關于發布地球宜居性的深部驅動機制
重大研究計劃2026年度項目指南的通告

國科金發計〔2026〕16號

　　國家自然科學基金委員會現發布地球宜居性的深部驅動機制重大研究計劃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

 

地球宜居性的深部驅動機制重大研究計劃

2026年度項目指南

 

“地球宜居性的深部驅動機制”重大研究計劃瞄準地球內部層圈（地核、地幔及地殼）在控制地球宜居性中的重要作用，圍繞以深部揮發分為紐帶的跨圈層動力過程與能量物質循環重大科學問題，通過地球科學、數學、物理學、化學科學、信息科學、材料科學等多學科跨領域跨尺度綜合研究，為破解地球宜居性的深部引擎之謎提供基礎理論和技術支撐。

一、科學目標

聚焦地球宜居性的深部驅動機制，查明地球深部碳、氫、氧等揮發分的化學行為、分布及賦存狀態，闡明其對深部組成、性質和結構的影響，探究地球深部碳-氫-氧的循環機制與通量，揭示其與深部地球動力過程的聯系，查明深部新化學反應的類型、機制及效應，探索地球深部-淺部關聯機制及其對地球宜居性演變和新型稀缺能源形成的調控作用，促進地球系統科學的重大理論創新，培養一支有國際影響力的研究隊伍，提升我國在深地領域的創新能力。

二、核心科學問題

本重大研究計劃以深部揮發分的“催化作用”和新化學反應為切入點，圍繞揮發分（重點關注碳-氫-氧）在地球內部的分布、循環和效應三個相互關聯的核心科學問題開展研究。

（一）深部揮發分的分布與地球內部性質。

綜合實測地球化學數據、地球物理觀測、極端條件與計算模擬、材料微觀結構等研究地球深部揮發分的行為、分布及其對地球內部性質的影響，查明地球深部主要界面和不均勻體的物質組成、結構特征及成因。

（二）深部揮發分的循環與地球動力過程。

研究地球內部“從上至下”（如板塊俯沖）和“從下至上”（如地幔對流上涌和地幔柱活動）過程中揮發分的產生及作用與循環機理，厘清超級火山巖漿儲庫的組成和揮發分的遷移富集規律；限定富水溶液、含水熔體和超臨界流體等產生的物理化學條件和攜帶揮發分的能力，以及揮發分在不同類型流體中的存在形式；約束不同組成揮發分在不同類型地球動力過程中循環的記錄、效率、通量和控制因素。

（三）地球深部-淺部關聯機制與宜居性。

綜合大數據分析及人工智能運算、正演模擬研究和地球系統模型開發，重建地史時期多種地球宜居性要素的高分辨率演化歷史，研究深部化學引擎在大氧化和缺氧、冰室和極熱氣候、超級火山、生物繁盛和大滅絕以及氫氣、氦氣富集等重大事件中的作用，揭示深部過程對地球宜居性演變的作用機制，建立地球不同演化階段深部-淺部相互作用的理論框架。

三、2026年度資助的研究方向

（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、具有原創性思路、提出新技術路徑的申請項目。

1.?地球早期宜居要素的形成與物理化學制約。

通過比較行星學研究，探索地球成為宜居星球的原因和機制；評估巖漿洋演化對地球早期宜居性的影響；重建原始大氣/海洋/地殼的組成，約束地球宜居性的起源機制。

2.?地球深部揮發分的產生機制、化學組成和性質。

通過研究地幔深度來源的樣品（包括超高壓變質巖和金剛石）以及實驗和計算模擬，限定地球深部揮發分產生的物理化學條件和機制以及地球化學成分和性質，揭示地球深部揮發分的組成和來源，探究其對地球內部動力學的效應。

3.?地球宜居要素的表征方法。

研發高精度（精度~萬分之一）定年方法（如ID-TIMS），通過約束宜居要素的高分辨變率揭示地球系統變化的多樣性和潛在的控制因素；宜居要素（如CO₂、O₂、降水量、溫度等）和環境因子（redox、風化、地貌等）新替代指標的開發與應用；探索人工智能技術在地球宜居性演化研究中的應用。

