2018年度项目申报指南建议.pdf

附件8 “材料基因工程关键技术与支撑平台”重点专项 2018 年度项目申报指南建议 为落实国务院《中国制造2025》、《“十三五”国家科技 创新规划》等提出的任务，国家重点研发计划启动实施“材料 基因工程关键技术与支撑平台”重点专项。根据本重点专项实 施方案的部署，现提出2018 年度项目申报指南建议。 本重点专项总体目标是：围绕新材料“研发周期缩短一 半、研发成本降低一半”的战略目标，融合高通量计算（理论） / 高通量实验（制备和表征）/ 专用数据库等关键技术，变革 材料研发理念和模式，实现新材料研发由“经验指导实验”的 传统模式向“理论预测、实验验证”的新模式转变，显著提高 新材料的研发效率，增强我国在新材料领域的知识和技术储 备，提升应对高性能新材料需求的快速反应和生产能力；培 养一批具有材料研发新思想和新理念，掌握新模式和新方 法，富有创新精神和协同创新能力的高素质人才队伍；促进 高端制造业和高新技术的发展，为实现“中国制造2025”的目 标做出贡献。 本重点专项的主要研究内容是：构建高通量计算、高通 量制备与表征和专用数据库等三大协同创新平台；研发多尺 度集成化高通量计算方法与计算软件、高通量材料制备技 术、高通量表征与服役行为评价技术，以及面向材料基因工 - 1 - 程的材料大数据技术等四大关键技术；在能源材料、生物医 用材料、稀土功能材料、催化材料和特种合金等支撑高端制 造业和高新技术发展的典型材料上开展验证性示范应用。共 部署40 个研究任务。2018 年，拟启动11 个研究任务 11 个 项目。专项实施周期为5 年（2016-2020 年）。 1.高通量材料制备新原理与新方法研究 研究内容：以提升材料成分-工艺-组织-性能间关联关系 的研究效率为目标，研发基于物理法、化学法、生物法或多 种方法相融合的材料高通量制备新原理和新方法；发展面向 无机非金属、有机高分子、金属与合金、生物质等材料体系， 或两者以上的复合材料体系的多组元材料成分与组织结构 高通量可控制备新技术，研发高通量制备新技术的装置原 型，并进行示范应用。 考核指标：开发出2 种以上、国内外文献未见报道的高 通量制备新技术（物理法、化学法、生物法或多种方法相融 合）；样品成分控制精度优于 1%；与相应的已有高通量制 备方法相比，效率改善一个数量级以上；组合芯片类高通量 制备技术一次制备样品数≥1000 个，块体和粉体类材料一次 制备样品数≥100 个；开发出相应的具有自主知识产权的高通 量材料制备装置，可控化学组分3 种以上，在3 种以上典型 材料体系中获得验证性示范应用；申请发明专利10 项以上。 2. 高通量材料表征新理论、新技术和新装备 研究内容：研发与高通量材料制备技术有机融合的高通 - 2 - 量表征新理论和新技术，重点解决热学、电学、光学、磁学、 力学等物理性能高通量表征的关键技术，研制相应的新装 备；探索材料基本物理化学参数及微观、介观组织结构表征 的新原理，开发材料成分与组织结构跨尺度的高通量表征新 技术，高效构建材料成分-结构-性能间的关联关系。 考核指标：开发出2 种以上、国内外文献未见报道的高 通量表征新方法，研制出表征物理参数5 种以上、具有自主 知识产权的高通量表征新装备；通过基本物理化学性质的表 征，构建成分-结构-性能间关联关系模型 3 种以上；薄膜及 阵列类样品一次表征样品数≥100 个，单点表征区域≤200μm， 单点表征时间≤1s；块体材料样品一次表征样品数10 个以上； 申请发明专利10 项。 3.新型高性能热电能量转换材料高通量设计制备与应用 示范 研究内容：发展热电材料载流子和晶格热输运性质的高 通量计算方法，建立基于数据分析与机器学习的热电材料构 效关系预测方法，并应用于新热电材料体系的设计、筛选与 性能优化；研究适用于热电材料的高通量制备以及多参数快 速微区测量方法与技术；研究新型环境友好、低成本的高效 热电材料，研制热电器件，并开展示范性实证系统关键技术 研究；建立热电材料物理化学性质和服役行为关键参数的数 据库。 2 考核指标：实现≥10 级的并发式高通量计算，计算的样