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■周榮, 岳衎, 王璐, 付雪峰

2018年國家自然科學(xué)基金委員會化學(xué)科學(xué)部對學(xué)科布局進行了優(yōu)化與調(diào)整, 設(shè)立合成化學(xué)(B01)學(xué)科申請代碼, 受理項目涉及傳統(tǒng)的無機化學(xué)、有機化學(xué)、高分子化學(xué)與超分子化學(xué)等多個領(lǐng)域. 本文綜述了2018~2022年合成化學(xué)不同類型項目的申請與資助情況, 并對合成化學(xué)的未來發(fā)展提出了一些思考和展望.

1引言

《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二O三五年遠景目標的建議》指出, 要通過加強基礎(chǔ)研究、優(yōu)化學(xué)科布局、推進學(xué)科交叉融合等舉措進一步強化國家戰(zhàn)略科技力量. 為適應(yīng)現(xiàn)階段化學(xué)研究的發(fā)展趨勢并促進中國化學(xué)研究的轉(zhuǎn)型, 國家自然科學(xué)基金委員會(以下簡稱基金委)于2018年對學(xué)科布局進行了優(yōu)化與調(diào)整, 將傳統(tǒng)的無機化學(xué)、有機化學(xué)、高分子化學(xué)與超分子化學(xué)等多個二級學(xué)科相關(guān)研究領(lǐng)域整合, 設(shè)立了合成化學(xué)(B01)申請代碼(包含13個二級申請代碼, 70個研究方向). 作為化學(xué)科學(xué)的基礎(chǔ)和核心, 合成化學(xué)通過分子創(chuàng)造和物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程中選擇性的控制, 逐步實現(xiàn)具有特定性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和功能的新物質(zhì)的精準化制備和應(yīng)用. 合成化學(xué)積極拓展與相關(guān)學(xué)科的交叉融合, 推動相關(guān)領(lǐng)域重大科學(xué)問題的解決, 促進國家經(jīng)濟和社會發(fā)展[1]. 本文概述了從2018年申請代碼優(yōu)化與調(diào)整以來, 合成化學(xué)科學(xué)基金項目的申請與資助情況, 提出了對合成化學(xué)未來發(fā)展的一些思考和展望, 供相關(guān)科研人員參考.

2基金項目申請與資助概況

2018~2022年合成化學(xué)B01代碼下共接收各類基金項目申請17948項, 資助3486項, 資助的直接經(jīng)費總計268469.64余萬元, 平均資助率為19.42%. 各年度資助率與化學(xué)科學(xué)部的平均資助率基本持平. 在學(xué)科代碼優(yōu)化調(diào)整前的2017年, 對應(yīng)學(xué)科項目申請量為2835項, 資助769項, 平均資助率為27.12%, 而同年化學(xué)科學(xué)部的項目申請量為16526項, 資助3929項, 平均資助率為23.77%. 從表1可以看出, 合成化學(xué)的設(shè)立, 擴大了相關(guān)領(lǐng)域的研究隊伍規(guī)模, 且近五年項目申請量穩(wěn)步增長, 相關(guān)研究群體繼續(xù)逐步壯大.

表12018~2022年合成化學(xué)項目申請和資助情況

從年齡組成結(jié)構(gòu)來看( 表2 ), 1980年代出生的申請人在項目申請量與資助率這兩個指標中占比最高, 表明這一群體已經(jīng)成為我國一線科研人員的中堅力量; 1960年代及1970年代出生的申請人的項目申請量呈現(xiàn)明顯逐年下降的趨勢, 而1990年以后出生的申請人的項目申請數(shù)量從2018年的65項增加到2022年的921項, 正迅速成為合成化學(xué)領(lǐng)域未來的生力軍. 其中, 出生于1970年之前的項目申請人申請量較少且呈下降趨勢, 但這一群體的項目資助率相對較高, 且不同年份間的波動較大.

表22018~2022年不同年齡階段申請人的項目申請和資助情況

在性別分布上, 過去五年男性申請人的項目申請量占整體的70%以上, 女性申請人的比例仍相對較低; 男性申請人的資助率也顯著高于同期的女性申請人( 圖1 ). 數(shù)據(jù)表明, 女性科學(xué)家在科技領(lǐng)域的發(fā)展和競爭中仍處于劣勢. 近年來, 部分國家在科技政策性別平等化方面取得了不同程度的進展, 但從世界范圍看, 整體情況仍然不容樂觀. 為積極落實科技部等部門發(fā)布的《關(guān)于支持女性科技人才在科技創(chuàng)新中發(fā)揮更大作用的若干措施》, 合成化學(xué)鼓勵和支持女性科研工作者積極參與項目申請和評審工作, 呼吁和倡導(dǎo)學(xué)界在同等條件下優(yōu)先推薦女性申請人, 為女性科技人才的成長與進步創(chuàng)造平等、和諧、互信的學(xué)術(shù)氛圍.