4.?地球深部揮發分多尺度探測技術與方法。

研發能揭示地球深部揮發分分布的地球物理探測技術，以及能確定地球深部儲庫中揮發分種類和含量的地球化學示蹤技術；構建能定量描述深地CO₂和H₂O循環通量的綜合模型。

5.?地球深部-淺部關聯機制。

研究超級火山噴發、陸殼形成與風化、動力地形、地磁場等地球深部-淺部關聯機制中存在的問題，發展研究地球內外聯動的方法體系，探索新的跨圈層聯動機制；提出地球不同演化階段（前板塊構造階段、古老板塊構造階段、現代板塊構造階段）地球深部-淺部的互饋機制。

6.?地表重大宜居要素演變及其深部驅動機制。

重建深時地表宜居要素（如CO₂、O₂、降水量、溫度）、環境因子和生物多樣性的高分辨演變歷史，通過深度融合實測數據與數值模擬，闡明其與深部過程之間的關聯機制。

7.?地球宜居性演化的多因素耦合調控機制。

研究生命活動（如微生物）、海洋風暴、地震、地球深部過程與外源強迫（如軌道、太陽輻射）的協同耦合作用對地球宜居性演化的影響。

（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.?地球宜居性的起源和形成機理。

通過比較行星學研究，探索地球成為宜居星球的原因和機制；通過對冥古宙地球系統的研究，評估巖漿洋演化對地球早期宜居性的影響，重建原始大氣、海洋和地殼的組成及前生命化學環境，查明生命起源所需的關鍵營養元素富集機制，約束地球早期宜居要素的形成機理。

2.?地球深部揮發分的分布和物理化學效應。

研究地球深部揮發分的產生、賦存、分布及其物理化學效應，理解揮發分在地球內部各層圈的產生條件、賦存形式和溶解機制及控制因素，闡明深部高溫高壓條件下物質的微觀結構特征與揮發分含量的關聯，定量約束揮發分在地球內部各圈層（如上地幔、過渡帶、下地幔、地核）的豐度；闡明多種揮發分及其協同效應對地幔、地核物質物理化學性質（如氧化還原狀態、輸運性質、波速、元素分配、流變性質和部分熔融等）的作用和影響。

3.?俯沖帶深部揮發分循環和氫氣/氦氣富集。

厘清地殼物質（包括蛇紋巖）在俯沖過程中產生、攜帶和釋放揮發分的物理化學機制和地球化學作用，闡明俯沖帶蛇紋石化和脫蛇紋石化反應過程乃至氫氣和甲烷等生成的物理化學機制；限定揮發分在富水溶液、含水熔體以及超臨界流體等熔/流體中的溶解度與存在形式；研究揮發分在地幔不同深度的循環的地質記錄和機制及其效率，從定性到定量約束通過俯沖板片遷移到地球深部的揮發分通量和控制因素；揭示流體輸導體系與深部甲烷、氫氣、氦氣等新型稀缺地質資源在淺部富集機理的關聯。

4.?超級火山的形成機理、揮發分釋放與效應。

探究超級火山（包括大火成巖省和VEI>7的火山）形成及其深部構造控制；限定與超級火山噴發有關的重要巖漿房過程及其精確時間尺度，揭示揮發分促進地幔和地殼大規模熔融、觸發超級火山噴發的機理；查清超級火山噴發過程中釋放揮發分的來源、釋放量和釋放速率及其氣候環境效應，闡明超級火山噴發（如火山灰、釋放氣體、巖石風化、巖漿侵入引起的熱變質）和噴發頻次對地球氣候的調節機理。

5.?地球深部新化學反應機理。

研究地球深部高溫高壓環境下輕質揮發分與地幔/地核物質間的反應，探尋深部新物質，解析超氧化物等新化學反應產物的生成機制、演化歷史和物理化學性質，闡明深部物質引擎的化學要素和對地表宜居性的調控。（鼓勵地球科學與化學、物理學、材料科學交叉）

