科技部：國家自然科學基金委員會2024年度專項項目指南 ——錦屏深地基礎科學前沿研究專項

國家重大科技基礎設施“極深地下極低輻射本底前沿物理實驗設施”即將建設完成，作為全球垂直巖石埋深最大、宇宙射線通量最低、可用空間最大、輻射本底極低、綜合條件優越的極深科研設施，可為新物理、新現象和新技術研究提供獨特的窗口和平臺。為保持我國深地科學研究的發展勢頭，未來十到二十年在物理學、化學、生物學等領域的極深地下研究取得重大突破，在國際深地科學競爭中占據優勢，現啟動“錦屏深地基礎科學前沿研究”專項資助工作。

　　一、科學目標

　　推動深地科學研究突破認知邊界、技術極限、學科壁壘，在物質科學、量子科技等基礎前沿和精密測量領域取得重大進展。核心科學問題包括：（1）錦屏極深地下前沿科學新物理、新方法、新技術；（2）錦屏極深地下極端環境參數的準確測量方法及產生機制；（3）錦屏極深地下交叉科學及在技術領域的推廣應用。

　　二、申請項目類型

　　圍繞核心科學問題，擬資助重點項目和培育項目兩個項目類型，研究方向分別如下：

　　（一）重點項目。

　　1. 基于極深地下宇宙射線及暗物質探測新方法研究

　　基于錦屏極低宇宙線通量、極低輻射本底條件，開發用于暗物質探測的超導量子比特高精度傳感器，獲得小于MeV質量暗物質的直接探測結果；建立超導量子比特與宇宙射線相互作用的物理模型，開展極深地下超導量子計算剩余關聯錯誤及來源機制和抑制方法研究；開展基于新物理的暗物質探測新方法研究。

　　2. 錦屏深地低溫量熱器¹⁰⁰Mo衰變研究

　　建立錦屏深地低溫量熱實驗裝置，實現¹⁰⁰Mo核素富集、鉬酸鋰（LMO）晶體制作和LMO探測器的組裝測試；開展¹⁰⁰Mo無中微子雙貝塔衰變研究，獲得¹⁰⁰Mo無中微子雙貝塔衰變半衰期的實驗限制。

　　3. 深地強流束的核天體反應實驗靶新技術

　　為建成國際上靈敏度最高的深地核天體反應實驗平臺提供關鍵技術支撐，針對深地核天體物理加速器實驗靶材需求，開展低溫條件下超音速氣體噴射技術研究；基于強流束的低溫超音速噴射靶研究；低溫超音速噴射靶的低本底屏蔽技術研究。

　　4. 相對論電子庫侖激發的虛光核反應機制研究

　　開展相對論電子庫侖激發核反應、虛光子誘發同質異能躍遷機制的理論與實驗研究，構建大立體角、具備尋跡與級聯伽馬甄別能力的高分辨稀有核素能譜測量裝置；測量高能量轉移和高角動量轉移截面與相關核素壽命；研究質子滴線附近核素和長壽命同質異能核素的衰變特性。

　　5. 液氮介質方向性探測技術的研發與應用研究

　　基于錦屏大型低溫液氮系統與地球反方向屏蔽的特點，研究液氮介質亞MeV觀測能區的切倫科夫中微子望遠鏡探測技術；定位天體中微子源，開展超新星和伽瑪射線暴研究。

　　6. 錦屏深地地球物理運動參數的超高精度測量

　　依托錦屏極微震動條件，開展超穩定地球物理運動參數精密測量實驗室的溫度、力學、電磁等環境測試誤差機理與抑制技術研究；地球及天體擾動測試分析與抑制技術研究；超穩定精密測量實驗室長期穩定設計與評價技術研究。構建超穩定地球物理運動參數精密測量實驗室，形成國際先進水平的地球物理運動參數測量科學研究、精度測試評價能力和標準體系。

　　7. 錦屏深地低頻磁場精確測量方法及產生機制研究

　　構建錦屏深地極低電磁輻射屏蔽環境實驗平臺，開發高穩定性、高靈敏度的新型超高精度固態自旋磁測量技術；開展錦屏深地環境低頻磁場的長時間測量，并研究其產生的物理機制。

　　8. 錦屏深地極低本底計量基準與標準研究

　　依托錦屏極低輻射本底條件，開發高精度計量標定方法和標定設備，研發極深地下極低本底計量標準與基準。

　　9. 引力波探測儀器震動噪聲機制和抑制方法研究

　　依托錦屏極深地下極微震動條件，開展空間引力波探測1/f噪聲研究，研究亞mHz頻段超高精度微推力測量技術與方法；開展亞mHz頻段引力參考傳感器地面測試與標定對比方法研究；提供空間引力波探測器從0.1 mHz～1.0 Hz頻段范圍內完整噪聲模型及抑噪方案。

