十二五我國化學學科優先發展領域

  2010年10月19日，在「2010年微納尺度分離和分析技術學術會議暨第六屆全國微全分析學術會議」上，基金委化學科學部常務副主任梁文平研究員向與會代表們介紹了「十二五」期間我國化學學科發展戰略及11項優先發展領域。

    「十二五」化學學科發展戰略

    在報告中，梁文平研究員表示隨著中國處在一個新的歷史發展時期，中國的化學基礎研究正處在發展的新的歷史起點上，中國化學科學的發展需要更多的原始創新，世界化學科學發展需要貼上中國創造的標籤，「十二五」期間我國化學學科還需要科學家們繼續努力保持已有優勢，趕超國際先進水平，推動我國從化學大國走向化學強國。「十二五」期間我國化學學科發展戰略規劃如下：

    1.保持已有優勢，發展新的特色領域。在已有的研究基礎上，堅持「有所為，有所不為」，繼續深入開展以化學合成及理論為核心，以材料科學、能源科學、生命科學、農業科學、環境科學和信息科學等領域的重大需求為嚮導，發展定向、高效、低耗、綠色的化學合成、能量和物質轉換體系及相關技術，加強基礎研究思想和方法向原理器件設計及製備技術的轉化，強化探索和創新意識，注重基礎研究、基礎應用研究和應用研究的結合與協調發展，加快化學學科的全面發展。

    2.在化學學科的前沿和新興領域取得重要突破，趕超國際先進水平。在化學科學的前沿及其新興領域，選擇具有一定基礎和優勢，關係國計民生和國家安全的關鍵科學問題，集中力量、重點突破。爭取在揭示分子及其組裝體的可控合成、設計規律、性質與微觀結構的本質關係，在高性能、不同凝聚態結構化學材料體系的製備、表徵、理論模擬和計算方法，在高效能源和物質轉化催化劑的設計和激勵、在關乎人類生存和健康的藥物設計和合成等領域取得重要研究成果。

    3.加強與材料科學、生命科學、信息科學等學科的交叉、滲透和融合形成新的生長點，有重點地發展一些新的國際前沿研究領域。瞄準化學科學前沿和國家戰略需求，完善學科布局與結構，注重和加強化學科學各分支學科及其與材料科學、生命科學、信息科學、納米科學等學科的交叉、滲透和融合，推動學科建設，形成新的學科生長點，賦予化學科學新的內涵和生命力。前瞻性地重點部署和發展一些新的具有戰略意義的國際前沿研究領域(例如：能源、環保、生物、催化等)，組織學科交叉研究和多學科綜合研究。

    4.面向國民經濟與國防建設的重大需求，取得一批具有自主智慧財產權的應用性成果。深入開展與化石能源高效綠色轉化、太陽能和核能利用相關的能源科學和材料研究，深入開展與光、電、磁等的發生、轉換、存儲、輸運、顯示和掩蔽相關的信息及防護科學和技術成就；深入開展與人體健康相關的檢測、診斷和治療藥物的技術研究；深入開展與動植物生長、發育和抗逆性相關的農業科學和技術研究；深入開展以水資源、土壤和空氣等相關的分離淨化科學和技術研究，堅持不懈地推動關鍵領域技術的群體突破。

    5.建設一批國際一流水平的研究基地，培養一批在國際有影響的優秀青年學術帶頭人，培養一批德才兼備的中青年拔尖和領軍人才，使他們成為凝聚和帶動研究團隊的核心。優化資源配置，集中力量建設一批國際一流水平的、學科綜合交叉的、資源共享的基礎科學和前沿技術研究基地，繼續發揮經濟和文化發達、人才集中地區已有科研基地的示範和引領作用，注重對經濟欠發達的西部地區科研基地的培育和扶持。針對國家對高素質創新人才的需求，圍繞人才強國的發展戰略，堅持以人為本，切實加強科技人才隊伍建設，造就和吸引更多具有國際化教育和多學科背景的「領軍人才」，為順利實現「十二五」期間化學科學發展的戰略目標提供人才保障。

    「十二五」我國化學學科優先發展領域

    梁文平研究員指出「十二五」期間我國化學學科優先發展的領域主要包括分析測試原理和檢測新技術、新方法，合成化學，化學結構、分子動態學與化學催化，大分子和超分子化學，複雜體系的理論、模擬與計算，與生物和醫學交叉界面的化學等11個領域。具體內容如下：

    1.合成化學

    (1)功能導向新物質的可控、高效、綠色設計合成理論和方法;

