一個重大科學(xué)問題，從基礎(chǔ)研究到應(yīng)用研究全鏈條組織項(xiàng)目。鼓勵依托國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等重要科研基地組織項(xiàng)目。項(xiàng)目應(yīng)整體申報，須覆蓋相應(yīng)指南方向的全部考核指標(biāo)。每個項(xiàng)目下設(shè)課題不超過4個，每個項(xiàng)目參與單位數(shù)不超過6家。

　　課題項(xiàng)目執(zhí)行期一般為5年，申報項(xiàng)目特別需提出明確、有顯示度的5年總體目標(biāo)和2年階段目標(biāo)和考核指標(biāo)(或研究進(jìn)度);立項(xiàng)項(xiàng)目實(shí)行“2+3”分段式資助，在項(xiàng)目執(zhí)行2年左右對其目標(biāo)完成情況進(jìn)行評估，根據(jù)評估情況確定項(xiàng)目后續(xù)支持方式。

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