圖12018~2022年男性及女性申請人的項目申請及資助情況

2.1 面上項目、青年科學(xué)基金項目和地區(qū)科學(xué)基金項目

量大面廣的面上項目、青年科學(xué)基金項目(簡稱青年項目)與地區(qū)科學(xué)基金項目(簡稱地區(qū)項目)組成了基金委科學(xué)基金項目的基本盤, 其申請與資助情況能較好地反映我國各學(xué)科領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀. 2018~2022年合成化學(xué)面上、青年及地區(qū)項目申請與資助情況見表3. 在申請量上, 面上及青年項目增加較為明顯, 地區(qū)項目的申請量也有一定幅度的增加. 在資助率上, 面上項目資助率相對較高, 其次是青年項目, 而地區(qū)項目資助率相對較低. 在平均資助強度上, 青年項目實施包干制, 資助強度增加明顯, 體現(xiàn)了基金委對青年科研工作人員在起步階段研究工作的鼓勵與支持.

表32018~2022年面上、青年及地區(qū)項目的申請與資助情況

根據(jù)基金委深化科學(xué)基金改革的部署和要求, 自2019年開始在面上與青年項目中開展基于鼓勵探索、突出原創(chuàng)(A), 聚焦前沿、獨辟蹊徑(B), 需求牽引、突破瓶頸(C), 共性導(dǎo)向、交叉融通(D)等四類科學(xué)問題屬性的分類評審工作(表S1, 補充材料). 在申請量上, B01代碼下四類科學(xué)問題屬性中B類項目的占比最高, 體現(xiàn)了合成化學(xué)守正出新的學(xué)科特點; 在資助率上, B類項目資助率最高, 符合跟跑、并跑、領(lǐng)跑的發(fā)展趨勢; A類項目資助率相對較高, 表明學(xué)科對原創(chuàng)性的鼓勵, 而C類及D類項目資助率相對較低, 表明學(xué)科在解決需求問題及學(xué)科交叉方面有待加強. 此外, 四類科學(xué)問題屬性中面上項目資助率相對高于青年項目, 這與 表3 中的趨勢一致.

目前在合成化學(xué)一級申請代碼下設(shè)置的13個二級申請代碼中, 配位化學(xué)(B0102)、催化合成反應(yīng)(B0105)、新反應(yīng)與新試劑(B0108)、超分子化學(xué)(B0110)、功能分子/材料的合成(B0112)5個二級代碼在近五年中保持了較大的申請量, 表明我國上述領(lǐng)域研究群體較大, 反映了合成化學(xué)的熱點研究領(lǐng)域. 值得注意的是, 團簇與納米化學(xué)(B0103)以及不對稱合成(B0106)兩個申請代碼自2021年代碼結(jié)構(gòu)優(yōu)化以來申請量增加明顯, 尤其體現(xiàn)在面上和青年項目中[2]; 而仿生與綠色合成(B0111)的申請數(shù)則自2021年有明顯降低. 在資助率上, 團簇與納米化學(xué)(B0103)、天然產(chǎn)物全合成(B0107)、高分子合成(B0109)、超分子化學(xué)(B0110)等二級代碼具有相對較高的資助率(表S2).

2.2 杰出青年基金項目與優(yōu)秀青年基金項目

2018~2022年合成化學(xué)接收國家杰出青年基金項目(以下簡稱“杰青項目”)申請累計501項, 其中來自女性申請人的項目為21項, 占比為4.19%; 累計資助52項, 其中女性申請人獲資助項目為3項, 占比為5.77%; 接收優(yōu)秀青年基金項目(以下簡稱“優(yōu)青項目”)申請累計592項, 其中來自女性申請人的項目為97項, 占比為16.39%; 累計資助64項, 其中女性申請人獲資助項目為5項, 占比為7.81% (圖2). 整體而言, 女性科研人員在這兩類項目的申請和資助中占比偏低.

