水圈微生物驅(qū)動(dòng)地球元素循環(huán)的機(jī)制重大研究計(jì)劃2020年度項(xiàng)目指南

水圈環(huán)境中生活著數(shù)量巨大、遺傳與代謝方式多樣的微生物，它們?cè)诘厍蛟匮h(huán)中發(fā)揮著關(guān)鍵的驅(qū)動(dòng)作用。但是，人們對(duì)不同水圈生境中這些微生物的物種類群與群落結(jié)構(gòu)、代謝方式，及其與生境相關(guān)的調(diào)控規(guī)律、與環(huán)境互作和演化的機(jī)制，以及在不同生物與生境水平上對(duì)碳氮硫等重要元素循環(huán)的驅(qū)動(dòng)功能與貢獻(xiàn)等所知依然十分有限。本重大研究計(jì)劃系統(tǒng)地選擇典型水圈生境，鼓勵(lì)通過生命科學(xué)、地球科學(xué)、化學(xué)科學(xué)、信息科學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)等學(xué)科交叉研究，發(fā)展和運(yùn)用保真采樣、富集培養(yǎng)、原位監(jiān)測(cè)、代謝分析、計(jì)算與仿真等新概念和新方法，在細(xì)胞、群落與宏觀生境三個(gè)層次上揭示水圈微生物、包括關(guān)鍵難培養(yǎng)微生物驅(qū)動(dòng)碳氮硫等元素生物地球化學(xué)循環(huán)的新機(jī)制，完善生命與地球環(huán)境相互作用與協(xié)同演化的理論，為應(yīng)對(duì)全球氣候環(huán)境變化、保護(hù)水圈生態(tài)服務(wù)功能、合理利用自然資源提供科學(xué)依據(jù)，為推動(dòng)國民經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

一、科學(xué)目標(biāo)

選擇典型水圈生境，聚焦微生物參與的碳氮硫等元素生物地球化學(xué)循環(huán)過程，發(fā)現(xiàn)功能微生物（群）與環(huán)境之間相互作用的新類型，揭示與元素循環(huán)相關(guān)的微生物物質(zhì)能量代謝新途徑及其對(duì)生態(tài)與地質(zhì)過程的貢獻(xiàn)，闡明水圈微生物驅(qū)動(dòng)碳氮硫等元素生物地球化學(xué)循環(huán)的新機(jī)制。

二、核心科學(xué)問題

本項(xiàng)目擬圍繞水圈生境中微生物驅(qū)動(dòng)地球元素循環(huán)新機(jī)制的發(fā)現(xiàn)及其生態(tài)影響的研究，解決以下核心科學(xué)問題：

（一）水圈微生物參與碳氮硫等元素生物地球化學(xué)循環(huán)的宏觀機(jī)制與生態(tài)效應(yīng)。

（二）參與碳氮硫元素循環(huán)的水圈微生物群落形成及其與環(huán)境互作的機(jī)理。

（三）水圈微生物物質(zhì)與能量轉(zhuǎn)換和代謝的新途徑及新調(diào)控機(jī)制。

三、2020年度重點(diǎn)資助研究方向

本重大研究計(jì)劃聚焦“水圈生境中微生物驅(qū)動(dòng)地球元素循環(huán)的機(jī)制”這一核心科學(xué)問題，研究不同水圈生境微生物群落形成、代謝規(guī)律、生態(tài)功能及環(huán)境響應(yīng)與反饋的機(jī)制，加深對(duì)水圈微生物在地球元素循環(huán)中作用的綜合認(rèn)知。2020年度重點(diǎn)資助方向：

（一）大洋重要微生物功能類群及其驅(qū)動(dòng)碳氮硫循環(huán)的機(jī)制。

遠(yuǎn)離大陸架的廣闊海域被稱為大洋，大洋是海洋的主體，約占地球表面積的50%，在地球物質(zhì)循環(huán)中起著重要作用。大洋深部多為低溫、高壓、終年黑暗環(huán)境，還存在熱液口、冷泉等多種特殊環(huán)境，蘊(yùn)含大量未知微生物。該方向包括但不限于以下方面：

