摘要：2018年12月29日，國(guó)家自然科學(xué)基金委在官網(wǎng)以圖片的形式公布了2019年基金申請(qǐng)的一系列改革措施、申請(qǐng)須知和項(xiàng)目申請(qǐng)指南。國(guó)家自然科學(xué)基金委的科研經(jīng)費(fèi)分配方案最能體現(xiàn)國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展方向與行業(yè)發(fā)展脈絡(luò)，本文將重點(diǎn)梳理和分析材料領(lǐng)域往年項(xiàng)目的資助情況以及鼓勵(lì)未來(lái)發(fā)展的新技術(shù)、新熱點(diǎn)。

　　根據(jù)2018年國(guó)家自然科學(xué)基金委的公告，總體上看，工程和材料科學(xué)部受資助金額為19.20億元，占比17.22%，位列八大學(xué)部的第三，經(jīng)次于醫(yī)學(xué)科學(xué)部和生命科學(xué)部，而2019年的項(xiàng)目指南指出今年面上項(xiàng)目直接費(fèi)用平均資助強(qiáng)度預(yù)計(jì)和2018年度基本持平。因此，可以大膽地預(yù)計(jì)，宏觀層面涉及材料領(lǐng)域的面上項(xiàng)目資助金額不會(huì)發(fā)生重大變化，所以我們的關(guān)注點(diǎn)應(yīng)該放在同樣的資助金額如何選擇性分配。表1為材料科學(xué)學(xué)部面上項(xiàng)目近兩年資助情況一覽表。

表1 材料科學(xué)學(xué)部面上項(xiàng)目近兩年資助情況一覽表(萬(wàn)元)

(來(lái)源：資料整理)

　　亞穩(wěn)金屬、功能材料和表面工程連續(xù)多年在金屬材料領(lǐng)域名列前茅

　　金屬材料學(xué)科2018年度共收到面上項(xiàng)目申請(qǐng)1371項(xiàng)，增幅為21.11%;資助250項(xiàng)，總計(jì)1.50億元，直接費(fèi)用平均資助強(qiáng)度為59.96萬(wàn)元/項(xiàng)，資助率為18.23%。從申請(qǐng)數(shù)量來(lái)看，亞穩(wěn)金屬材料領(lǐng)域、功能材料領(lǐng)域和表面工程領(lǐng)域連續(xù)多年名列前茅，同時(shí)也是該學(xué)科的發(fā)展熱點(diǎn)領(lǐng)域。

　　醫(yī)用高分子、復(fù)合功能材料和信息功能材料在有機(jī)高分子材料領(lǐng)域最熱

　　有機(jī)高分子材料學(xué)科2018年度共收到面上項(xiàng)目申請(qǐng)1246項(xiàng)，增幅為16.01%;資助240項(xiàng)，總計(jì)1.44億元，直接費(fèi)用平均資助強(qiáng)度為59.89萬(wàn)元/項(xiàng)，資助率為19.26%。

　　2018年度申請(qǐng)項(xiàng)目較多的領(lǐng)域有：聚合物共混與復(fù)合材料、生物醫(yī)用高分子材料、有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合功能材料、光電磁信息功能材料、高分子材料與環(huán)境、高分子材料結(jié)構(gòu)與性能等。

　　能量轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)材料在無(wú)機(jī)非金屬材料領(lǐng)域申請(qǐng)數(shù)量遙遙領(lǐng)先

　　無(wú)機(jī)非金屬材料學(xué)科2018年度共收到面上項(xiàng)目申請(qǐng)1725項(xiàng)，增幅為8.02%;資助341項(xiàng)，總計(jì)2.05億元，直接費(fèi)用平均資助強(qiáng)度為60.04萬(wàn)元/項(xiàng)，資助率為19.77%。

