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2024年度國家自然科學(xué)基金專項(xiàng)項(xiàng)目“面向典型低碳化工新過程的人工智能與機(jī)制融合建?！表?xiàng)目指南

低碳化工新過程是助力雙碳目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的重要措施，其放大涉及多個(gè)單元的系統(tǒng)集成，是多尺度、多維度的復(fù)雜問題。人工智能與化工過程機(jī)制的深度融合有望打破逐級(jí)放大的傳統(tǒng)模式，實(shí)現(xiàn)跨尺度建模和快速放大的突破。當(dāng)前關(guān)鍵挑戰(zhàn)是放大過程中數(shù)據(jù)缺失及建模難度大。面向典型低碳化工新過程，圍繞人工智能與化工過程放大的理論創(chuàng)新和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行布局，引領(lǐng)基礎(chǔ)化工數(shù)據(jù)增強(qiáng)和跨尺度建模領(lǐng)域的原創(chuàng)性基礎(chǔ)研究，推動(dòng)化工新過程快速放大及規(guī)模化應(yīng)用。

一、科學(xué)目標(biāo)

以典型規(guī)?；吞蓟ば逻^程為對象，探索融合人工智能的化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)高效獲取新方法，實(shí)現(xiàn)化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的增強(qiáng)與擴(kuò)容，構(gòu)建基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫；發(fā)展人工智能與“三傳一反”機(jī)理融合的跨尺度建模方法，建立圍繞化工新過程的人工智能與機(jī)制融合模型，形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的設(shè)計(jì)軟件及工藝基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包，支撐典型低碳新過程從實(shí)驗(yàn)室到工廠的快速放大。

二、關(guān)鍵科學(xué)問題

（一）化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的人工智能增強(qiáng)方法。

（二）化工過程跨尺度的人工智能建模方法。

三、擬資助研究方向和研究內(nèi)容

（一）人工智能+石油化工過程。

以焦耳熱驅(qū)動(dòng)的低碳催化裂解為主要對象，重點(diǎn)研究人工智能輔助的石腦油復(fù)雜分子裂解反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)及模型生成，建立融合人工智能與機(jī)理的反應(yīng)/分離全流程計(jì)算軟件及工藝基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包。

（二）人工智能+微化工過程。

以微化工電化學(xué)強(qiáng)化低碳過程為主要對象，重點(diǎn)研究人工智能輔助的催化劑和電極的可靠設(shè)計(jì)，發(fā)展微反應(yīng)器內(nèi)氧化還原反應(yīng)的跨尺度人工智能建模和強(qiáng)化方法，開發(fā)工藝基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包。

（三）人工智能+綠氫化工過程。

以電解水制氫耦合氧化過程為主要對象，重點(diǎn)研究高通量電極篩選與過程智能評價(jià)系統(tǒng)搭建，發(fā)展基礎(chǔ)數(shù)據(jù)增強(qiáng)新方法，建立跨尺度過程放大與強(qiáng)化的智能化機(jī)制，開發(fā)工業(yè)級(jí)工藝基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包。

（四）人工智能+醫(yī)藥化工過程。

以電驅(qū)動(dòng)醫(yī)藥化學(xué)品制備過程為主要對象，重點(diǎn)發(fā)展基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的機(jī)器學(xué)習(xí)增強(qiáng)方法，建立跨尺度耦合模型，揭示過程放大規(guī)律，形成相關(guān)工藝基礎(chǔ)數(shù)據(jù)包。

四、資助計(jì)劃

本專項(xiàng)項(xiàng)目資助期限為4年，項(xiàng)目研究期限應(yīng)填寫“2025年1月1日－2028年12月31日”，擬資助項(xiàng)目4-5項(xiàng)，計(jì)劃資助強(qiáng)度約為230萬元/項(xiàng)。

五、申請要求及注意事項(xiàng)

（一）申請資格。

1.具有高級(jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱），45周歲以下（1979年1月1日以后出生）。