圖2 2018~2022年合成化學(xué)杰青項目與優(yōu)青項目的申請及資助情況

在學(xué)科代碼分布上, 杰青項目的申請覆蓋了合成化學(xué)的一級學(xué)科代碼B01和全部13個二級代碼, 近五年在配位化學(xué)(B0102)、催化合成反應(yīng)(B0105)、不對稱合成(B0106)、以及高分子合成(B0109)上的申請量相對較大(表S3). 新反應(yīng)與新試劑(B0108)與超分子化學(xué)(B0110)兩個代碼的申請量自2021年開始增幅較大. 在項目資助上, 近五年單個代碼下的項目資助數(shù)量均不超過3個, 且2021、2022兩年分別有9個和8個不同代碼下的項目申請獲得了資助, 表明合成化學(xué)致力于各研究領(lǐng)域的均衡發(fā)展.

近五年來, 優(yōu)青項目在合成化學(xué)的各個二級代碼下基本都有項目申請, 其中元素化學(xué)(B0101)、配位化學(xué)(B0102)、催化合成反應(yīng)(B0105)以及超分子化學(xué)(B0110)四個代碼下的申請量相對較大; 團簇與納米化學(xué)(B0103)、不對稱合成(B0106)與功能分子/材料的合成(B0112)自2021年代碼優(yōu)化調(diào)整后申請量明顯增加; 而高分子合成(B0109)和仿生與綠色合成(B0111)則自2021年申請量各有一定程度的減少(表S4). 獲資助項目在領(lǐng)域分布趨勢上與杰青項目基本一致, 表明合成化學(xué)已逐漸形成較為穩(wěn)定的人才資助格局.

2.3 重點項目

2018~2022年合成化學(xué)累計接收重點項目申請210項, 資助54項, 資助率為25.71%, 資助直接經(jīng)費16148萬元, 平均資助強度約299.04萬元/項. 獲批項目在領(lǐng)域分布上具有較好的均衡性: 2018~2022年合成化學(xué)重點項目的指南涉及11~15個不同研究領(lǐng)域, 而接收的項目申請涉及其中10~13個指南條目, 獲資助的項目涵蓋其中7~9個指南條目, 且單個條目下獲資助項目數(shù)一般不超過2個(圖3). 為進一步提高重點項目質(zhì)量, 合成化學(xué)倡導(dǎo)提升學(xué)術(shù)品味, 打破學(xué)科界限, 開拓研究領(lǐng)域, 探索科研“無人區(qū)”, 鼓勵各領(lǐng)域研究特色鮮明、研究基礎(chǔ)扎實、學(xué)術(shù)實力深厚的優(yōu)秀學(xué)者積極申報.

圖3 2018~2022年合成化學(xué)重點項目申請與資助情況

2.4 重大項目

重大項目的定位旨在面向科學(xué)前沿和國家經(jīng)濟、社會、科技發(fā)展及國家安全的重大需求中的重大科學(xué)問題, 超前部署, 開展多學(xué)科交叉研究和綜合性研究, 充分發(fā)揮支撐與引領(lǐng)作用, 提升我國基礎(chǔ)研究源頭創(chuàng)新能力. 2018~2022年合成化學(xué)累計接收重大項目申請11項, 其中7項獲得資助, 資助直接經(jīng)費單項最高為2000萬元. 其中, 2018、2019、2021各年度分別有2項、2022年有1項獲得資助, 2020年有1項申請但未獲資助. 從重大項目申請與資助的連續(xù)性可以看出合成化學(xué)一直致力于立足科學(xué)前沿, 集中優(yōu)勢力量解決國家重大需求問題.

