關(guān)于發(fā)布水圈微生物驅(qū)動地球元素循環(huán)的機制重大研究計劃2024年度項目指南的通告

　　國科金發(fā)計〔2024〕5號

　　國家自然科學(xué)基金委員會現(xiàn)發(fā)布水圈微生物驅(qū)動地球元素循環(huán)的機制重大研究計劃2024年度項目指南，請申請人及依托單位按項目指南所述要求和注意事項申請。

　　國家自然科學(xué)基金委員會

　　2024年1月23日　　

水圈微生物驅(qū)動地球元素循環(huán)的機制重大研究計劃2024年度項目指南

　　水圈是地球獨有的特色圈層之一，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，它們驅(qū)動碳氮硫等地球重要元素的循環(huán)，是溫室、冷室氣體排放和全球氣候變化的關(guān)鍵調(diào)控者。但是，人們對不同水圈生境中微生物的物種組成與群落結(jié)構(gòu)、代謝方式，與生境相關(guān)的調(diào)控規(guī)律、與環(huán)境的互作機制，以及對碳氮硫等重要元素循環(huán)的貢獻(xiàn)等認(rèn)識十分有限。

　　本重大研究計劃選擇典型水圈生境，聚焦與生命活動密不可分的碳氮硫等重要元素的微生物地球化學(xué)循環(huán)過程，通過生命科學(xué)、地球科學(xué)、化學(xué)科學(xué)、信息科學(xué)等多學(xué)科的深入研究及深度交叉，結(jié)合新技術(shù)手段及平臺的開發(fā)與利用，開展全面、系統(tǒng)、動態(tài)、定量研究，揭示水圈微生物驅(qū)動碳氮硫循環(huán)、特別是溫冷室氣體（CO2，CH4，N2O，DMS等）排放的機制，深化水圈微生物對關(guān)鍵水域碳源匯過程的貢獻(xiàn)及其機制的認(rèn)知，支撐生物技術(shù)創(chuàng)新，為保護(hù)水圈生態(tài)功能、應(yīng)對全球氣候變化、服務(wù)國家“雙碳”戰(zhàn)略、推動國民經(jīng)濟(jì)與社會的可持續(xù)發(fā)展提供科技支撐。

　　一、科學(xué)目標(biāo)

　　本重大研究計劃選擇代表性水圈生境，聚焦碳氮硫等元素生物地球化學(xué)循環(huán)過程，以學(xué)科交叉和技術(shù)創(chuàng)新為導(dǎo)向，在物種、群落、代謝途徑、生態(tài)互作和環(huán)境響應(yīng)等多個層面，闡明驅(qū)動碳氮硫循環(huán)的水圈微生物群落形成和演替的規(guī)律以及與環(huán)境互作的機理，解析其能量利用與代謝機制，揭示其驅(qū)動碳氮硫循環(huán)的過程與機理，探索其與碳源匯過程、溫室氣體排放以及全球氣候變化相互影響的關(guān)系，深化對生命與地球環(huán)境相互作用與協(xié)同演化的認(rèn)知。

　　二、核心科學(xué)問題

　　本重大研究計劃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)響應(yīng)，擬解決以下核心科學(xué)問題：

　　（一）水圈微生物驅(qū)動碳氮硫等元素循環(huán)及溫冷室氣體排放的微觀機制與宏觀生態(tài)效應(yīng)。

　　（二）碳氮硫元素循環(huán)的水圈微生物群落形成和演替及其與環(huán)境互作的機理。

　　（三）水圈微生物能量獲取與物質(zhì)代謝的新途徑及新調(diào)控機制。

　　三、2024年度資助研究方向

　　本年度以“集成項目”的形式開展資助工作。圍繞上述核心科學(xué)問題，特別聚焦深海微生物群落結(jié)構(gòu)與功能演化分析、水圈微生物病毒及其功能的多樣性兩個方面的研究，實現(xiàn)數(shù)據(jù)整合共享，加強成果集成和認(rèn)識升華，力求在水圈微生物新類群組成及其結(jié)構(gòu)與功能、能量獲取與物質(zhì)代謝新途徑及調(diào)控機制、驅(qū)動碳氮硫循環(huán)的宏觀生態(tài)效應(yīng)等方面取得系統(tǒng)性重大突破。

