水圈微生物驅(qū)動地球元素循環(huán)的機制重大研究計劃2020年度項目指南

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，它們在地球元素循環(huán)中發(fā)揮著關(guān)鍵的驅(qū)動作用。但是，人們對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)境互作和演化的機制，以及在不同生物與生境水平上對碳氮硫等重要元素循環(huán)的驅(qū)動功能與貢獻等所知依然十分有限。本重大研究計劃系統(tǒng)地選擇典型水圈生境，鼓勵通過生命科學(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)展和運用保真采樣、富集培養(yǎng)、原位監(jiān)測、代謝分析、計算與仿真等新概念和新方法，在細胞、群落與宏觀生境三個層次上揭示水圈微生物、包括關(guān)鍵難培養(yǎng)微生物驅(qū)動碳氮硫等元素生物地球化學(xué)循環(huán)的新機制，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)對全球氣候環(huán)境變化、保護水圈生態(tài)服務(wù)功能、合理利用自然資源提供科學(xué)依據(jù)，為推動國民經(jīng)濟與社會的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。

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生態(tài)與地質(zhì)過程的貢獻，闡明水圈微生物驅(qū)動碳氮硫等元素生物地球化學(xué)循環(huán)的新機制。

二、核心科學(xué)問題

本項目擬圍繞水圈生境中微生物驅(qū)動地球元素循環(huán)新機制的發(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)控機制。

三、2020年度重點資助研究方向

本重大研究計劃聚焦“水圈生境中微生物驅(qū)動地球元素循環(huán)的機制”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)與反饋的機制，加深對水圈微生物在地球元素循環(huán)中作用的綜合認(rèn)知。2020年度重點資助方向：

（一）大洋重要微生物功能類群及其驅(qū)動碳氮硫循環(huán)的機制。

遠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)控機制；

4. 典型大洋生境微生物功能群的時空分布及對碳氮硫循環(huán)的驅(qū)動和調(diào)節(jié)機制。

（二）近海與河口微生物驅(qū)動碳氮硫循環(huán)的機制。

近海與河口是物質(zhì)轉(zhuǎn)化與能量流動最活躍的水圈環(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)境互作的機制；

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

3. 近海與河口微生物對碳氮循環(huán)（特別是碳源或碳匯）的調(diào)節(jié)機制，包括對低氧區(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)動機制及生態(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)化的主要場所，固定的有機碳相當(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)境互作的機制；

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

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

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特的環(huán)境適應(yīng)和生長代謝機制，蘊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)境互作的機制；

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

四、項目遴選的基本原則

1. 創(chuàng)新性：申請人應(yīng)根據(jù)本重大研究計劃的科學(xué)目標(biāo)提出項目申請，申請書應(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)對認(rèn)識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；

2. 學(xué)科交叉：學(xué)科交叉是本重大研究計劃的突出特點，本重大研究計劃鼓勵并優(yōu)先支持體現(xiàn)實質(zhì)性學(xué)科交叉（即同時具備研究內(nèi)容和研究團隊的交叉融合）的項目申請；

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

五、2020年度資助計劃

2020年度擬資助培育項目10-15項，直接費用的資助強度約為80-100萬元/項，資助期限為3年，培育項目申請書中研究期限應(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(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人進行申請。

（二）限項申請規(guī)定。

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

2. 申請和承擔(dān)項目總數(shù)的限制規(guī)定。

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

具有高級專業(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)資助的項目不計入申請和承擔(dān)總數(shù)范圍，2020 年（含）以后申請（包括申請人和主要參與者）和批準(zhǔn)（包括負責(zé)人和主要參與者）項目計入申請和承擔(dān)總數(shù)范圍。

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

3. 計入申請和承擔(dān)項目總數(shù)的部分項目類型的特殊要求。

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

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

（3）國家重大科研儀器研制項目（部門推薦）獲得資助后，項目負責(zé)人在準(zhǔn)予結(jié)題前不得作為申請人申請重大研究計劃項目（不包括戰(zhàn)略研究項目）。