1. 參與大洋儲(chǔ)碳、固氮、溫室氣體代謝等過程的重要功能微生物的群落形成及其與環(huán)境互作的機(jī)制；

2. 海底極端環(huán)境（熱液、冷泉、海底以下深部等）微生物多樣性及其與環(huán)境的關(guān)系；

3. 典型大洋生境關(guān)鍵功能微生物（群）的代謝新途徑及新調(diào)控機(jī)制；

4. 典型大洋生境微生物功能群的時(shí)空分布及對(duì)碳氮硫循環(huán)的驅(qū)動(dòng)和調(diào)節(jié)機(jī)制。

（二）近海與河口微生物驅(qū)動(dòng)碳氮硫循環(huán)的機(jī)制。

近海與河口是物質(zhì)轉(zhuǎn)化與能量流動(dòng)最活躍的水圈環(huán)境之一，也是微生物與礦物交互作用形式最為多樣的水圈環(huán)境。該方向包括但不限于以下方面：

1. 近海與河口生境微生物群落形成以及與環(huán)境互作的機(jī)制；

2. 近海與河口微生物驅(qū)動(dòng)碳氮硫循環(huán)的機(jī)制及元素循環(huán)之間的耦合機(jī)制；

3. 近海與河口微生物對(duì)碳氮循環(huán)（特別是碳源或碳匯）的調(diào)節(jié)機(jī)制，包括對(duì)低氧區(qū)形成和消亡的影響；

4. 近海與河口透光層微生物能量代謝與碳氮硫等元素循環(huán)的新途徑。

（三）微生物在流域水體（河流、湖泊、濕地等）碳氮硫循環(huán)中的驅(qū)動(dòng)機(jī)制及生態(tài)效應(yīng)。

河流、湖泊和濕地具有高度的環(huán)境異質(zhì)性和微生物群落多樣性，是碳氮轉(zhuǎn)化的主要場(chǎng)所，固定的有機(jī)碳相當(dāng)于海洋固碳總量的近40%。該方向包括但不限于以下方面：

1. 微生物介導(dǎo)的碳氮硫生物地球化學(xué)過程及其耦合機(jī)制和生態(tài)效應(yīng)；

2. 典型河流、湖泊和濕地等生境微生物群落形成及其與環(huán)境互作的機(jī)制；

3. 驅(qū)動(dòng)流域碳氮硫轉(zhuǎn)化與循環(huán)的微生物代謝新機(jī)制。

（四）陸地特殊水生生境微生物碳氮硫代謝的特點(diǎn)及環(huán)境適應(yīng)機(jī)制。

熱泉、鹽湖、冰川、礦山酸性排水、巖溶地下水等均為陸地特殊生境，這些生境中的微生物具有獨(dú)特的環(huán)境適應(yīng)和生長(zhǎng)代謝機(jī)制，蘊(yùn)含著探索微生物代謝多樣性發(fā)生和演化的線索。該方向包括但不限于以下方面：

1. 陸地特殊水生生境中微生物群落形成及其與環(huán)境互作的機(jī)制；

2. 關(guān)鍵功能微生物（群）特殊能量代謝以及驅(qū)動(dòng)有機(jī)物合成與碳氮硫元素循環(huán)的分子機(jī)制。

四、項(xiàng)目遴選的基本原則

1. 創(chuàng)新性：申請(qǐng)人應(yīng)根據(jù)本重大研究計(jì)劃的科學(xué)目標(biāo)提出項(xiàng)目申請(qǐng)，申請(qǐng)書應(yīng)明確提出創(chuàng)新性的科學(xué)假說，闡述擬研究科學(xué)問題的意義，研究成果應(yīng)對(duì)認(rèn)識(shí)微生物在碳氮硫地球化學(xué)循環(huán)中的作用有清晰的新貢獻(xiàn)；

