近日，国家自然科学基金委员会发布了《关于发布“十三五”第一批重大项目指南及申请注意事项的通告》。《通告》表示，国家自然科学基金委员根据6月发布的《国家自然科学基金“十三五”发展规划》优先发展领域，发布了“十三五”第一批26个重大项目指南。

6月，《自然科学基金委“十三五”发展规划》（以下简称“规划”）正式发布，明确了生命科学、医学等18个学科未来五年的发展战略，以及8个科学部和跨科学部的优先发展领域。

其中，生命科学部共确定了15个优先发展领域，包括生物大分子的修饰、相互作用与活性调控，细胞命运决定的分子机制，配子发生与胚胎发育的调控机理，免疫应答与效应的细胞分子机制，糖/脂代谢的稳态调控与功能机制，重要性状的遗传规律解析，神经环路的形成及功能调控等。

医学科学部明确包括发育、炎症、代谢、微生态、微环境等共性病理新机制研究，基因多态、表观遗传与疾病的精准化研究，新发突发传染病的研究，肿瘤复杂分子网络、干细胞调控及其预测干预，心脑血管和代谢性疾病等慢病的研究与防控，免疫相关疾病机制及免疫治疗新策略，生殖－发育－老化相关疾病的前沿研究、基于现代脑科学的神经精神疾病研究、重大环境疾病的交叉科学研究、急救、康复和再生医学前沿研究、个性化药物的新理论、新方法、新技术研究、中医理论的现代科学内涵及其对中药发掘的指导价值研究、个性化医疗关键技术与转化研究、多尺度多模态影像技术与疾病动物模型研究、智能化医学工程的创新诊疗技术研究等15个优先发展领域。

此外，跨科学部的16个优先发展领域中也有多个与生物医学相关，包括工业、医学成像与图像处理的基础理论与新方法、新技术，生物大分子动态修饰与化学干预，细胞功能实现的系统整合研究，从衰老机制到老年医学的转化医学研究，以及基于疾病数据获取与整合利用新模式的精准医学研究。

而在此次发布的26个项目指南中，其中有有5个与生命科学领域相关，它们分别是“生物质催化定向转化制备重要含氧小分子化合物”重大项目指南，.“棉纤维发育的基础研究”重大项目指南，“脂代谢可塑性调控的分子与细胞机制”重大项目指南，.“生物大分子药物高效递释系统”重大项目指南，“代谢物及细胞感受代谢物异常与肿瘤发生发展”重大项目指南。

“生物质催化定向转化制备重要含氧小分子化合物”重大项目指南

生物质是自然界唯一的可再生有机碳资源，经催化转化可制备重要的含氧有机小分子化合物，以部分替代和补充传统的化石资源路线，减少二氧化碳排放。在各种生物质转化路线中，化学催化转化具有效率高、与现有化工基础设施容易对接的独特优势。但传统催化转化技术主要针对的是碳氢化合物，难以直接用于分子中C-O键为主的生物质高效转化。必须发展创新的催化转化策略，实现对生物质基本结构单元中主要化学键的定向剪切和转化，获取部分碳氢氧结构基团，制备高附加值含氧小分子化合物。本项目研究从木质纤维素类生物质催化转化制备重要小分子含氧化合物，包括作为汽油添加剂的醇类化合物，作为重要聚合物单体使用的二元醇（乙二醇、丙二醇、丁二醇等）、有机酸（对苯二甲酸、己二酸、乳酸等）和重要的酚类化合物等，发展高效、原子经济性和绿色的合成方法，满足可持续发展需求。

　　一、科学目标

　　针对非食用木质纤维素类生物质转化过程中存在的关键科学问题，创制高选择性催化剂，发展原位动态表征方法，揭示其C-C键和C-O键选择性活化的规律，创造新的生物质转化途径，建立生物质转化气-浆-固多相反应器理论模型和研究方法，实现生物质结构单元定向剪切制备重要小分子含氧化学品。

