關于發布自然-人工融合高效物質轉化的
科學基礎重大研究計劃2026年度項目指南的通告

國科金發計〔2026〕21號

　　國家自然科學基金委員會現發布自然-人工融合高效物質轉化的科學基礎重大研究計劃2026年度項目指南，請申請人及依托單位按項目指南所述要求和注意事項申請。

 

國家自然科學基金委員會

2026年1月26日

 

自然-人工融合高效物質轉化的科學基礎

重大研究計劃2026年度項目指南

 

“自然-人工融合高效物質轉化的科學基礎”重大研究計劃聚焦能量與物質跨尺度精準傳輸與轉化的關鍵科學問題，通過對復雜生物體系的深入探索、借鑒利用和人工重構，從分子機制解析、代謝通路調控、融合體系構建以及創新應用示范四個維度，跨越自然與人工體系的鴻溝，探索自然-人工融合高效物質轉化研究的新范式，為可持續發展提供變革性物質轉化新引擎。

一、科學目標

圍繞自然-人工融合高效物質轉化的科學基礎，建立能量與物質跨尺度精準傳輸與轉化新理論，發展自然-人工融合的高效物質轉化新體系，實現復雜藥物分子、清潔能源等高效物質轉化的應用示范，提升我國在自然-人工融合物質轉化領域的創新能力和整體水平。

二、核心科學問題

（一）生物物質轉化過程的解析。

發展高時空分辨的原位動態表征技術，融合大科學裝置、先進表征儀器與人工智能技術，解析生物物質轉化的能量傳遞和物質轉化過程，闡明能量流與物質流的動態協同機制。

（二）高效能量捕獲、電子轉移與物質轉化。

揭示融合體系中高效能量捕獲、電子轉移與物質轉化規律，發展能量捕獲與物質跨尺度精準傳輸與轉化理論，建立全局時空多尺度關聯模型，實現能量-電子-物質通路的精準描述與解析。

（三）自然-人工融合高效物質轉化體系構建。

發展自然啟發功能基元精準裝配的通用策略，構筑結構-界面-能級適配的自然-人工融合高效物質轉化新體系，實現復雜藥物分子等高值化學品和清潔能源的綠色合成及應用示范。

三、2026年度資助研究方向

（一）培育項目。

以總體科學目標為牽引，基于核心科學問題，2026年度擬圍繞以下研究方向優先資助探索性強、技術路徑新、前期研究基礎較好的培育項目。

1.?生物物質轉化過程原位動態解析新方法和新技術。

融合大科學裝置、先進表征儀器與人工智能技術，發展高時空分辨的原位、動態與多模態表征新方法與新技術，發現解析生物物質轉化的能量傳遞和物質轉化過程，追蹤并闡明能量流與物質流的動態協同耦合機制。

2.?能量/物質跨尺度傳輸新機制和新理論。

發展描述自然-人工融合體系的能量捕獲、電子轉移與物質轉化耦合過程的新算法與新理論，構建能量-電子-物質通路的動態關聯模型，闡明基元協同作用、構象動態匹配、能量/電子轉移規律。

3.?自然-人工融合高效物質轉化新體系。

模擬自然體系的關鍵結構和功能，發展功能基元精準裝配、跨界面物質選擇性傳輸與轉化、人工元件與生物協同的通用策略，構筑結構-界面-能級適配的融合新體系，實現復雜藥物分子等高值化學品和清潔能源的高效綠色合成。

（二）重點支持項目。

以總體科學目標為牽引，基于核心科學問題，2026年擬圍繞以下研究方向，優先資助前期研究成果積累較好、交叉性強、對總體科學目標有較大貢獻的重點支持項目。

1.?生物能量工廠的原位全景解析與模擬。

融合大科學裝置、先進表征儀器與人工智能技術，實現對葉綠體、線粒體、微生物等生物能量工廠內部能量與物質轉化路徑的原位、全景、動態解析與數字模擬，闡明高效物質轉化的結構基礎、時空組織及動態調控機制。

2.?跨膜能量/電子傳遞的精準解析與調控。

構建自然-人工融合體系的跨膜能量/電子傳遞體系，揭示相關跨膜通道、轉運蛋白、人工電子載體、代謝酶等多時空尺度的結構演化、運行機制及協同規律，闡明基元協同作用，實現能量/電子跨膜傳遞與精準調控。

3.?酶催化資源小分子高效轉化。

通過酶的設計合成、定向進化和級聯重構，發展自然-人工融合的資源小分子轉化新策略，突破天然酶固有反應類型的限制，構建兼具生物高選擇性與人工高效性的物質轉化平臺。

4.?自然-人工融合體系賦能復雜藥物分子合成。

解析自然體系中復雜藥物分子合成的關鍵結構單元與片段，開發自然啟發的匯聚式片段級聯方法，發展人工元件與生物體系的界面組裝策略，精準調控能量代謝與物質轉化通路，實現肽類抗菌素等復雜藥物分子的高效可控合成及應用示范。