2.5 重大研究計劃

手性與生命現(xiàn)象密切相關(guān), 也顯著影響物質(zhì)的性能. 手性科學(xué)的發(fā)展對人類社會的進步做出了巨大貢獻, 為提升我國在手性科學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)新能力, 化學(xué)科學(xué)部于2018年啟動“多層次手性物質(zhì)的精準構(gòu)筑”重大研究計劃. 圍繞單一鏡像異構(gòu)體的精準構(gòu)筑、手性傳遞放大的機制與規(guī)律、不同鏡像異構(gòu)體的手性效應(yīng)與功能等核心關(guān)鍵科學(xué)問題, 該重大研究計劃旨在通過多學(xué)科交叉和新技術(shù)運用, 實現(xiàn)手性分子、手性大分子、手性超分子和手性材料單一鏡像異構(gòu)體的高效制備, 揭示手性產(chǎn)生、傳遞、放大和調(diào)控的機制和規(guī)律, 闡明手性物質(zhì)的結(jié)構(gòu)-功能關(guān)系, 發(fā)展精準和規(guī)模創(chuàng)造手性功能分子和材料的關(guān)鍵技術(shù), 形成新的學(xué)科生長點, 顯著提升我國在手性物質(zhì)研究領(lǐng)域的原始創(chuàng)新能力和國際競爭力. 2018~2021年該重大研究計劃共受理項目申請670項, 其中培育項目603項、重點支持項目66項、指導(dǎo)專家組戰(zhàn)略研究項目1項. 經(jīng)評審, 共資助項目116項, 資助總經(jīng)費13745萬元, 其中培育項目98項, 資助經(jīng)費7250萬元, 平均資助強度為73.98萬元/項; 重點支持項目17項, 資助經(jīng)費6195萬元, 平均資助強度為364.41萬元/項; 指導(dǎo)專家組戰(zhàn)略研究項目1項, 資助經(jīng)費300萬元(圖4). 數(shù)理、化學(xué)、生命、工材、信息、醫(yī)學(xué)等六個學(xué)科領(lǐng)域參與了項目申請, 其中來自數(shù)理、化學(xué)及工材三個學(xué)部的項目申請獲得了資助. 受資助的項目涵蓋手性小分子、手性超分子、手性高分子、手性組裝體及納米材料、手性生物體系、手性物理/器件/功能等領(lǐng)域, 但在手性小分子精準構(gòu)筑方面的申請較多, 關(guān)于手性產(chǎn)生、傳遞、放大和調(diào)控過程的表征, 以及闡釋手性結(jié)構(gòu)與功能的內(nèi)在關(guān)聯(lián)方面申請量偏少, 這方面的研究工作有待進一步加強. 在該重大研究計劃實施四年的基礎(chǔ)上, 為了進一步凝練科學(xué)目標, 凝聚優(yōu)勢力量, 加強學(xué)科交叉, 2022年主要受理重點支持項目與集成項目, 共受理重點支持項目11項, 其中4項獲得資助, 資助強度為300萬元/項; 受理集成項目申請7項, 其中4項獲得資助, 資助強度為900萬元/項, 獲資助的集成項目涵蓋對映選擇性自由基和卡賓反應(yīng)、不對稱碳氫鍵活化、新型手性配體和催化劑, 以及手性光電功能材料和器件四個領(lǐng)域.

圖4 2018~2022年“多層次手性物質(zhì)的精準構(gòu)筑”重大研究計劃項目申請與資助情況

2.6 創(chuàng)新研究群體項目與科學(xué)中心項目

2018~2022年創(chuàng)新研究群體項目申請32項, 其中8項獲得資助, 平均資助率為25%, 單項資助強度約1000萬元. 合成化學(xué)鼓勵學(xué)科優(yōu)秀學(xué)術(shù)帶頭人根據(jù)研究特色及優(yōu)勢組建和帶領(lǐng)研究團隊開展創(chuàng)新性的基礎(chǔ)研究, 攻堅克難, 培養(yǎng)和造就國際領(lǐng)先的前沿研究團隊.

2018~2022年基礎(chǔ)科學(xué)中心項目申請6項, 其中2項獲得資助, 分別為2019年資助的項目“空氣主份轉(zhuǎn)化化學(xué)”, 資助經(jīng)費為8000萬元, 2021年資助的項目“烴類化合物不對稱催化轉(zhuǎn)化”, 資助經(jīng)費為6000萬元.

2.7 國家重大科研儀器研制項目

2018~2022年共受理國家重大科研儀器研制項目(自由申請) 16項, 其中2項獲得資助, 分別為“應(yīng)用于金屬納米團簇配合物組分和特性研究的質(zhì)譜儀器”項目和“液相糖自動合成儀的研制”項目, 單項資助強度分別為771.04萬元和763.34萬元. 合成化學(xué)鼓勵以精準合成為導(dǎo)向, 對探索合成轉(zhuǎn)化機制與規(guī)律以及結(jié)構(gòu)表征具有重要指導(dǎo)意義的新型科研儀器和核心部件的研制.