　　二、研究内容

　　（一）纤维素/半纤维素定向催化转化制备重要一元醇和二元醇。

　　创新催化剂设计和发展新反应历程，从原子/分子层次构筑多功能精确匹配的新型催化材料，设计兼具高效水解纤维素/半纤维素的酸性中心和选择性切断C-C键的双功能催化剂以及选择性切断C-O键的多功能催化剂；发展木质纤维素转化的绿色催化反应和过程，制备重要的一元醇（乙醇、丁醇等）和二元醇（乙二醇、丙二醇等）。

　　（二）纤维素/半纤维素定向催化转化制备重要羟基酸和二元酸。

　　通过设计具有糖苷键水解功能、单糖异构化功能、经由反羟醛缩合的C-C键断裂功能、卤素辅助的C-OH键催化断裂功能的双功能或多功能催化剂体系，深入研究反应机理，建立生物质制高值有机酸的催化基础。实现以纤维素为原料制备乳酸、己二酸、乙醇酸等和以木质素为原料制备对苯二甲酸及其衍生物等。

　　（三）木质素的绿色催化解聚制备苯酚等重要酚类化合物。

　　研究高性能的催化材料和与之匹配的溶剂体系；研究催化剂的尺寸形貌、活性中心与载体之间的电荷传递规律，达到催化反应选择断裂链接木质素单体之间的C-O键或/和C-C键，保留苯环结构，制备酚类化合物。

　　（四）面向木质纤维素高选择性转化催化反应机理和过程强化的研究。

　　借助反应动力学和现代原位谱学表征方法，开展反应机理和催化剂构效关系方面的研究；通过气-浆-固多相体系中气泡的运动行为以及气液与液固传递关系，建立基于生物质转化的流体流动与传递和反应耦合理论，为木质纤维素的高效转化和反应器设计利用提供理论基础。

　　三、申请注意事项

　　（一）申请书的附注说明选择“生物质催化定向转化制备重要含氧小分子化合物”（以上选择不准确或未选择的项目申请不予受理）。

　　（二）申请人申请的直接费用预算不得超过1700万元/项（含1700万元/项）。

　　（三）本项目由化学科学部负责受理。

“棉纤维发育的基础研究”重大项目指南

棉花是关系国计民生的重要战略物资，是我国第一大经济作物，涉及到农业和纺织工业两大产业。我国是重要的产棉大国和纺织品出口国，棉花在我国国民经济中起着举足轻重的作用。

　　棉纤维长度是决定纺纱质量的重要指标。由于要适应机械化采摘，对棉花的纤维长度提出了更高的要求，因此，解析棉纤维起始伸长及长短绒比率调控的分子机制，通过增加长纤维细胞的数量促进正常纤维细胞进一步伸长，实现棉花纤维品质和产量的同步育种改良，从而解决我国高品质原棉严重不足的重大问题，促进我国棉花产业的可持续发展。

　　一、科学目标

　　紧紧围绕“棉纤维发育的分子、细胞机制及育种应用基础研究”中的重大科学问题，运用育种学、遗传学、细胞生物学、分子生物学和生物信息学等多学科技术方法和研究手段，解析棉纤维发育的分子、细胞机制及育种应用的基础研究，为解决“棉花长纤维不足”重大生产问题提供科技支撑。

　　二、研究内容

　　（一）棉花纤维发育的分子机制。

　　（二）棉花纤维细胞机制。

　　（三）棉花纤维发育机制在育种中的应用基础研究。

　　三、申请注意事项

　　（一）申请书的附注说明选择“棉纤维发育的基础研究”（以上选择不准确或未选择的项目申请不予受理）。

　　（二）本项目要求项目申请人围绕核心科学问题，按三个研究内容设置3个课题，3个课题要紧紧围绕“棉纤维发育的分子、细胞机制及育种应用的基础研究”这一主题开展深入、系统研究，课题间要有紧密和有机联系，研究内容互补，充分体现合作与材料、数据的共享。