5.?自然-人工融合體系賦能清潔能源綠色智造。

模擬酶的結構和功能，開發多場耦合多中心協同策略，調控能量與物質傳輸路徑，構建具有催化反應功能分區、傳能界面智能耦合、刺激響應動態適應的物質轉化新體系，在溫和條件下實現氨或其它可再生燃料的綠色合成。

四、項目遴選的基本原則

（一）對實現總體科學目標的貢獻度。

（二）解決自然-人工融合高效物質轉化的關鍵科學和技術難題，具有原創性、基礎性、交叉性和應用前景。

（三）具有高值化學品和清潔能源高效綠色合成應用示范的潛力。

五、2026年度資助計劃

擬資助培育項目約25項，直接費用資助強度約為60萬元/項，資助期限為3年，培育項目申請書中研究期限應填寫“2027年1月1日－2029年12月31日”；擬資助重點支持項目約8項，直接費用資助強度約為280萬元/項，資助期限為4年，重點支持項目申請書中研究期限應填寫“2027年1月1日－2030年12月31日”。

六、申請要求及注意事項

（一）申請條件。

本重大研究計劃項目申請人應當具備以下條件：

1. 具有承擔基礎研究課題的經歷；

2. 具有高級專業技術職務（職稱）。

在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的科學技術人員不得作為申請人進行申請。

（二）限項申請規定。

執行《2026年度國家自然科學基金項目指南》“申請規定”中限項申請規定的相關要求。

（三）申請注意事項。

申請人和依托單位應當認真閱讀并執行本項目指南、《2026年度國家自然科學基金項目指南》和《關于2026年度國家自然科學基金項目申請與結題等有關事項的通告》中相關要求。

1. 本重大研究計劃項目實行無紙化申請。申請書提交時間為2026年3月1日－2026年3月20日16時。

（1）申請人應當按照科學基金網絡信息系統（以下簡稱“信息系統”）中重大研究計劃項目的填報說明與撰寫提綱要求在線填寫和提交電子申請書及附件材料。

（2）本重大研究計劃旨在緊密圍繞核心科學問題，對多學科相關研究進行戰略性的方向引導和優勢整合，成為一個項目集群。申請人應根據本重大研究計劃擬解決的具體科學問題和項目指南公布的擬資助研究方向，自行擬定項目名稱、科學目標、研究內容、技術路線和相應的研究經費等。

（3）項目申請人在科學基金網絡信息系統中選擇“在線申請”—“新增項目申請”—“申請交叉科學部項目”進行項目申報。

申請書中的資助類別選擇“重大研究計劃”，亞類說明選擇“培育項目”或“重點支持項目”，附注說明選擇“自然-人工融合高效物質轉化的科學基礎”，受理代碼選擇T04，并根據申請項目的具體研究內容選擇不超過5個申請代碼。

培育項目和重點支持項目的合作研究單位均不得超過2個。

（4）申請人在申請書起始部分應明確說明申請符合本項目指南中的資助研究方向（寫明指南中的研究方向序號和相應內容），以及對解決本重大研究計劃核心科學問題、實現本重大研究計劃科學目標的貢獻。

如果申請人已經承擔與本重大研究計劃相關的其他科技計劃項目，應當在申請書正文的“研究基礎與工作條件”部分論述申請項目與其他相關項目的區別與聯系。

2. 依托單位應當按照要求完成依托單位承諾、組織申請以及審核申請材料等工作。在2026年3月20日16時前通過信息系統逐項確認提交本單位電子申請書及附件材料，并于3月21日16時前在線提交本單位項目申請清單。未按時提交項目清單的申請將不予接收。

3. 其他注意事項。

（1）為實現重大研究計劃總體科學目標和多學科集成，獲得資助的項目負責人應當承諾遵守相關數據和資料管理與共享的規定，項目執行過程中應關注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關系。

（2）為加強項目的學術交流，促進項目群的形成和多學科交叉與集成，本重大研究計劃將每年舉辦1次資助項目的年度學術交流會，并將不定期地組織相關領域的學術研討會。獲資助項目負責人有義務參加本重大研究計劃指導專家組和管理工作組所組織的上述學術交流活動，并認真開展學術交流。

（四）咨詢方式。

國家自然科學基金委員會交叉科學部交叉科學四處

聯系電話：010-62328922

來源：國家自然科學基金委員會

平臺介紹:

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