　　從近3年申請(qǐng)的項(xiàng)目來(lái)看，功能材料申請(qǐng)數(shù)占63.48%，最為活躍，形成了很多學(xué)科熱點(diǎn)，如能量轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)材料、低維碳及二維材料、多鐵性與無(wú)鉛壓電材料、光電信息功能材料、多功能復(fù)合材料和生物醫(yī)用材料等。其中能量轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)材料占無(wú)機(jī)非金屬材料領(lǐng)域申請(qǐng)數(shù)量的第一位(2018年度約占23.27%)，光電信息功能材料、低維碳及二維材料、生物應(yīng)用材料等領(lǐng)域的申請(qǐng)仍然較多，結(jié)構(gòu)材料的申請(qǐng)單位相對(duì)集中，申請(qǐng)數(shù)量約占總申請(qǐng)總量的5.71%。以無(wú)機(jī)非金屬材料為基礎(chǔ)的復(fù)合材料申請(qǐng)數(shù)量也較多，其中功能復(fù)合材料的申請(qǐng)較過(guò)去有所增加。

　　相較之下，過(guò)去十年金屬材料的研究熱度在衰減

　　在分析金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、有機(jī)高分子材料資助歷年變化的時(shí)候，有一個(gè)前提是三大類材料每年的項(xiàng)目平均資助強(qiáng)度基本上是一致的，所以每一類材料的歷年來(lái)的資助數(shù)量和資助金額基本上成正比關(guān)系。表2為三大類材料學(xué)科資助項(xiàng)目歷年變化情況。

表2 三大類材料學(xué)科資助項(xiàng)目歷年變化情況

(來(lái)源：資料整理)

　　金屬材料領(lǐng)域青年項(xiàng)目的資助數(shù)量大幅上升，面上項(xiàng)目的資助數(shù)量大幅下降;地區(qū)項(xiàng)目和重點(diǎn)項(xiàng)目的資助數(shù)量處于緩慢上升趨勢(shì)。

　　無(wú)機(jī)非金屬材料領(lǐng)域面上項(xiàng)目和青年項(xiàng)目的資助數(shù)量大幅上升，地區(qū)項(xiàng)目的資助數(shù)量從2009年開(kāi)始緩慢上升，重點(diǎn)項(xiàng)目、杰青項(xiàng)目、海外項(xiàng)目、優(yōu)青項(xiàng)目數(shù)量一直很低。

　　有機(jī)高分子材料領(lǐng)域面上項(xiàng)目和青年項(xiàng)目的資助數(shù)量大幅上升，2012-2014年已有面上項(xiàng)目資助數(shù)量略有下降，2014年開(kāi)始又逐漸上升，其余項(xiàng)目基本不變。

　　總體上，對(duì)比三大類材料領(lǐng)域，金屬材料在十年前資助的項(xiàng)目數(shù)量高于其他兩類，然而每年都經(jīng)歷緩慢的變化，十年后，金屬材料的資助項(xiàng)目數(shù)量為無(wú)機(jī)非金屬材料的一半，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于有機(jī)高分子材料的資助項(xiàng)目數(shù)量。因此，金屬材料的研究熱度正在衰減。

　　優(yōu)先資助大型風(fēng)洞設(shè)計(jì)：復(fù)合、潤(rùn)滑、軸承和高溫材料為攻關(guān)重點(diǎn)項(xiàng)目

　　2018年度工程與材料科學(xué)部共接收重點(diǎn)項(xiàng)目申請(qǐng)476項(xiàng)，在91個(gè)領(lǐng)域資助重點(diǎn)項(xiàng)目102項(xiàng)，資助直接費(fèi)用30600萬(wàn)元，直接費(fèi)用平均資助強(qiáng)度300萬(wàn)元/項(xiàng)，資助率為21.43%。

　　2019年在前沿探索、學(xué)科基礎(chǔ)、國(guó)家需求等方面的89個(gè)領(lǐng)域資助重點(diǎn)項(xiàng)目100項(xiàng)左右，直接費(fèi)用平均資助強(qiáng)度預(yù)計(jì)為300萬(wàn)元/項(xiàng)，資助期限為5年。涉及材料的項(xiàng)目如下。

