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

　　根據(jù)2018年國家自然科學(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年的項目指南指出今年面上項目直接費用平均資助強度預(yù)計和2018年度基本持平。因此，可以大膽地預(yù)計，宏觀層面涉及材料領(lǐng)域的面上項目資助金額不會發(fā)生重大變化，所以我們的關(guān)注點應(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)部面上項目近兩年資助情況一覽表。

表1 材料科學(xué)學(xué)部面上項目近兩年資助情況一覽表(萬元)

(來源：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年度共收到面上項目申請1371項，增幅為21.11%;資助250項，總計1.50億元，直接費用平均資助強度為59.96萬元/項，資助率為18.23%。從申請數(shù)量來看，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，同時也是該學(xué)科的發(fā)展熱點領(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高分子材料領(lǐng)域最熱

　　有機高分子材料學(xué)科2018年度共收到面上項目申請1246項，增幅為16.01%;資助240項，總計1.44億元，直接費用平均資助強度為59.89萬元/項，資助率為19.26%。

　　2018年度申請項目較多的領(lǐng)域有：聚合物共混與復(fù)合材料、生物醫(yī)用高分子材料、有機無機復(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)換與存儲材料在無機非金屬材料領(lǐng)域申請數(shù)量遙遙領(lǐng)先

　　無機非金屬材料學(xué)科2018年度共收到面上項目申請1725項，增幅為8.02%;資助341項，總計2.05億元，直接費用平均資助強度為60.04萬元/項，資助率為19.77%。

　　從近3年申請的項目來看，功能材料申請數(shù)占63.48%，最為活躍，形成了很多學(xué)科熱點，如能量轉(zhuǎn)換與存儲材料、低維碳及二維材料、多鐵性與無鉛壓電材料、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)換與存儲材料占無機非金屬材料領(lǐng)域申請數(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)域的申請仍然較多，結(jié)構(gòu)材料的申請單位相對集中，申請數(shù)量約占總申請總量的5.71%。以無機非金屬材料為基礎(chǔ)的復(fù)合材料申請數(shù)量也較多，其中功能復(fù)合材料的申請較過去有所增加。

　　相較之下，過去十年金屬材料的研究熱度在衰減

　　在分析金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料資助歷年變化的時候，有一個前提是三大類材料每年的項目平均資助強度基本上是一致的，所以每一類材料的歷年來的資助數(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)科資助項目歷年變化情況。

表2 三大類材料學(xué)科資助項目歷年變化情況

(來源：資料整理)

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

　　無機非金屬材料領(lǐng)域面上項目和青年項目的資助數(shù)量大幅上升，地區(qū)項目的資助數(shù)量從2009年開始緩慢上升，重點項目、杰青項目、海外項目、優(yōu)青項目數(shù)量一直很低。

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

　　總體上，對比三大類材料領(lǐng)域，金屬材料在十年前資助的項目數(shù)量高于其他兩類，然而每年都經(jīng)歷緩慢的變化，十年后，金屬材料的資助項目數(shù)量為無機非金屬材料的一半，也遠遠低于有機高分子材料的資助項目數(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：復(fù)合、潤滑、軸承和高溫材料為攻關(guān)重點項目

　　2018年度工程與材料科學(xué)部共接收重點項目申請476項，在91個領(lǐng)域資助重點項目102項，資助直接費用30600萬元，直接費用平均資助強度300萬元/項，資助率為21.43%。

　　2019年在前沿探索、學(xué)科基礎(chǔ)、國家需求等方面的89個領(lǐng)域資助重點項目100項左右，直接費用平均資助強度預(yù)計為300萬元/項，資助期限為5年。涉及材料的項目如下。

　　金屬材料項目包括：

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

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

　　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.紫外到遠紅外的寬波段光電探測材料

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

　　無機非金屬材料項目包括：

　　1.氮化硅基多孔陶瓷的制備新技術(shù)及基礎(chǔ)研究

　　2.在無機非金屬材料前治領(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

　　有機高分子材料項目包括：

　　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)問題

　　5.高性能有機高分子光電材料與器件的關(guān)鍵科學(xué)問題

　　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、制備及性能研究

　　8.面向國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)計建設(shè)中關(guān)鍵科學(xué)問題”研究領(lǐng)域建設(shè)重點項目群，資助重點項目4項，平均資助強度300萬元/項，資助期限為3年。涉及材料領(lǐng)域的重點項目包括：復(fù)合材料強韌化機理、微結(jié)構(gòu)與性能演化規(guī)律及壽命評估;低溫重載工況下自潤滑材料摩擦磨損機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)計之初，保障安全、謀求最優(yōu)外形必須反復(fù)進行的試驗。由此可見我們國家在這項領(lǐng)域的研發(fā)實力將進一步增強，甚至出現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

　　中國人的夢想：造一流航空發(fā)動機，高溫材料是重大研究計劃項目

　　航空發(fā)動機高溫材料/先進制造及故障診斷科學(xué)基礎(chǔ)是今年的重大研究計劃項目，2019年度以“培育項目”和“重點支持項目”的形式予以資助，培育項目資助強度65萬元/3年，重點支持項目直接費用平均資助強度350萬元/4年。

　　其中涉及材料領(lǐng)域的培育項目包括：1.高溫材料的成分設(shè)計、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)域的重點支持項目包括航空發(fā)動機高溫材料成分設(shè)計、組織結(jié)構(gòu)調(diào)控與表征、長壽命服役穩(wěn)定性。

　　能源、納米、生物材料為重點國際(地區(qū))合作研究項目

　　2018年度重點合作研究項目申請685項，資助106項，資助率15.47%，資助直接費用25700萬元。直接費用平均資助強度242.45萬元。2019年度重點合作研究項目計劃資助100項，平均資助強度與2018年度相近，資助期限為5年。

　　2019年度重點合作研究項目材料領(lǐng)域鼓勵研究：

　　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

　　汽車輕量化：鋁合金和纖維增強復(fù)合材料是汽車工業(yè)的需求熱點

　　在聯(lián)合基金項目中值得注意的是中國汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)合基金，2019年度其平均資助強度為250萬元/項目，資助期限為4年。在輕量化方向涉及鋁合金材料設(shè)計、連續(xù)纖維增強熱塑性復(fù)合材料耐久性設(shè)計和力學(xué)評價。

　　結(jié)語

　　梳理分析2019年國家自然科學(xué)基金申請資料時，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高分子材料領(lǐng)域最熱，能量轉(zhuǎn)換與存儲材料在無機非金屬材料領(lǐng)域申請數(shù)量遙遙領(lǐng)先。相比無機非金屬材料和有機高分子材料，過去十年金屬材料的研究熱度在衰減。今年，國家層面的重大科技攻關(guān)項目有兩個：大型風(fēng)洞設(shè)計和航空發(fā)動機，高溫材料都是重中之重的研究對象。另外，汽車輕量化是一直以來汽車產(chǎn)業(yè)的關(guān)注熱點，針對鋁合金和纖維增強復(fù)合材料的研究是需求熱點。