2.8 聯(lián)合基金項目

2018~2022年合成化學(xué)累計受理聯(lián)合基金項目申請108項, 17項獲得資助, 平均資助率為15.74%. 其中, 培育項目申請69項, 資助7項, 平均資助強度為50萬元/項; 重點支持項目申請38項, 資助9項, 平均資助強度為252.89萬元/項; 集成項目申請1項, 資助1項, 資助強度為1260萬元(表4). 獲資助項目涵蓋NSFC-河南聯(lián)合基金、區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)合基金, 以及企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展聯(lián)合基金. 合成化學(xué)鼓勵企業(yè)及地區(qū)圍繞經(jīng)濟與社會發(fā)展中的重大需求, 結(jié)合地區(qū)資源特色, 凝練其中關(guān)鍵科學(xué)問題, 在合成化學(xué)發(fā)布聯(lián)合基金指南.

表42018~2022年合成化學(xué)聯(lián)合基金項目申請與資助情況

3對合成化學(xué)基金管理相關(guān)工作的總結(jié)與思考

基于上述合成化學(xué)近五年的項目申請與評審工作的概況, 提出以下幾點思考.

3.1 基金管理工作的改革舉措

為全面推進落實科學(xué)基金深化改革方案, 奮力開創(chuàng)科學(xué)基金資助管理新局面, 在基金委的統(tǒng)一部署下, 化學(xué)科學(xué)部采取了一系列卓有成效的改革措施. 在學(xué)部的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下, 合成化學(xué)根據(jù)學(xué)科特點、優(yōu)勢和存在問題, 開展了以下工作.

(1) “負責任、講信譽、計貢獻” (responsibility, credibility, contribution, RCC)評審機制試點工作

為了督促和鼓勵評審專家更加負責任地參與科學(xué)基金項目評審, 提出更加有助于申請人凝練科學(xué)問題、明確科學(xué)目標、完善研究內(nèi)容、優(yōu)化研究方案的評審意見, 合成化學(xué)于2021年在面上項目的通訊評審(函評)中啟動了RCC評審機制試點工作, 并于2022年推廣到所有面青地項目以及重點項目的通訊評審工作中. 在RCC評審機制下, 項目評審的效率與質(zhì)量得到一定程度提高, 具體體現(xiàn)在評審專家的責任心增強, 評審意見錯置的情況明顯減少, 對錯置意見主動更正的積極性明顯增強等多個方面.

2022年合成化學(xué)面青地及重點項目的申請人參與RCC反饋比例分別為41.4%、38.1%、37.4%和49.1%. 在獲得資助與未獲資助項目的RCC反饋中, 反饋意見認為評審意見“很有幫助”及“有幫助”的占比分別超過80%與75%, 可以看出, 在RCC評審機制下, 項目評審意見的指導(dǎo)作用增強(表S5). 然而, 四類項目參與RCC反饋的申請人整體比例仍低于50%, 申請人的參與度有待提高. 因此, 未來亟需進一步做好RCC評審機制相關(guān)政策的解讀和宣傳工作, 利用網(wǎng)絡(luò)、學(xué)科會議、政策宣講等活動加強RCC評審機制試點的介紹, 進一步提高廣大科研人員的參與度.

(2) 會議評審(會評)專家對通訊評審(函評)專家的評價機制試點工作

合成化學(xué)于2022年度在面上、青年及地區(qū)項目的會議評審工作中, 首次推行了會評專家對函評專家評審意見進行評價的試點工作, 這也是RCC評審機制的重要組成部分. 專家的匿名評價結(jié)果顯示, 會評專家對絕大部分的函評意見表示出了較高的滿意度, 表明合成化學(xué)已基本形成一支高質(zhì)量的評審專家隊伍. 其中, 也存在對極少部分函評意見的滿意度評價較低, 這一結(jié)果表明仍需要繼續(xù)做好函評專家的動態(tài)優(yōu)化和遴選工作, 不斷提升函評質(zhì)量.

3.2 學(xué)科發(fā)展相關(guān)工作的總結(jié)與建議

(1) 堅持“四個面向”的科技創(chuàng)新方向

習(xí)近平總書記提出了科技工作要面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康的“四個面向”科技創(chuàng)新方向[3]. 合成化學(xué)基于“四個面向”的大方針, 遵循學(xué)科自身發(fā)展規(guī)律和特點, 制定了“十四五”發(fā)展規(guī)劃, 梳理了學(xué)科的關(guān)鍵科學(xué)問題和優(yōu)先發(fā)展方向.