2. 學(xué)科交叉：學(xué)科交叉是本重大研究計(jì)劃的突出特點(diǎn)，本重大研究計(jì)劃鼓勵(lì)并優(yōu)先支持體現(xiàn)實(shí)質(zhì)性學(xué)科交叉（即同時(shí)具備研究?jī)?nèi)容和研究團(tuán)隊(duì)的交叉融合）的項(xiàng)目申請(qǐng)；

3. 新技術(shù)方法：本重大研究計(jì)劃鼓勵(lì)并優(yōu)先支持通過研發(fā)和運(yùn)用新技術(shù)方法開展水圈微生物研究的項(xiàng)目申請(qǐng)。

五、2020年度資助計(jì)劃

2020年度擬資助培育項(xiàng)目10-15項(xiàng)，直接費(fèi)用的資助強(qiáng)度約為80-100萬元/項(xiàng)，資助期限為3年，培育項(xiàng)目申請(qǐng)書中研究期限應(yīng)填寫“2021年1月1日-2023年12月31日”。

六、申請(qǐng)要求及注意事項(xiàng)

（一）申請(qǐng)條件。

本重大研究計(jì)劃項(xiàng)目申請(qǐng)人應(yīng)當(dāng)具備以下條件：

1. 具有承擔(dān)基礎(chǔ)研究課題的經(jīng)歷；

2. 具有高級(jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱）。

在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學(xué)位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請(qǐng)人進(jìn)行申請(qǐng)。

（二）限項(xiàng)申請(qǐng)規(guī)定。

1. 申請(qǐng)人同年只能申請(qǐng)1項(xiàng)重大研究計(jì)劃項(xiàng)目（其中：重大研究計(jì)劃項(xiàng)目中的集成項(xiàng)目和戰(zhàn)略研究項(xiàng)目除外）；上一年度獲得重大研究計(jì)劃項(xiàng)目（不包括集成項(xiàng)目和戰(zhàn)略研究項(xiàng)目）資助的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，本年度不得作為申請(qǐng)人申請(qǐng)重大研究計(jì)劃項(xiàng)目。

2. 申請(qǐng)和承擔(dān)項(xiàng)目總數(shù)的限制規(guī)定。

（1）具有高級(jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱）的人員，申請(qǐng)（包括申請(qǐng)人和主要參與者）和正在承擔(dān)（包括負(fù)責(zé)人和主要參與者）以下類型項(xiàng)目總數(shù)合計(jì)限為?2?項(xiàng)：面上項(xiàng)目、重點(diǎn)項(xiàng)目、重大項(xiàng)目、重大研究計(jì)劃項(xiàng)目（不包括集成項(xiàng)目和戰(zhàn)略研究項(xiàng)目）、聯(lián)合基金項(xiàng)目、青年科學(xué)基金項(xiàng)目、地區(qū)科學(xué)基金項(xiàng)目、優(yōu)秀青年科學(xué)基金項(xiàng)目、國家杰出青年科學(xué)基金項(xiàng)目、重點(diǎn)國際（地區(qū)）合作研究項(xiàng)目、直接費(fèi)用大于?200?萬元/項(xiàng)的組織間國際（地區(qū)）合作研究項(xiàng)目（僅限作為申請(qǐng)人申請(qǐng)和作為負(fù)責(zé)人承擔(dān)，作為主要參與者不限）、國家重大科研儀器研制項(xiàng)目（含承擔(dān)國家重大科研儀器設(shè)備研制專項(xiàng)項(xiàng)目）、基礎(chǔ)科學(xué)中心項(xiàng)目、資助期限超過?1?年的應(yīng)急管理項(xiàng)目、原創(chuàng)探索計(jì)劃項(xiàng)目以及資助期限超過?1?年的專項(xiàng)項(xiàng)目［特別說明的除外；應(yīng)急管理項(xiàng)目中的局（室）委托任務(wù)及軟課題研究項(xiàng)目、專項(xiàng)項(xiàng)目中的科技活動(dòng)項(xiàng)目除外］。

