一、科學目標
探討新型光場的構建、傳播、測量與相干控制，提出具有原創性的學術思想，形成一些新的物理概念及相關的光場多維調控方法，為其在物理、信息處理與通信、材料、化學與生命等研究及應用中提供物理基礎；通過光場多維調控，研究新型光場與物質相互作用，發現一系列新現象與新效應，產生若干原始思想，并開發出相應的原創技術，逐步形成具有國際影響的學派，進一步提升我國的科學競爭力和科學地位，實現從并行到引領的跨越；通過本項目的實施，在光場調控技術方面為國家解決相關的重大需求，為國民經濟的可持續發展和國家安全等提供基礎性和前瞻性的科學技術儲備，造就一支高水平、結構合理的研究隊伍，產生若干具有國際重要影響的領軍人物。
二、核心科學問題
本重大研究計劃以新型光場多維度調控物理及應用為主線，圍繞新型光場多維度精確構建、調控及表征；調控新光場與物質相互作用的新物理、新效應和新應用研究關鍵科學問題開展研究工作。
三、2021年度重點資助研究方向
（一）培育項目。
圍繞本重大研究計劃的核心科學問題，2021年度擬對探索性強、選題新穎、前期研究基礎較好的項目開放申請。
(二) 集成項目。
本重大研究計劃2021年度瞄準科學目標，重點進行項目集成，主要在以下兩個方向進行集成：
（1）超分辨成像及在生物醫學中的應用。結合多種光場調控機制和信號探測模態，實現在生物醫學領域的交叉應用。重點開展寬場結構光激發下的偏振、位相、光譜等參量的高靈敏遠場超分辨光學成像新技術研究，達到寬場大于100微米、空間分辨率優于100納米、成像速率高于1000幀/秒。完善高時空分辨、低光毒性、長時程、多模態融合的集成光學成像技術，結合機器學習及人工智能等工具，實現活細胞器動態演進與相互作用的研究。
（2）基于復合微納結構及多維光場調控機制，實現在信息及感知等領域的交叉應用。圍繞若干光信息處理應用目標，重點開展微納尺度上特定光場的高效產生、調控、傳輸及探測的新技術研究，達到立方微米尺度上1Tbit/s、10fJ/bit量級的光場調控指標。進一步完善復合微納結構中光與物質相互作用的調控技術及實驗方案，結合片上集成、光電融合及芯片互聯等技術，實現低能耗高速光調制、光邏輯及光感知芯片。
四、項目遴選的基本原則
為確保實現總體目標，要求聚焦研究目標，實現重點突破。具體要求如下：
（1）培育項目鼓勵開展前沿領域的探索性研究，優先支持具有原創性的光場調控新概念、新原理和新方法的研究。鼓勵通過新型光場與物質相互作用，發現新現象、新物理，開發相應的原創技術，并有望產生重大應用的研究。
（2）集成項目注重強強聯合，發揮各自優勢，通過合作瞄準本計劃核心科學問題，要有明確的科學目標和關鍵指標，及擬取得的重大突破。鼓勵開展多學科實質性交叉合作研究，特別是光場調控物理在信息、化學、生命和材料領域的交叉應用。
五、2021年度資助計劃
對圍繞重大研究計劃核心科學問題開展研究、探索性強的項目申請以培育項目予以資助，擬資助10項左右，直接費用資助強度約為80萬元/項，資助期限為3年，申請書中研究期限應填寫“2022年1月1日至2024年12月31日”。在前期資助項目研究成果基礎上，推動強強聯合，圍繞核心科學目標和指標展開聯合攻關，擬資助集成項目2項，直接費用的資助強度約為700萬元/項，資助期限為3年，申請書中研究期限應填寫“2022年1月1日至2024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當具備以下條件：
1. 具有承擔基礎研究課題的經歷；
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。
執行《2021年度國家自然科學基金項目指南》“申請規定”中限項申請規定的相關要求。
（三）申請注意事項。
申請人和依托單位應當認真閱讀并執行本項目指南、《2021年度國家自然科學基金項目指南》和《關于2021年度國家自然科學基金項目申請與結題等有關事項的通告》中相關要求。
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2021年3月20日－3月25日16時。
（1）申請人應當按照科學基金網絡信息系統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問題，將對多學科相關研究進行戰略性的方向引導和優勢整合，成為一個項目集群。申請人應根據本重大研究計劃擬解決的具體科學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、科學目標、研究內容、技術路線和相應的研究經費等。
（3）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”或“集成項目”，附注說明選擇“新型光場調控物理及應用”，根據申請的具體研究內容選擇相應的申請代碼。
培育項目的合作研究單位不得超過2個，集成項目的合作研究單位不得超過4個。
（4）申請人在申請書“立項依據與研究內容”部分，應當首先說明申請符合本項目指南中的重點資助研究方向，以及對解決本重大研究計劃核心科學問題、實現本重大研究計劃科學目標的貢獻。
如果申請人已經承擔與本重大研究計劃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。
2. 依托單位應當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2021年3月25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，并于3月26日16時前在線提交本單位項目申請清單。
3. 其他注意事項。
(1) 為實現重大研究計劃總體科學目標和多學科集成，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，項目執行過程中應關注與本重大研究計劃其他項目之間的相互支撐關系。
(2) 為加強項目的學術交流，促進項目群的形成和多學科交叉與集成，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。獲資助項目負責人有義務參加本重大研究計劃指導專家組和管理工作組所組織的上述學術交流活動。
（四）咨詢方式。
國家自然科學基金委員會
數學物理科學部 物理科學一處
聯系電話：010-62325055
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