6.?地球宜居性演化的多金屬同位素示蹤體系構建和應用。

研究宜居環境形成和演變中多種金屬同位素分餾機理，構建追蹤火山活動-大陸風化-環境變化-生命反饋全鏈條演化路徑的多元同位素示蹤體系，研究關鍵地質時期環境-生命協同演化規律和驅動力。

7.?地球固體圈層演變對地球宜居性的影響。

重建3億年以來全球（特別是東亞）古地貌演變，定量分析深部地幔動力地形、巖石圈變形和地表動力剝蝕過程的貢獻，綜合對比深淺環境代用指標，探討深淺耦合機制；重建關鍵地史時期全球構造古地理格局與氣候帶的同步轉變，揭示真極移引發的地表物質和元素循環，闡明全球尺度快速構造變動通過深-淺多圈層耦聯調控地表環境和生命演化的機制。（鼓勵地球科學與數學、信息科學交叉）

8.?關鍵地質歷史時期深-淺關聯機制與宜居性演化。

圍繞若干重大地質事件（大氧化和缺氧、冰室和極熱氣候、超級火山、生物繁盛和大滅絕等），重建高分辨率地質年代學格架、生物多樣性、宜居要素（CO₂、O₂、降水量、溫度等）和關鍵環境因子的記錄，研究深時巖漿作用、地殼風化、元素循環與生命活動之間的時空關聯，揭示由深部驅動的跨圈層元素生物地球化學循環過程對溫室氣體演變、功能微生物、生態系統的調控作用，闡明深部過程、氣候、環境和生命共演化規律及驅動力。

（三）集成項目。

在前期布局和資助成果的基礎上，集中優勢力量，圍繞以下方向進行集成，力爭實現跨越發展。

1.?地球深部動力過程對地表宜居性的驅動與控制機制。

構建基于多學科觀測約束的真實三維地球動力模型，重建顯生宙以來板塊俯沖歷史、地幔柱活動以及陸內變形和抬升等，定量考察全球俯沖帶、大陸裂谷和洋中脊分布、陸地面積和硅酸鹽陸殼風化的速率、大火成巖省噴發頻率的演變歷史和關鍵時期的變率，揭示不同深地過程對地表宜居要素長期變化的貢獻和控制機制。

2.?深淺耦合模型構建與宜居要素演化的定量解析。

研發用于重建地表關鍵環境因子變化的示蹤體系，構建耦合金屬同位素和地球深部揮發分循環的生物地球化學模型（如COPSE、EPOC等）和地球系統模型（如GENIE、SCION等），揭示若干關鍵地質歷史時期地球深部揮發分向地表排放的速率、總量和模式，以及其引發的淺表宜居要素和環境因子變化，闡明地表環境變化和生物多樣性演變的深部驅動機制。

四、遴選項目的基本原則

（一）對實現總體科學目標的貢獻度。

（二）促進科學問題解決的新思路、新方法。

（三）學科交叉，促進我國相關領域發展的國際合作與共享。

（四）培育項目優先資助探索性強、具有原創性思路、提出新技術路徑的申請項目；重點支持項目應具有良好的研究基礎和前期積累，學科交叉性強，對總體科學目標有直接貢獻與支撐；集成項目需緊密聚焦指南方向與核心研究內容，開展系統性、貫通式攻關，旨在實現重大理論突破，產出具有國際領先水平的標志性成果。

五、2026年度資助計劃

擬資助培育項目約12項，直接費用資助強度約為60萬/項，資助年限為3年，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10項，直接費用資助強度約為280萬/項，資助期限為4年，申請書中研究期限應填寫“2027年1月1日－2030年12月31日”；擬資助集成項目約2項，直接費用資助強度約為600萬/項，資助期限為3年，申請書中研究期限應填寫“2027年1月1日－2029年12月31日”。

六、申報要求及注意事項

（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”、“重點支持項目”或“集成項目”，附注說明選擇“地球宜居性的深部驅動機制”，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不得超過2個，集成項目的合作單位不得超過4個。集成項目主要參與者必須是項目的實際貢獻者，合計人數不超過9人。

（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具體資助研究方向（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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