具有高級(jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱）的人員作為主要參與者正在承擔(dān)的 2019 年（含）以前批準(zhǔn)資助的項(xiàng)目不計(jì)入申請(qǐng)和承擔(dān)總數(shù)范圍，2020 年（含）以后申請(qǐng)（包括申請(qǐng)人和主要參與者）和批準(zhǔn)（包括負(fù)責(zé)人和主要參與者）項(xiàng)目計(jì)入申請(qǐng)和承擔(dān)總數(shù)范圍。

（2）不具有高級(jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱）人員申請(qǐng)和承擔(dān)項(xiàng)目總數(shù)：作為申請(qǐng)人申請(qǐng)和作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人正在承擔(dān)的項(xiàng)目數(shù)合計(jì)限為?1?項(xiàng)；在保證有足夠的時(shí)間和精力參與項(xiàng)目研究工作的前提下，作為主要參與者申請(qǐng)或者承擔(dān)各類型項(xiàng)目數(shù)量不限。晉升為高級(jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱）后，原來作為負(fù)責(zé)人正在承擔(dān)的項(xiàng)目計(jì)入申請(qǐng)和承擔(dān)項(xiàng)目總數(shù)范圍，原來作為主要參與者正在承擔(dān)的項(xiàng)目不計(jì)入。

3. 計(jì)入申請(qǐng)和承擔(dān)項(xiàng)目總數(shù)的部分項(xiàng)目類型的特殊要求。

（1）優(yōu)秀青年科學(xué)基金項(xiàng)目和國家杰出青年科學(xué)基金項(xiàng)目申請(qǐng)時(shí)不計(jì)入申請(qǐng)和承擔(dān)總數(shù)范圍；正式接收申請(qǐng)到自然科學(xué)基金委作出資助與否決定之前，以及獲得資助后，計(jì)入申請(qǐng)和承擔(dān)總數(shù)范圍。

（2）基礎(chǔ)科學(xué)中心項(xiàng)目申請(qǐng)時(shí)不計(jì)入申請(qǐng)和承擔(dān)總數(shù)范圍；正式接收申請(qǐng)到自然科學(xué)基金委作出資助與否決定之前，以及獲得資助后，計(jì)入申請(qǐng)和承擔(dān)總數(shù)范圍?；A(chǔ)科學(xué)中心項(xiàng)目負(fù)責(zé)人及主要參與者（骨干成員）在結(jié)題前不得作為申請(qǐng)人申請(qǐng)重大研究計(jì)劃項(xiàng)目（不包括戰(zhàn)略研究項(xiàng)目）。

（3）國家重大科研儀器研制項(xiàng)目（部門推薦）獲得資助后，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人在準(zhǔn)予結(jié)題前不得作為申請(qǐng)人申請(qǐng)重大研究計(jì)劃項(xiàng)目（不包括戰(zhàn)略研究項(xiàng)目）。

（4）原創(chuàng)探索計(jì)劃項(xiàng)目從預(yù)申請(qǐng)開始直到自然科學(xué)基金委作出資助與否決定之前，不計(jì)入申請(qǐng)和承擔(dān)總數(shù)范圍；獲資助后計(jì)入申請(qǐng)和承擔(dān)總數(shù)范圍。

（三）申請(qǐng)注意事項(xiàng)。

1.本重大研究計(jì)劃納入2020年度集中接收申請(qǐng)范圍，試行無紙化申請(qǐng)。2020年度項(xiàng)目申請(qǐng)集中接收截止時(shí)間為4月20日16時(shí)。

2.項(xiàng)目申請(qǐng)書采用在線方式撰寫。對(duì)申請(qǐng)人具體要求如下：

（1）申請(qǐng)人在填報(bào)申請(qǐng)書前，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真閱讀本項(xiàng)目指南和《2020年度國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南》中申請(qǐng)須知和限項(xiàng)申請(qǐng)規(guī)定的相關(guān)內(nèi)容，不符合項(xiàng)目指南和相關(guān)要求的申請(qǐng)項(xiàng)目不予受理。