2.具有承擔(dān)基礎(chǔ)研究課題的經(jīng)歷

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(jìn)行申請。

（二）限項(xiàng)申請規(guī)定。

1.本專項(xiàng)項(xiàng)目申請時(shí)不計(jì)入申請和承擔(dān)總數(shù)范圍，正式接收申請到自然科學(xué)基金委做出資助與否決定之前，以及獲資助后，計(jì)入申請和承擔(dān)總數(shù)范圍。

2.申請人同年只能申請1項(xiàng)專項(xiàng)項(xiàng)目中的研究項(xiàng)目。

3.其他限項(xiàng)申請要求按照《2024年度國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南》“限項(xiàng)申請規(guī)定”執(zhí)行。

（三）申請注意事項(xiàng)。

1.申請書報(bào)送日期為2024年9月2日－9月9日16時(shí)。

2.本專項(xiàng)項(xiàng)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(bào)申請書前，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真閱讀本申請須知、本項(xiàng)目指南和《2024年度國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南》的相關(guān)內(nèi)容，不符合項(xiàng)目指南和相關(guān)要求的申請項(xiàng)目不予受理。

（3）申請書研究內(nèi)容應(yīng)緊密圍繞科學(xué)目標(biāo)，根據(jù)項(xiàng)目指南中的關(guān)鍵科學(xué)問題，自行擬定項(xiàng)目名稱、研究內(nèi)容、技術(shù)路線和相應(yīng)的研究經(jīng)費(fèi)等。

（4）申請人登錄科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)http://grants.nsfc.gov.cn/，按照撰寫提綱及相關(guān)要求撰寫申請書。

（5）申請書中的資助類別選擇“專項(xiàng)項(xiàng)目”，亞類說明選擇“研究項(xiàng)目”，附注說明選擇“科學(xué)部綜合研究項(xiàng)目”，（申請代碼1應(yīng)根據(jù)“三、擬資助研究方向和研究內(nèi)容”的要求選擇化學(xué)科學(xué)部B08下屬代碼。以上選擇不準(zhǔn)確或未選擇的項(xiàng)目申請將不予受理。

（6）請按照“專項(xiàng)項(xiàng)目-研究項(xiàng)目申請書撰寫提綱”撰寫申請書，請?jiān)谏暾垥拈_頭注明“面向典型低碳化工新過程的人工智能與機(jī)制融合建模：XXX（填寫擬資助的4個(gè)研究方向之一）”。

申請書應(yīng)突出有限目標(biāo)和重點(diǎn)突破，明確對實(shí)現(xiàn)本專項(xiàng)項(xiàng)目總體科學(xué)目標(biāo)和解決核心科學(xué)問題的貢獻(xiàn)。

如果申請人已經(jīng)承擔(dān)與本專項(xiàng)項(xiàng)目相關(guān)的其他科技計(jì)劃項(xiàng)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(xiàng)目與其他相關(guān)項(xiàng)目的區(qū)別與聯(lián)系。

3.申請人應(yīng)當(dāng)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》等相關(guān)規(guī)定和《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》。

4.本專項(xiàng)項(xiàng)目采用無紙化申請，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。

5.本專項(xiàng)項(xiàng)目咨詢方式：

國家自然科學(xué)基金委員會(huì)化學(xué)科學(xué)部

聯(lián)系人：張國俊

聯(lián)系電話：010-62327111。

六、其他注意事項(xiàng)

1.為實(shí)現(xiàn)專項(xiàng)項(xiàng)目總體科學(xué)目標(biāo)，獲得資助的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)當(dāng)在項(xiàng)目執(zhí)行過程中關(guān)注與本專項(xiàng)其他項(xiàng)目之間的相互支撐關(guān)系。

2.為加強(qiáng)項(xiàng)目之間的學(xué)術(shù)交流，本專項(xiàng)項(xiàng)目群將設(shè)專項(xiàng)項(xiàng)目管理協(xié)調(diào)組，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)人必須參加上述學(xué)術(shù)交流活動(dòng)，并認(rèn)真開展學(xué)術(shù)交流。