十二五我国化学学科优先发展领域

  2010年10月19日，在“2010年微纳尺度分离和分析技术学术会议暨第六届全国微全分析学术会议”上，基金委化学科学部常务副主任梁文平研究员向与会代表们介绍了“十二五”期间我国化学学科发展战略及11项优先发展领域。

    “十二五”化学学科发展战略

    在报告中，梁文平研究员表示随着中国处在一个新的历史发展时期，中国的化学基础研究正处在发展的新的历史起点上，中国化学科学的发展需要更多的原始创新，世界化学科学发展需要贴上中国创造的标签，“十二五”期间我国化学学科还需要科学家们继续努力保持已有优势，赶超国际先进水平，推动我国从化学大国走向化学强国。“十二五”期间我国化学学科发展战略规划如下：

    1.保持已有优势，发展新的特色领域。在已有的研究基础上，坚持“有所为，有所不为”，继续深入开展以化学合成及理论为核心，以材料科学、能源科学、生命科学、农业科学、环境科学和信息科学等领域的重大需求为向导，发展定向、高效、低耗、绿色的化学合成、能量和物质转换体系及相关技术，加强基础研究思想和方法向原理器件设计及制备技术的转化，强化探索和创新意识，注重基础研究、基础应用研究和应用研究的结合与协调发展，加快化学学科的全面发展。

    2.在化学学科的前沿和新兴领域取得重要突破，赶超国际先进水平。在化学科学的前沿及其新兴领域，选择具有一定基础和优势，关系国计民生和国家安全的关键科学问题，集中力量、重点突破。争取在揭示分子及其组装体的可控合成、设计规律、性质与微观结构的本质关系，在高性能、不同凝聚态结构化学材料体系的制备、表征、理论模拟和计算方法，在高效能源和物质转化催化剂的设计和激励、在关乎人类生存和健康的药物设计和合成等领域取得重要研究成果。

    3.加强与材料科学、生命科学、信息科学等学科的交叉、渗透和融合形成新的生长点，有重点地发展一些新的国际前沿研究领域。瞄准化学科学前沿和国家战略需求，完善学科布局与结构，注重和加强化学科学各分支学科及其与材料科学、生命科学、信息科学、纳米科学等学科的交叉、渗透和融合，推动学科建设，形成新的学科生长点，赋予化学科学新的内涵和生命力。前瞻性地重点部署和发展一些新的具有战略意义的国际前沿研究领域(例如：能源、环保、生物、催化等)，组织学科交叉研究和多学科综合研究。

    4.面向国民经济与国防建设的重大需求，取得一批具有自主知识产权的应用性成果。深入开展与化石能源高效绿色转化、太阳能和核能利用相关的能源科学和材料研究，深入开展与光、电、磁等的发生、转换、存储、输运、显示和掩蔽相关的信息及防护科学和技术成就；深入开展与人体健康相关的检测、诊断和治疗药物的技术研究；深入开展与动植物生长、发育和抗逆性相关的农业科学和技术研究；深入开展以水资源、土壤和空气等相关的分离净化科学和技术研究，坚持不懈地推动关键领域技术的群体突破。

    5.建设一批国际一流水平的研究基地，培养一批在国际有影响的优秀青年学术带头人，培养一批德才兼备的中青年拔尖和领军人才，使他们成为凝聚和带动研究团队的核心。优化资源配置，集中力量建设一批国际一流水平的、学科综合交叉的、资源共享的基础科学和前沿技术研究基地，继续发挥经济和文化发达、人才集中地区已有科研基地的示范和引领作用，注重对经济欠发达的西部地区科研基地的培育和扶持。针对国家对高素质创新人才的需求，围绕人才强国的发展战略，坚持以人为本，切实加强科技人才队伍建设，造就和吸引更多具有国际化教育和多学科背景的“领军人才”，为顺利实现“十二五”期间化学科学发展的战略目标提供人才保障。

    “十二五”我国化学学科优先发展领域

    梁文平研究员指出“十二五”期间我国化学学科优先发展的领域主要包括分析测试原理和检测新技术、新方法，合成化学，化学结构、分子动态学与化学催化，大分子和超分子化学，复杂体系的理论、模拟与计算，与生物和医学交叉界面的化学等11个领域。具体内容如下：

    1.合成化学

    (1)功能导向新物质的可控、高效、绿色设计合成理论和方法;

    (2)分子剪裁和组装的控制和机理;