（2）本重大研究計(jì)劃旨在緊密圍繞核心科學(xué)問題，將對(duì)多學(xué)科相關(guān)研究進(jìn)行戰(zhàn)略性的方向引導(dǎo)和優(yōu)勢(shì)整合，成為一個(gè)項(xiàng)目集群。申請(qǐng)人應(yīng)根據(jù)本重大研究計(jì)劃擬解決的具體科學(xué)問題和項(xiàng)目指南公布的擬資助研究方向，自行擬定項(xiàng)目名稱、科學(xué)目標(biāo)、研究?jī)?nèi)容、技術(shù)路線和相應(yīng)的研究經(jīng)費(fèi)等。

（3）申請(qǐng)人登錄科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)https://isisn.nsfc.gov.cn/（沒有系統(tǒng)賬號(hào)的申請(qǐng)人請(qǐng)向依托單位基金管理聯(lián)系人申請(qǐng)開戶），按照撰寫提綱及相關(guān)要求撰寫申請(qǐng)書。

（4）申請(qǐng)書中的資助類別選擇“重大研究計(jì)劃”，亞類說明選擇“培育項(xiàng)目”，附注說明選擇“水圈微生物驅(qū)動(dòng)地球元素循環(huán)的機(jī)制”，根據(jù)申請(qǐng)的具體研究?jī)?nèi)容選擇相應(yīng)的申請(qǐng)代碼，以上選擇不準(zhǔn)確或未選擇的項(xiàng)目申請(qǐng)將不予受理。

培育項(xiàng)目的合作研究單位不得超過2個(gè)。

（5）申請(qǐng)人應(yīng)當(dāng)按照重大研究計(jì)劃申請(qǐng)書的撰寫提綱撰寫申請(qǐng)書，在“立項(xiàng)依據(jù)與研究?jī)?nèi)容”部分，除說明本項(xiàng)目符合指南中的哪一個(gè)資助方向以外，應(yīng)特別明確闡述項(xiàng)目所針對(duì)的科學(xué)問題的重要意義和先進(jìn)性（戰(zhàn)略前沿或創(chuàng)新探索）以及相應(yīng)的背景依據(jù)（比較國內(nèi)外研究進(jìn)展以及申請(qǐng)者前期相關(guān)的資源和研究積累），提出適當(dāng)?shù)难芯考僬f，闡述相應(yīng)的研究?jī)?nèi)容與設(shè)計(jì)（特別是關(guān)鍵技術(shù)或材料），以及解決本重大研究計(jì)劃的核心科學(xué)問題、實(shí)現(xiàn)本重大研究計(jì)劃科學(xué)目標(biāo)的貢獻(xiàn)。

撰寫摘要時(shí)，在保證完整性的基礎(chǔ)上，更應(yīng)突出重點(diǎn)，用特別精煉的語言，以最嚴(yán)密的思維邏輯，將重點(diǎn)內(nèi)容完整準(zhǔn)確地加以闡述。

如果申請(qǐng)人已經(jīng)承擔(dān)與本重大研究計(jì)劃相關(guān)的其他科技計(jì)劃項(xiàng)目，應(yīng)當(dāng)在申請(qǐng)書正文的“研究基礎(chǔ)與工作條件”部分論述申請(qǐng)項(xiàng)目與其他相關(guān)項(xiàng)目的區(qū)別與聯(lián)系。

（6）申請(qǐng)人應(yīng)當(dāng)認(rèn)真閱讀《2020年度國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南》中預(yù)算編報(bào)要求的內(nèi)容，嚴(yán)格按照《國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目資金管理辦法》《關(guān)于國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目資金管理有關(guān)問題的補(bǔ)充通知》《關(guān)于國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目資金管理的補(bǔ)充通知》《關(guān)于進(jìn)一步完善科學(xué)基金項(xiàng)目和資金管理的通知》以及《國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資金預(yù)算表編制說明》的具體要求，按照“目標(biāo)相關(guān)性、政策相符性、經(jīng)濟(jì)合理性”的基本原則，認(rèn)真編制《國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目預(yù)算表》。多個(gè)單位共同承擔(dān)一個(gè)項(xiàng)目的，項(xiàng)目申請(qǐng)人和合作研究單位的參與者應(yīng)當(dāng)分別編制項(xiàng)目預(yù)算，經(jīng)所在單位審核后，由申請(qǐng)人匯總編制。