作為化學(xué)科學(xué)的基礎(chǔ), 合成化學(xué)在面向世界科技前沿的科技攻關(guān)中起著重要的引領(lǐng)作用. 近年來, 合成化學(xué)積極倡導(dǎo)開展面向世界科技前沿的前瞻性基礎(chǔ)研究, 部分研究領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從國際跟跑、并跑到領(lǐng)跑的跨越式發(fā)展, 并取得了一批具有引領(lǐng)性的研究成果. 例如, 在“多層次手性物質(zhì)的精準構(gòu)筑”重大研究計劃的推動下, 我國在手性物質(zhì)創(chuàng)制領(lǐng)域取得了顯著進展, 涌現(xiàn)了基于烯胺光促E/Z互變的去消旋化反應(yīng)[4]、自支撐手性二維單層分子晶體的制備[5]、銥催化Z式保留不對稱烯丙基取代反應(yīng)[6]等一批國際領(lǐng)先的創(chuàng)新性成果.

此外, 過去五年在合成化學(xué)各個類型項目的資助下, 我國學(xué)者在新反應(yīng)的發(fā)現(xiàn)和新物質(zhì)的創(chuàng)制等基礎(chǔ)科研領(lǐng)域中取得了一批令人矚目的成果, 在部分研究方向上起到了引領(lǐng)作用. 例如, 在氮氣的活化與轉(zhuǎn)化利用方面, 仿生化學(xué)模擬生物固氮酶[7]和多孔金屬配位聚合物[8]為相對溫和條件下的氮氣合成氨提供了材料基礎(chǔ); 而從氮氣合成嘧啶的研究, 則為氮氣轉(zhuǎn)化提出了新思路[9]. 在新合成方法開發(fā)方面, 電解池調(diào)控的氮雜芳烴區(qū)域選擇性羧基化[10]、芳環(huán)選擇性開環(huán)斷裂轉(zhuǎn)化[11]、脂肪胺N–H鍵的高對映選擇性卡賓插入合成手性氨基酸[12]等進展為開發(fā)新的精細化工路線提供了可能. 水相超分子耗散自組裝材料的開發(fā)[13]等進展, 體現(xiàn)了合成化學(xué)在發(fā)展多層次組裝體系上的巨大潛力.

值得指出的是, 合成化學(xué)的快速發(fā)展不僅符合面向世界科技前沿的重大基礎(chǔ)科學(xué)問題的方向, 同樣也體現(xiàn)了以人為本、服務(wù)于民的理念. 合成化學(xué)積極倡導(dǎo)開展面向人民生命健康的基礎(chǔ)研究, 并取得了一系列優(yōu)秀的研究成果, 如抗癌天然藥物紫杉醇的高效簡潔不對稱全合成[14]、前列腺素類化合物的高效不對稱合成[15]、非芳香有機鎳(II)光診療試劑的發(fā)展[16]、超配位碳金簇作為新型鐵死亡抗癌前藥的潛在應(yīng)用[17]等. 這些研究成果的取得, 充分體現(xiàn)了合成化學(xué)對開展面向人民生命健康的基礎(chǔ)研究的支持.

此外, 高效合成方法的發(fā)展也有望解決國家的重大戰(zhàn)略需求. 例如, 面對日益增長的廢棄高分子帶來的嚴重污染問題, 發(fā)展可降解高分子的合成方法與高分子解聚和轉(zhuǎn)化的相關(guān)技術(shù), 既是國家的重大需求, 也是科學(xué)的前沿研究方向. 2022年依托合成化學(xué)獲得資助的“碳資源分子選擇斷鍵與轉(zhuǎn)化的化學(xué)基礎(chǔ)”重大項目, 致力于解決C–C/O鍵選擇性斷裂與轉(zhuǎn)化, 實現(xiàn)聚烯烴、生物質(zhì)等碳資源分子的選擇性降解轉(zhuǎn)化, 有望進一步推動碳資源廢棄物高分子的高效利用和高值化轉(zhuǎn)化. 近期, 可再生可降解環(huán)狀聚合物的合成[18]為閉環(huán)回收高分子材料的開發(fā)提供了新思路.

(2) 倡導(dǎo)不同學(xué)科及研究領(lǐng)域的交叉融合

合成化學(xué)的設(shè)立, 為發(fā)揮不同學(xué)科優(yōu)勢, 打破傳統(tǒng)學(xué)科界限, 加強不同領(lǐng)域合作, 實現(xiàn)學(xué)科交叉融合, 推動科研范式變革提供了良好平臺. 合成化學(xué)實施五年以來, 積極推動學(xué)科交叉融合, 并取得了明顯成效, 一批具有學(xué)科交叉特性的項目獲得資助, 其中包括若干具有顯著多學(xué)科交叉特性的重大項目.