    (3)复杂体系及其反应历程与机理的研究;

    (4)新合成策略、概念和技术的探索;

    (5)极端条件下的合成和制备。

    2.化学结构、分子动态学与化学催化

    (1)化学反应动态学理论与实验技术;

    (2)表面、界面化学反应的本质、动态过程及反应控制;

    (3)催化机理及其反应过程的调控;

    (4)极端条件下的化学反应与物质结构。

    3.大分子和超分子化学

    (1)可控/“活性”聚合方法与不同拓扑结构聚合物精密合成;

    (2)光电磁功能大分子性能优化;

    (3)非石油大分子合成与高分子生物合成;

    (4)高分子多层次结构动态过程与机制;

    (5)生物医用高分子及其与细胞相互作用及调控规律;

    (6)超分子体系与超分子聚合物的构筑与可控组装;

    (7)超分子材料功能化的结构设计、理论计算与实验表征。

    4.复杂体系的理论、模拟与计算

    (1)复杂体系的理论、模拟与计算;

    (2)从结构到性能预测为导向的复杂体系计算方法与应用;

    (3)普适可靠的密度泛函形式、高精度和低标度的电子相关理论;

    (4)激发态结构与过程理论;

    (5)物质形态转换过程中化学反应过程的理论与计算;

    (6)高维、多自由度及凝聚相体系的量子动力学理论与非平衡、非线性统计理论;

    (7)自组装结构与过程多尺度的动力学理论。

    5.分析测试原理和检测新技术、新方法

    (1)复杂样品系统分离与鉴定方法学研究;

    (2)多维、多尺度、多参量分析测试新原理与新方法研究;

    (3)组学分析中的新方法和新技术;

    (4)面向国家安全、人类健康、突发事件的分析方法与技术;

    (5)分析器件、装置、仪器及相关软件的研制;

    (6)极端条件下的分析化学基础研究。

    6.与生物和医学交叉界面的化学

    (1)基于化学小分子探针的复杂生物体系中信号转导过程研究;

    (2)具有重大意义的生物大分子及其类似物的合成及功能研究;

    (3)非编码RNA结构与功能研究;

    (4)干细胞化学生物学及神经化学生物学;

    (5)生物体系中信息获取新方法和新技术：化学探针与分子成像;

    (6)计算机模拟技术，特别是针对复杂生物网络体系的计算技术。

    7.绿色与可持续化学

    (1)有毒、耗能和污染产品的分子替代与可持续产品创制;

    (2)高效“原子经济性”新反应;

    (3)无毒无害及可再生原料的高效转化;

    (4)环境友好的反应介质的开发和利用;

    (5)绿色化工过程与技术;

    (6)全生命周期分析与评价。

    8.人类生存环境中的基本化学问题

    (1)环境分析新方法、新原理、新技术;

    (2)大气、水体、生物、土壤复合污染过程与控制;

    (3)污染物的生物有效性与生态效应的化学机制;

    (4)污染物的生态毒理与健康效应;

    (5)化学污染物暴露与食品安全;

    (6)化学品风险评估与管理的理论和方法。

    9.功能导向材料的分子设计与可控制备

    (1)不同尺度物质间相互作用的机制及其调控规律;

    (2)表面和界面的结构调控与功能化;

    (3)研究“从分子到固体”的组装过程和规律，构筑有序纳米结构和材料;

    (4)光电磁及其复合性能等功能无机晶态材料的分子设计与可控制备;

    (5)有机/高分子光电功能材料的设计与可控制备;

    (6)极端条件下材料的化学结构形态及物相的控制和调控。

    10.能源和资源的清洁转化与高效利用

    (1)化石能源高效清洁转化;

    (2)生物质高效转化的化学化工基础;

    (3)我国特有资源的高效高值利用;

    (4)太阳能高效低成本转换利用;

    (5)核能高效安全利用的化学化工基础;

    (6)新型、高效、清洁的化学能源与替代能源。

    11.面向节能减排的过程工程

    (1)可再生能源开发、利用中的化学工程基础;

    (2)发展绿色工艺和技术的基础理论问题;

    (3)先进功能材料制备、大规模生产与应用的化学工程基础理论;

    (4)极端条件下化学反应、生物转化过程;

    (5)化工过程的信息获取、加工与应用;

    (6)重要化工过程的先进计算与模拟;

    (7)复杂体系或过程的介尺度理论、结构及其调控。