　　金屬材料項(xiàng)目包括：

　　1.鋼鐵材料設(shè)計(jì)、制備、加工和應(yīng)用中的關(guān)鍵問(wèn)題

　　2.有色金屬材料設(shè)計(jì)、制備、加工和應(yīng)用中的關(guān)鍵問(wèn)題

　　3.高溫合金、金屬間化合物與金屬基復(fù)合材料

　　4.亞穩(wěn)及納米金屬材料

　　5.金屬能源與催化材料

　　6.金屬生物醫(yī)用、智能與仿生材料

　　7.金屬磁性和信息功能材料

　　8.金屬新相、新功能與具有金屬性質(zhì)的新材料

　　9.金屬材料結(jié)構(gòu)表征、表面與界面

　　10.金屬材料力學(xué)性能與服役行為

　　11.紫外到遠(yuǎn)紅外的寬波段光電探測(cè)材料

　　12. 先進(jìn)電工材料、裝備基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)

　　無(wú)機(jī)非金屬材料項(xiàng)目包括：

　　1.氮化硅基多孔陶瓷的制備新技術(shù)及基礎(chǔ)研究

　　2.在無(wú)機(jī)非金屬材料前治領(lǐng)域中自由選題

　　3. 土木工程材料再生及其在結(jié)構(gòu)工程中的應(yīng)用

　　有機(jī)高分子材料項(xiàng)目包括：

　　1.結(jié)構(gòu)與性能導(dǎo)向的高分子材料化學(xué)

　　2.高分子材料聚集態(tài)結(jié)構(gòu)調(diào)控及其與性能的關(guān)系

　　3.高分子材料加工(含微納加工和增材制造)新理論、新方法和新技術(shù)的基礎(chǔ)研究

　　4.生物醫(yī)用高分子材料的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題

　　5.高性能有機(jī)高分子光電材料與器件的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題

　　6.與能源、生態(tài)環(huán)境和資源等相關(guān)的高分子材料基礎(chǔ)研究

　　7.高分子復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)/功能設(shè)計(jì)、制備及性能研究

　　8.面向國(guó)家重大需求的高分子材料領(lǐng)域重大難題/挑戰(zhàn)的基礎(chǔ)研究

　　9.高分子材料理論、模擬和表征方法與技術(shù)的基礎(chǔ)研究

　　2019年度工程與材料科學(xué)部擬在“大型風(fēng)洞設(shè)計(jì)建設(shè)中關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題”研究領(lǐng)域建設(shè)重點(diǎn)項(xiàng)目群，資助重點(diǎn)項(xiàng)目4項(xiàng)，平均資助強(qiáng)度300萬(wàn)元/項(xiàng)，資助期限為3年。涉及材料領(lǐng)域的重點(diǎn)項(xiàng)目包括：復(fù)合材料強(qiáng)韌化機(jī)理、微結(jié)構(gòu)與性能演化規(guī)律及壽命評(píng)估;低溫重載工況下自潤(rùn)滑材料摩擦磨損機(jī)理和軸承服役性能研究;極端使用環(huán)境下的高溫風(fēng)洞材料結(jié)構(gòu)的一體化設(shè)計(jì)與制造。

　　風(fēng)洞是航空、航天、航海、軍火、地面交通、高層建筑、橋梁等建造物設(shè)計(jì)之初，保障安全、謀求最優(yōu)外形必須反復(fù)進(jìn)行的試驗(yàn)。由此可見(jiàn)我們國(guó)家在這項(xiàng)領(lǐng)域的研發(fā)實(shí)力將進(jìn)一步增強(qiáng)，甚至出現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