　　10. 集成電路軟錯誤機理與評價方法

　　依托錦屏極低宇宙線通量、極低輻射本底條件，開展超大規模電路陣列稀少擾動信號測量與甄別研究；超低本底電子材料表面輻射表征研究；α粒子誘發軟錯誤的能量微觀輸運過程及效應機制研究，建立深地集成電路軟錯誤率評價方法，為集成電路軟錯誤機理與評價方法研究提供基礎。

　　11. 錦屏深地氡分離和捕獲技術及應用研究

　　針對深地科學實驗的除氡需求，研究多孔材料氡捕獲性能；定向設計合成具有高選擇性、高堆積密度、高吸附量的吸氡多孔材料；設計并優化用于氡原子捕捉的分子篩吸附材料；研究并開發從氮氬介質中去除微量放射性氡的實驗技術與設備。

　　12. 錦屏深地實驗新物理新方法研究

　　開展基于錦屏深地實驗中新物理新方法的研究，研究微觀粒子新的物理機制，提出探索新的微觀世界結構的實驗方案，引領下一代深地前沿物理實驗研究。

　　（二）培育項目。

　　13. 錦屏深地低輻射本底物理探索研究

　　依托錦屏實驗室極低宇宙線通量、極低輻射本底特點，在錦屏極低輻射本底的來源和機制、低本底下的極稀有過程、低本底材料的研發制備等方向開展探索性研究。

　　14. 高能宇宙射線方位角測量與來源的研究

　　針對宇宙射線通量和方向精確測量需求，研究宇宙線方位角通量測量技術，研究高能宇宙射線通量及其誘發粒子的關系，為理解宇宙線及次生粒子可能本底來源及降低相關本底提供重要基礎。

　　15. 錦屏極深地下極高能粒子測量研究

　　結合錦屏獨特地理位置與巖石覆蓋，研究極深地下極高能量粒子能譜測量技術，研發極高能粒子探測器、研究極高能粒子輸運模擬和反演算法、研究粒子能量和方向重建方法，開啟錦屏極深地下極高能宇宙線粒子觀測的新窗口。

　　16. 錦屏深地量子精密測量技術研究

　　依托錦屏深地極低輻射本底、極微震動環境的優勢特點，研究提升量子測量精度的實驗方法，開發新型更高精度的量子測量技術，開展磁矩、自旋等參數的超精確測量，為建立錦屏深地計量基準提供可能的技術路徑。

　　17. 晶體方向性低能探測計算和測量研究

　　針對目前半導體探測器晶體對極微弱核反沖信號淬滅效應尚不清楚的問題，研究各類晶體不同方向上的電離淬滅效應，研究反沖核低能刻度測量技術并實驗驗證低能區晶體淬滅效應，研究晶體方向效應對低質量暗物質探測造成的影響，為提升低質量暗物質的探測能力以及突破中微子地板效應提供重要的技術支持和理論基礎。

　　18. 深地平臺極低本底的固氬探測技術研究

　　面向深地稀有事例探測實驗的反符合本底抑制技術，開展固氬閃爍體探測器技術研究，開發反符合固氬原型探測系統，提出固氬反符合探測系統設計方法。

　　19. 低溫低噪聲低本底前端電子學

　　針對深地暗物質、中微子實驗中低溫探測器信號噪聲抑制的問題，系統研究不同半導體工藝前端電子學在低溫環境下的性能，為未來低本底、高分辨率稀有核素能譜測量裝置提供優化的低溫低噪聲前端電子學設計方案。

　　20. 錦屏深地高能伽馬輻射本底來源研究

　　研究錦屏環境中大于8MeV的高能伽馬本底的準確探測技術及來源解析方法，獲取錦屏深地高能伽馬輻射通量和源項解析，為極低本底實驗本底來源計算提供參考。

　　21. 宇宙射線所致極微弱力學效應研究

　　針對錦屏極深地下極微震動環境成因和宇宙射線極微弱力學效應的可能關系，研究宇宙射線所致極微弱力學效應的精密測量技術，提出地上和錦屏極深地下的對比測量實驗方案，嘗試探索錦屏極微震動環境成因。

　　22. 錦屏深地微震動監測與地震預測研究

　　研究錦屏深地微震動緊密測量方法，開展微震動長期監測以及深地微震動和地震的關聯分析，利用錦屏震動監測結果開展地震預測研究。同時基于環境精細測量參數開展錦屏地下實驗室基巖穩定性研究，為實驗室長期安全穩定運行提供支撐。

　　23. 錦屏深地地球極移測量與其引起環境變化研究

　　面向地球物理和環境科學交叉方向，研究基于高精度光纖干涉儀的地球極移測量方法，在錦屏開展地球極移精確測量，研究地球極移與大氣、海洋等環境變化的映射關系，為厄爾尼諾、極端降水、干旱等氣象預測提供參考。