    (2)分子剪裁和組裝的控制和機理;

    (3)複雜體系及其反應歷程與機理的研究;

    (4)新合成策略、概念和技術的探索;

    (5)極端條件下的合成和製備。

    2.化學結構、分子動態學與化學催化

    (1)化學反應動態學理論與實驗技術;

    (2)表面、界面化學反應的本質、動態過程及反應控制;

    (3)催化機理及其反應過程的調控;

    (4)極端條件下的化學反應與物質結構。

    3.大分子和超分子化學

    (1)可控/「活性」聚合方法與不同拓撲結構聚合物精密合成;

    (2)光電磁功能大分子性能優化;

    (3)非石油大分子合成與高分子生物合成;

    (4)高分子多層次結構動態過程與機制;

    (5)生物醫用高分子及其與細胞相互作用及調控規律;

    (6)超分子體系與超分子聚合物的構築與可控組裝;

    (7)超分子材料功能化的結構設計、理論計算與實驗表徵。

    4.複雜體系的理論、模擬與計算

    (1)複雜體系的理論、模擬與計算;

    (2)從結構到性能預測為導向的複雜體系計算方法與應用;

    (3)普適可靠的密度泛函形式、高精度和低標度的電子相關理論;

    (4)激發態結構與過程理論;

    (5)物質形態轉換過程中化學反應過程的理論與計算;

    (6)高維、多自由度及凝聚相體系的量子動力學理論與非平衡、非線性統計理論;

    (7)自組裝結構與過程多尺度的動力學理論。

    5.分析測試原理和檢測新技術、新方法

    (1)複雜樣品系統分離與鑑定方法學研究;

    (2)多維、多尺度、多參量分析測試新原理與新方法研究;

    (3)組學分析中的新方法和新技術;

    (4)面向國家安全、人類健康、突發事件的分析方法與技術;

    (5)分析器件、裝置、儀器及相關軟體的研製;

    (6)極端條件下的分析化學基礎研究。

    6.與生物和醫學交叉界面的化學

    (1)基於化學小分子探針的複雜生物體系中信號轉導過程研究;

    (2)具有重大意義的生物大分子及其類似物的合成及功能研究;

    (3)非編碼RNA結構與功能研究;

    (4)幹細胞化學生物學及神經化學生物學;

    (5)生物體系中信息獲取新方法和新技術：化學探針與分子成像;

    (6)計算機模擬技術，特別是針對複雜生物網絡體系的計算技術。

    7.綠色與可持續化學

    (1)有毒、耗能和污染產品的分子替代與可持續產品創製;

    (2)高效「原子經濟性」新反應;

    (3)無毒無害及可再生原料的高效轉化;

    (4)環境友好的反應介質的開發和利用;

    (5)綠色化工過程與技術;

    (6)全生命周期分析與評價。

    8.人類生存環境中的基本化學問題

    (1)環境分析新方法、新原理、新技術;

    (2)大氣、水體、生物、土壤複合污染過程與控制;

    (3)污染物的生物有效性與生態效應的化學機制;

    (4)污染物的生態毒理與健康效應;

    (5)化學污染物暴露與食品安全;

    (6)化學品風險評估與管理的理論和方法。

    9.功能導向材料的分子設計與可控制備

    (1)不同尺度物質間相互作用的機制及其調控規律;

    (2)表面和界面的結構調控與功能化;

    (3)研究「從分子到固體」的組裝過程和規律，構築有序納米結構和材料;

    (4)光電磁及其複合性能等功能無機晶態材料的分子設計與可控制備;

    (5)有機/高分子光電功能材料的設計與可控制備;

    (6)極端條件下材料的化學結構形態及物相的控制和調控。

    10.能源和資源的清潔轉化與高效利用

    (1)化石能源高效清潔轉化;

    (2)生物質高效轉化的化學化工基礎;

    (3)我國特有資源的高效高值利用;

    (4)太陽能高效低成本轉換利用;

    (5)核能高效安全利用的化學化工基礎;

    (6)新型、高效、清潔的化學能源與替代能源。

    11.面向節能減排的過程工程

    (1)可再生能源開發、利用中的化學工程基礎;

    (2)發展綠色工藝和技術的基礎理論問題;

    (3)先進功能材料製備、大規模生產與應用的化學工程基礎理論;

    (4)極端條件下化學反應、生物轉化過程;

    (5)化工過程的信息獲取、加工與應用;

    (6)重要化工過程的先進計算與模擬;

    (7)複雜體系或過程的介尺度理論、結構及其調控。