（7）申請(qǐng)人完成申請(qǐng)書撰寫后，在線提交電子申請(qǐng)書及附件材料。申請(qǐng)材料中所需的附件材料（有關(guān)證明信、推薦信和其他特別說明要求提交的紙質(zhì)材料原件），全部以電子掃描件上傳。確因疫情防控需要暫時(shí)無法提供的，請(qǐng)申請(qǐng)人在申請(qǐng)書正文中“其他需要說明的問題”中注明，并上傳依托單位出具的說明材料掃描件。自然科學(xué)基金委將根據(jù)情況通知依托單位后續(xù)提供。

3.依托單位應(yīng)對(duì)本單位申請(qǐng)人所提交申請(qǐng)材料的真實(shí)性、完整性和合規(guī)性進(jìn)行審核，對(duì)申請(qǐng)人編制項(xiàng)目預(yù)算的目標(biāo)相關(guān)性、政策相符性和經(jīng)濟(jì)合理性進(jìn)行審核，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)提交申請(qǐng)材料至國家自然科學(xué)基金委員會(huì)。具體要求如下：

（1）應(yīng)在項(xiàng)目集中接收工作截止時(shí)間前（2020年4月20日16時(shí)）通過信息系統(tǒng)逐項(xiàng)確認(rèn)提交本單位電子申請(qǐng)書及附件材料，無需報(bào)送紙質(zhì)申請(qǐng)書。項(xiàng)目獲批準(zhǔn)后，將申請(qǐng)書的紙質(zhì)簽字蓋章頁裝訂在《資助項(xiàng)目計(jì)劃書》最后，一并提交。簽字蓋章的信息應(yīng)與電子申請(qǐng)書嚴(yán)格保持一致。

（2）依托單位完成電子申請(qǐng)書及附件材料的逐項(xiàng)確認(rèn)后，應(yīng)于申請(qǐng)材料提交截止時(shí)間前通過國家自然科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱信息系統(tǒng)）上傳本單位科研誠信承諾書的電子掃描件（請(qǐng)?jiān)谛畔⑾到y(tǒng)中下載模板，打印填寫后由法定代表人親筆簽字、依托單位加蓋公章），無需提供紙質(zhì)材料。

4.本重大研究計(jì)劃咨詢方式：

國家自然科學(xué)基金委員會(huì)生命科學(xué)交叉融合科學(xué)處。

聯(lián)系電話：010-62329221

（四）其他注意事項(xiàng)。

1.為實(shí)現(xiàn)重大研究計(jì)劃總體科學(xué)目標(biāo)和多學(xué)科集成，獲得資助的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)當(dāng)承諾遵守相關(guān)數(shù)據(jù)和資料管理與共享的規(guī)定，項(xiàng)目執(zhí)行過程中應(yīng)關(guān)注與本重大研究計(jì)劃其他項(xiàng)目之間的相互支撐關(guān)系。

2.為加強(qiáng)項(xiàng)目的學(xué)術(shù)交流，促進(jìn)項(xiàng)目群的形成和多學(xué)科交叉與集成，本重大研究計(jì)劃將每年舉辦1次資助項(xiàng)目的年度學(xué)術(shù)交流會(huì)，并將不定期地組織相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研討會(huì)。獲資助項(xiàng)目負(fù)責(zé)人有義務(wù)參加本重大研究計(jì)劃指導(dǎo)專家組和管理工作組所組織的上述學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，并認(rèn)真開展學(xué)術(shù)交流。