　　24. 錦屏深地極低輻射劑量生物學效應研究

　　針對目前低輻射劑量下生物效應的產生機制和作用效果尚不明確的問題，依托錦屏極低輻射本底特點，通過對比實驗研究人類、動植物在極低輻射本底環境下的各類劑量生物學效應，為極低輻射本底下劑量生物學效應研究提供新的手段。

　　三、資助計劃

　　本專項項目擬資助重點項目8項左右，平均直接費用300萬元/項，資助期限為3年，申請書中的研究期限應填寫“2025年1月1日－2027年12月31日”；擬資助培育項目10項左右，平均直接費用60萬元/項，資助期限為3年，研究期限應填寫“2025年1月1日－2027年12月31日”。

　　四、申請要求及注意事項

　　（一）申請條件。

　　本專項項目申請人應當具備以下條件：

　　1. 具有承擔基礎研究課題或者其他從事基礎研究的經歷。

　　2. 具有高級專業技術職務（職稱）。

　　在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學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）限項申請規定。

　　1. 本專項項目申請時不計入高級專業技術職務（職稱）人員申請和承擔總數2項的范圍；正式接收申請到國家自然科學基金委員會作出資助與否決定之前，以及獲得資助后，計入高級專業技術職務（職稱）人員申請和承擔總數2項的范圍。

　　2. 申請人和參與者只能申請或參與申請1項本專項項目。

　　3. 申請人同年只能申請1項專項項目中的研究項目。

　　（三）申請注意事項。

　　1. 申請接收時間為2024年11月1日－2024年11月15日。

　　2. 本專項項目申請書采用在線方式撰寫。對申請人具體要求如下：

　　（1）申請人應當認真閱讀本項目指南和《2024年度國家自然科學基金項目指南》的相關內容，不符合項目指南和相關要求的申請項目不予受理。

　　（2）申請人應當認真閱讀《2024年度國家自然科學基金項目指南》申請規定中預算編報要求的內容，認真如實編報項目預算。

　　（3）申請人登錄科學基金網絡信息系統，資助類別選擇“專項項目”，亞類說明選擇“研究項目”，附注說明選擇“科學部綜合研究項目”。申請代碼1選擇數學物理科學部A下屬申請代碼。以上選擇不準確或未選擇的項目申請不予受理。

　　每個專項項目的依托單位和合作研究單位數合計不得超過3個；主要參與者必須是項目的實際貢獻者。

　　（4）申請人應當按照專項項目申請書的撰寫提綱撰寫申請書。申請項目名稱可以不同于擬資助研究方向下列出的研究內容名稱，但應屬該內容所轄之內的研究領域。申請書正文開頭應注明“2024年度專項項目錦屏深地基礎科學前沿研究專項之研究方向*：***（按照上述擬資助研究方向之一填寫）”。

　　申請書應闡明圍繞本項目指南的研究方向擬重點突破的科學問題、達到的研究目標或技術指標。

　　如果申請人已經承擔與本專項項目相關的其他科技計劃項目，應當在申請書正文的“研究基礎與工作條件”部分論述申請項目與其他相關項目的區別與聯系。

　　（5）本專項項目實行無紙化申請，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。依托單位只需在線確認電子申請書及附件材料，無須報送紙質申請書，但必須對本單位申請人所提交申請材料的真實性和完整性進行認真審核。依托單位應在項目接收工作截止時間前（2024年11月15日16時）前通過信息系統逐項確認提交本單位電子申請書及附件材料；在截止日期后24小時內在線提交本單位申請項目清單。項目獲批準后，依托單位將申請書的紙質簽字蓋章頁裝訂在《資助項目計劃書》最后，在規定的時間內按要求一并提交。

　　3. 咨詢方式

　　（1）填報中如遇到技術問題，可聯系國家自然科學基金委員會信息中心協助解決（聯系電話：010-62317474）。

　　（2）國家自然科學基金委員會項目材料接收工作組負責接收申請材料，如材料不完整，將不予接收（聯系電話：010-62328591）。

　　（3）關于指南研究方向，可咨詢國家自然科學基金委員會數學物理科學部物理二處（聯系電話：010-62326939/62325087；電子信箱：phy-2@nsfc.gov.cn）。

　　（四）其他注意事項。

　　1. 本專項項目鼓勵多學科研究團隊聯合攻關，滿足多學科集成需要，跨越學科間屏障，解決深地基礎科學前沿研究相關的基礎科學問題。

　　2. 獲得資助的項目負責人應當承諾遵守相關數據和資料管理與共享的規定，實現在研究材料、基礎數據和實驗平臺上的項目集群共享。項目執行過程中須關注與本專項其他項目之間的相互支撐關系。

　　3. 為加強項目的學術交流，促進專項項目集群的形成和多學科交叉，本專項項目集群將設專項項目指導專家組和協調推進組，每年舉辦一次資助項目的年度學術交流會，并將不定期地組織相關領域的學術研討會。獲資助項目負責人必須參加上述學術交流活動，并認真開展學術交流。