　　在本重大研究計劃前期執(zhí)行的基礎(chǔ)上，本年度在以下研究方向開展項目集成。

　　（一）基于高質(zhì)量數(shù)據(jù)集的深海微生物群落結(jié)構(gòu)與功能演化分析。

　　深海極端環(huán)境的多樣性，如劇烈變化的溫度、pH、鹽度等，對深海微生物構(gòu)成多重環(huán)境脅迫，由此，人類對深海微生物和微生物群落的多樣性認(rèn)識極為不足，難以支撐進(jìn)一步對其功能（驅(qū)動碳氮硫循環(huán)）與機制的認(rèn)知。隨著深海微生物取樣和分析技術(shù)的突破，本重大研究計劃已經(jīng)積累大量深海微生物環(huán)境基因組序列信息及其對應(yīng)的環(huán)境理化參數(shù)。要求在此基礎(chǔ)上，利用基因組、蛋白質(zhì)組等“多組學(xué)”數(shù)據(jù)，結(jié)合環(huán)境和表型數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)海洋不同生境微生物種類以及群落的結(jié)構(gòu)功能；通過對不同生境之間蛋白質(zhì)共性與差異性分析，闡明深海特殊環(huán)境微生物或其蛋白進(jìn)化的路徑，揭示生物對深海極端環(huán)境脅迫的適應(yīng)機制。

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　　在前期研究已獲得水圈微生物重要新病毒或建立病毒創(chuàng)新研究方法的基礎(chǔ)上，分離水圈重要微生物病毒新類群，揭示其生物學(xué)特征、與宿主的互作機制以及生態(tài)功能；解析特定水圈環(huán)境微生物病毒的多樣性、對宿主群落結(jié)構(gòu)的調(diào)控及其機理，探討病毒在水圈碳氮硫循環(huán)中的作用及其環(huán)境應(yīng)答。

　　四、2024年度資助計劃

　　擬資助集成項目不超過3項，申請的直接費用資助強度應(yīng)不超過200萬元/項，申請書中研究期限應(yīng)填寫為“2024年7月1日-2025年12月31日”。

　　五、申請要求及注意事項

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　　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負(fù)責(zé)人進(jìn)行申請。

　　（二）限項申請規(guī)定。

　　執(zhí)行《2024年度國家自然科學(xué)基金項目指南》“申請規(guī)定”中限項申請規(guī)定的相關(guān)要求。重大研究計劃集成項目申請人和主要參與者不受申請和承擔(dān)項目總數(shù)限制。

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　　申請人和依托單位應(yīng)當(dāng)認(rèn)真閱讀并執(zhí)行本項目指南、《2024年度國家自然科學(xué)基金項目指南》和《關(guān)于2024年度國家自然科學(xué)基金項目申請與結(jié)題等有關(guān)事項的通告》中相關(guān)要求。

　　1. 本重大研究計劃項目實行無紙化申請。申請書提交日期為2024年2月23日－2月28日16時。

　?。?）申請人應(yīng)當(dāng)按照科學(xué)基金網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)（以下簡稱信息系統(tǒng)）中重大研究計劃項目的填報說明與撰寫提綱要求在線填寫和提交電子申請書及附件材料。

　　（2）本重大研究計劃旨在緊密圍繞核心科學(xué)問題，通過多學(xué)科戰(zhàn)略性的優(yōu)勢整合，形成集成項目群。申請人應(yīng)根據(jù)本重大研究計劃擬解決的核心科學(xué)問題和項目指南公布的集成研究方向，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。

　?。?）申請書中的資助類別選擇“重大研究計劃”，亞類說明選擇“集成項目”，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。

　　集成項目合作研究單位不得超過4個。集成項目主要參與者必須是項目的實際貢獻(xiàn)者，合計人數(shù)不超過9人。

　?。?）申請人在申請書“立項依據(jù)與研究內(nèi)容”部分，應(yīng)當(dāng)首先說明項目申請符合本項目指南中的資助研究方向并注明相應(yīng)的研究方向名稱，同時說明所申請項目對解決本重大研究計劃核心科學(xué)問題、實現(xiàn)本重大研究計劃科學(xué)目標(biāo)的貢獻(xiàn)。

　　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。

　　2. 依托單位應(yīng)當(dāng)按照要求完成依托單位承諾、組織申請以及審核申請材料等工作。在2024年2月28日16時前通過信息系統(tǒng)逐項確認(rèn)提交本單位電子申請書及附件材料，并于2月29日16時前在線提交本單位項目申請清單。

　　3. 其他注意事項。

　?。?）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(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，支持在重大研究計劃層面開展的高質(zhì)量數(shù)據(jù)集相關(guān)工作，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(jìn)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一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(fù)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。

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　　生命科學(xué)部生物學(xué)一處

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