此外, 按照“主動布局、引領(lǐng)趨勢”的方針, 2022年11月, 基金委化學(xué)科學(xué)部聯(lián)合其他相關(guān)部門, 依托合成化學(xué)組織召開了第317期“高分子解聚、回收與高值化轉(zhuǎn)化”雙清論壇, 積極倡導(dǎo)高分子化學(xué)與有機化學(xué)、化工、材料、數(shù)理、醫(yī)學(xué)等學(xué)科的交叉協(xié)作, 解決當今廢棄高分子帶來的環(huán)境污染問題. 本次論壇的科學(xué)背景和主旨即擬針對高分子解聚、回收與高值化轉(zhuǎn)化的難點與重要科學(xué)問題, 發(fā)展出超越塑料循環(huán)與回收傳統(tǒng)途徑的新方法和新技術(shù), 支撐國家“碳達峰”和“碳中和”創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略, 推動針對我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的原始創(chuàng)新和交叉融合. 參會專家就“聚烯烴的高效、綠色催化解聚、官能團化與高值化轉(zhuǎn)化”、“雜鏈聚合物的生物/化學(xué)降解、閉環(huán)回收與高值化利用”和“可替代型聚合物的高效聚合與解聚, 聚合物結(jié)構(gòu)與力學(xué)/熱力學(xué)性質(zhì)的構(gòu)效關(guān)系研究, 高性能可降解塑料的創(chuàng)制”等三個主題進行了熱烈和充分的研討, 凝練了相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)問題并提出了若干政策建議.

然而, 目前學(xué)科間的交叉融合從總體上還需進一步加強. 交叉融合不能淪為不同學(xué)科研究的簡單拼湊, 而是要面向多學(xué)科領(lǐng)域的共性科學(xué)問題, 提煉科學(xué)內(nèi)涵, 增強實質(zhì)性的交叉與聯(lián)合創(chuàng)新.

(3) 進一步提高對女性科研工作者的支持力度

從近五年來合成化學(xué)基金項目的申請與資助數(shù)據(jù)中可以看出, 女性科技工作者的項目申請和資助數(shù)量均偏低, 這一現(xiàn)象在人才類項目如杰青項目和優(yōu)青項目中尤為明顯. 同時, 評審專家群體中的女性專家的比例也偏低, 特別是在會評階段, 女性專家比例更低. 為了進一步激發(fā)女性科技人才的創(chuàng)新活力, 擴大女性科技人才隊伍規(guī)模, 造就一批具有影響力的高層次女性科技人才, 合成化學(xué)將積極落實科技部等部門發(fā)布的《關(guān)于支持女性科技人才在科技創(chuàng)新中發(fā)揮更大作用的若干措施》, 增加女性評審專家比例, 鼓勵女性科研工作者積極參與項目申請, 提倡在同等條件下優(yōu)先考慮資助女性申請人. 此外, 未來希望通過積極推動各種舉措的落地, 如進一步放寬女性科研人員項目申請年齡限制、設(shè)立女性科研人員專項項目等, 加強對女性科研人員的支持, 使得更多女性科研人員能夠脫穎而出.

(4) 積極支持科技活動專項項目

為打破原有的學(xué)科界限, 開拓新領(lǐng)域, 既針對重大需求, 解決實際問題, 又推進機制研究, 提升理論和科學(xué)高度, 合成化學(xué)近兩年積極支持科技活動專項項目的申報和實施. “自旋化學(xué)”戰(zhàn)略研討會助力推動自旋化學(xué)與合成化學(xué)的深度融合. 圍繞“自旋相關(guān)化學(xué)過程的機制與調(diào)控”的主題, 明確了合成化學(xué)中自旋化學(xué)的內(nèi)涵和研究范疇, 深化了對合成化學(xué)反應(yīng)中電子自旋態(tài)的認知, 凝練了關(guān)鍵科學(xué)問題, 促進了合成化學(xué)的前沿發(fā)展. 此外, 針對我國框架化學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀, “框架化學(xué)”戰(zhàn)略研討會集中優(yōu)勢資源推動框架化學(xué)發(fā)展, 推動框架化學(xué)從理論研究走向?qū)嶋H應(yīng)用. 圍繞“框架化學(xué)的基礎(chǔ)及應(yīng)用研究”的主題, 凝練了框架化合物的精準和高效合成、構(gòu)效關(guān)系和功能強化、工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用三方面關(guān)鍵科學(xué)問題, 引導(dǎo)框架化學(xué)研究面向世界科技前沿和國家重大需求.