　　中國(guó)人的夢(mèng)想：造一流航空發(fā)動(dòng)機(jī)，高溫材料是重大研究計(jì)劃項(xiàng)目

　　航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫材料/先進(jìn)制造及故障診斷科學(xué)基礎(chǔ)是今年的重大研究計(jì)劃項(xiàng)目，2019年度以“培育項(xiàng)目”和“重點(diǎn)支持項(xiàng)目”的形式予以資助，培育項(xiàng)目資助強(qiáng)度65萬(wàn)元/3年，重點(diǎn)支持項(xiàng)目直接費(fèi)用平均資助強(qiáng)度350萬(wàn)元/4年。

　　其中涉及材料領(lǐng)域的培育項(xiàng)目包括：1.高溫材料的成分設(shè)計(jì)、組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化與性能的關(guān)系;2.高溫材料在制備和服役條件下結(jié)構(gòu)演化與性能穩(wěn)定性關(guān)系;3.服役條件下高溫材料性能與結(jié)構(gòu)缺陷的跨尺度表征。涉及材料領(lǐng)域的重點(diǎn)支持項(xiàng)目包括航空發(fā)動(dòng)機(jī)高溫材料成分設(shè)計(jì)、組織結(jié)構(gòu)調(diào)控與表征、長(zhǎng)壽命服役穩(wěn)定性。

　　能源、納米、生物材料為重點(diǎn)國(guó)際(地區(qū))合作研究項(xiàng)目

　　2018年度重點(diǎn)合作研究項(xiàng)目申請(qǐng)685項(xiàng)，資助106項(xiàng)，資助率15.47%，資助直接費(fèi)用25700萬(wàn)元。直接費(fèi)用平均資助強(qiáng)度242.45萬(wàn)元。2019年度重點(diǎn)合作研究項(xiàng)目計(jì)劃資助100項(xiàng)，平均資助強(qiáng)度與2018年度相近，資助期限為5年。

　　2019年度重點(diǎn)合作研究項(xiàng)目材料領(lǐng)域鼓勵(lì)研究：

　　1.能源材料

　　2.納米材料與器件

　　3.生物醫(yī)用材料

　　4.高性能結(jié)構(gòu)材料

　　5.可持續(xù)材料

　　汽車(chē)輕量化：鋁合金和纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是汽車(chē)工業(yè)的需求熱點(diǎn)

　　在聯(lián)合基金項(xiàng)目中值得注意的是中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)合基金，2019年度其平均資助強(qiáng)度為250萬(wàn)元/項(xiàng)目，資助期限為4年。在輕量化方向涉及鋁合金材料設(shè)計(jì)、連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料耐久性設(shè)計(jì)和力學(xué)評(píng)價(jià)。

　　結(jié)語(yǔ)

　　梳理分析2019年國(guó)家自然科學(xué)基金申請(qǐng)資料時(shí)，在材料領(lǐng)域，我們發(fā)現(xiàn)亞穩(wěn)金屬、功能材料和表面工程的申請(qǐng)數(shù)量連續(xù)多年在金屬材料研發(fā)方向上名列前茅。醫(yī)用高分子、復(fù)合功能材料和信息功能材料在有機(jī)高分子材料領(lǐng)域最熱，能量轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)材料在無(wú)機(jī)非金屬材料領(lǐng)域申請(qǐng)數(shù)量遙遙領(lǐng)先。相比無(wú)機(jī)非金屬材料和有機(jī)高分子材料，過(guò)去十年金屬材料的研究熱度在衰減。今年，國(guó)家層面的重大科技攻關(guān)項(xiàng)目有兩個(gè)：大型風(fēng)洞設(shè)計(jì)和航空發(fā)動(dòng)機(jī)，高溫材料都是重中之重的研究對(duì)象。另外，汽車(chē)輕量化是一直以來(lái)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的關(guān)注熱點(diǎn)，針對(duì)鋁合金和纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的研究是需求熱點(diǎn)。