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

（三）申請注意事項。

1.本重大研究計劃納入2020年度集中接收申請范圍，試行無紙化申請。2020年度項目申請集中接收截止時間為4月20日16時。

2.項目申請書采用在線方式撰寫。對申請人具體要求如下：

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

（2）本重大研究計劃旨在緊密圍繞核心科學(xué)問題，將對多學(xué)科相關(guān)研究進行戰(zhàn)略性的方向引導(dǎo)和優(yōu)勢整合，成為一個項目集群。申請人應(yīng)根據(jù)本重大研究計劃擬解決的具體科學(xué)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(xué)目標(biāo)、研究內(nèi)容、技術(shù)路線和相應(yīng)的研究經(jīng)費等。

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

（4）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”，附注說明選擇“水圈微生物驅(qū)動地球元素循環(huán)的機制”，根據(jù)申請的具體研究內(nèi)容選擇相應(yīng)的申請代碼，以上選擇不準(zhǔn)確或未選擇的項目申請將不予受理。

培育項目的合作研究單位不得超過2個。

（5）申請人應(yīng)當(dāng)按照重大研究計劃申請書的撰寫提綱撰寫申請書，在“立項依據(jù)與研究內(nèi)容”部分，除說明本項目符合指南中的哪一個資助方向以外，應(yīng)特別明確闡述項目所針對的科學(xué)問題的重要意義和先進性（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)外研究進展以及申請者前期相關(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)的研究內(nèi)容與設(shè)計（特別是關(guān)鍵技術(shù)或材料），以及解決本重大研究計劃的核心科學(xué)問題、實現(xiàn)本重大研究計劃科學(xué)目標(biāo)的貢獻。

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

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

（6）申請人應(yīng)當(dāng)認(rèn)真閱讀《2020年度國家自然科學(xué)基金項目指南》中預(yù)算編報要求的內(nèi)容，嚴(yán)格按照《國家自然科學(xué)基金資助項目資金管理辦法》《關(guān)于國家自然科學(xué)基金資助項目資金管理有關(guān)問題的補充通知》《關(guān)于國家自然科學(xué)基金資助項目資金管理的補充通知》《關(guān)于進一步完善科學(xué)基金項目和資金管理的通知》以及《國家自然科學(xué)基金項目資金預(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)濟合理性”的基本原則，認(rèn)真編制《國家自然科學(xué)基金項目預(yù)算表》。多個單位共同承擔(dān)一個項目的，項目申請人和合作研究單位的參與者應(yīng)當(dāng)分別編制項目預(yù)算，經(jīng)所在單位審核后，由申請人匯總編制。

（7）申請人完成申請書撰寫后，在線提交電子申請書及附件材料。申請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無法提供的，請申請人在申請書正文中“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)對本單位申請人所提交申請材料的真實性、完整性和合規(guī)性進行審核，對申請人編制項目預(yù)算的目標(biāo)相關(guān)性、政策相符性和經(jīng)濟合理性進行審核，并在規(guī)定時間內(nèi)提交申請材料至國家自然科學(xué)基金委員會。具體要求如下：

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

（2）依托單位完成電子申請書及附件材料的逐項確認(rèn)后，應(yīng)于申請材料提交截止時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（請在信息系統(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.本重大研究計劃咨詢方式：

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

聯(lián)系電話：010-62329221

（四）其他注意事項。

1.為實現(xiàn)重大研究計劃總體科學(xué)目標(biāo)和多學(xué)科集成，獲得資助的項目負責(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，項目執(zhí)行過程中應(yīng)關(guān)注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關(guān)系。

2.為加強項目的學(xué)術(shù)交流，促進項目群的形成和多學(xué)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(xué)術(shù)交流會，并將不定期地組織相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)研討會。獲資助項目負責(zé)人有義務(wù)參加本重大研究計劃指導(dǎo)專家組和管理工作組所組織的上述學(xué)術(shù)交流活動，并認(rèn)真開展學(xué)術(shù)交流。