此外, 合成化學(xué)以多種形式積極組織和推動不同研究領(lǐng)域的專家進行學(xué)術(shù)交流, 促進學(xué)科交叉融合. 例如, 發(fā)展新的聚合反應(yīng)用于新型高分子的合成體現(xiàn)了有機化學(xué)與高分子化學(xué)之間的緊密連接. 合成化學(xué)組織了題為“Let’s Polymerize”的線上專題研討會, 邀請了有機化學(xué)和高分子化學(xué)方向的中青年學(xué)者開展了熱烈的討論和交流, 鼓勵以有機合成新方法為基礎(chǔ)開發(fā)新聚合方法的研究.

人工智能輔助的合成化學(xué)和自動化合成在近年來得到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注, 也取得了較多進展[19]. 《中國科學(xué): 化學(xué)》于近期組織出版了“AI+合成化學(xué)”?？? 邀請國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的中青年學(xué)者就智能化時代合成化學(xué)中的新機遇和新挑戰(zhàn)進行了系統(tǒng)論述. 在不遠的將來, AI有望在人工智能輔助的合成新方法發(fā)展、活性分子庫的構(gòu)建和篩選、創(chuàng)新分子骨架的制備、自動化合成實驗室的設(shè)計等方向發(fā)揮出更大作用.

4展望

習(xí)近平總書記在2021年兩院院士大會上講話指出: “科技創(chuàng)新成為國際戰(zhàn)略博弈的主要戰(zhàn)場, 圍繞科技制高點的競爭空前激烈. 我們必須保持強烈的憂患意識, 做好充分的思想準備和工作準備”. 同時, 習(xí)總書記還強調(diào), “加強基礎(chǔ)研究是科技自立自強的必然要求, 是我們從未知到已知、從不確定性到確定性的必然選擇”. 合成化學(xué)的使命就是不斷開拓化學(xué)的沃土, 為新物質(zhì)的創(chuàng)制提供方法、技術(shù)和原理. 作為化學(xué)的基礎(chǔ)和核心, 合成化學(xué)是“拓展認識自然邊界, 開辟新的認知疆域”的排頭兵、尖刀班, 勇于探索、突出原創(chuàng), 是學(xué)科的天然使命.

合成化學(xué)的設(shè)立, 促進了化學(xué)學(xué)科中與合成相關(guān)各分支之間的交匯融通, 推進了合成化學(xué)中共性問題的研究. 五年來, 合成化學(xué)擇優(yōu)資助了一批項目, 遴選了一批優(yōu)秀人才, 匯聚了一批高質(zhì)量評審專家, 已初步形成了較穩(wěn)定的評審體系與資助格局.

然而, 合成化學(xué)的發(fā)展仍面臨諸多挑戰(zhàn), 包括具有原創(chuàng)性的科學(xué)研究不多, 跟蹤與拓展性的研究較多, 各分支方向的交叉融合不足; 在理性設(shè)計方面的理論高度有待增強, 可控合成尚缺; 在反應(yīng)機制的研究上大多仍然停留在對實驗結(jié)果的自圓其說和邏輯自洽層面, 未能深刻揭示背后的本質(zhì)規(guī)律; 對于大數(shù)據(jù)指導(dǎo)的新反應(yīng)發(fā)現(xiàn)以及人工智能賦能的合成設(shè)計有待進一步發(fā)展等. 展望未來, 合成化學(xué)將在精準合成結(jié)構(gòu)新穎的分子、高效構(gòu)筑功能特異的物質(zhì)、建立超高時-空分辨的分析技術(shù)與方法、發(fā)展合成化學(xué)新理論、人工智能輔助合成化學(xué)的研究新范式等挑戰(zhàn)性問題上尋求更大的突破. 在完成學(xué)科優(yōu)化布局的第一個五年之后的今天, 合成化學(xué)也將繼續(xù)牢牢把握建設(shè)世界科技強國的戰(zhàn)略目標, 以只爭朝夕的使命感、責任感、緊迫感, 搶抓全球科技發(fā)展先機, 在基礎(chǔ)前沿領(lǐng)域奮勇爭先.

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