　　（三）项目依托单位和合作研究单位数量合计不得超过3个。

　　（四）申请人申请的直接费用预算不得超过1300万元/项（含1300万元/项）。

　　（五）本项目由生命科学部负责受理。

“脂代谢可塑性调控的分子与细胞机制”重大项目指南

　机体通过多组织器官的协同作用，调控脂质的摄取、合成、转运、分解与输出等多个过程，以维持脂代谢稳态。脂代谢研究领域的一个重要问题是生物体在细胞、组织和整体水平如何感受营养、信号、应激以及活性代谢中间产物和衍生物的动态变化，进而对脂质代谢网络实施选择性地开启或关闭、对脂质代谢的关键节点和限速酶进行前馈或反馈调控的脂质代谢可塑性调控（Lipid metabolic plasticity）。脂质代谢可塑性是机体维持脂代谢平衡的关键环节，其失衡可导致肥胖、脂肪肝、高脂血症、动脉粥样硬化等多种代谢性疾病。脂代谢可塑性的调控错综复杂，包含了细胞对营养、信号分子和应激的感应通路、脂质代谢网络的动态变化；重要细胞器如脂滴、内质网、线粒体、溶酶体和细胞核等对脂质代谢可塑性的感应、修复和重塑；重要代谢器官如脂肪组织、肝脏与肌肉间的对话和相互作用等多个方面。随着最新动物模型、细胞成像与谱系追踪等技术的发展和应用，在分子、细胞与生理学水平上对脂代谢可塑性的调控机制展开深入的研究，更高层次上地取得开拓性发现和新突破。

　　一、科学目标

　　本课题的总体目标是揭示脂代谢可塑性调控的分子与细胞基础，主要包括阐明重要代谢组织在脂代谢可塑性重构中的内在规律及其与环境的相互作用，解析不同生理条件、应激状态和病理条件下，不同器官和器官脂代谢可塑性改变的分子和细胞机制，深入探讨脂代谢可塑性调控在维持机体脂代谢稳态中的生理学意义，为脂代谢紊乱疾病的预防和治疗提供理论基础。

　　二、研究内容

　　（一）脂代谢可塑性感应的分子机制及其功能。

　　（二）介导脂代谢可塑性的重要细胞器及其调控机制。

　　（三）新型内分泌因子对脂代谢可塑性的影响及作用机制。

　　三、申请注意事项

　　（一）申请书的附注说明选择“脂代谢可塑性调控的分子与细胞机制”（以上选择不准确或未选择的项目申请不予受理）。

　　（二）本项目要求项目申请人围绕核心科学问题，按三个研究内容设置3个课题，3个课题要紧紧围绕“脂代谢可塑性调控的分子与细胞机制”这一主题开展深入、系统研究，课题间要有紧密和有机联系，研究内容互补，充分体现合作与材料、数据的共享。

　　（三）项目依托单位和合作研究单位数量合计不得超过3个。

　　（四）申请人申请的直接费用预算不得超过1300万元/项（含1300万元/项）。

　　（五）本项目由生命科学部负责受理。

“代谢物及细胞感受代谢物异常与肿瘤发生发展”重大项目指南

细胞代谢的改变是肿瘤的重要特征之一。大量研究发现肿瘤细胞发生了代谢重编程，并且对肿瘤代谢的认识已经不再局限于糖酵解和三羧酸循环的改变，诸多代谢通路包括脂肪酸代谢、胆固醇代谢、谷氨酰胺代谢、丝氨酸代谢、一碳单位代谢、胆碱代谢等，在肿瘤细胞中均发生了重编程变化。随着肿瘤生物学研究的不断深入，细胞代谢异常在肿瘤发生发展中的作用研究已成为活跃的国际学术前沿，细胞代谢异常先于肿瘤发生的理论也逐步在研究中得到了证实。近年来，研究发现葡萄糖缺乏可促进KRAS野生型的细胞获得KRAS及其信号通路分子的突变，首次证明细胞代谢异常可以导致原癌基因突变。2-HG竞争性抑制多种α-KG依赖的双加氧酶活性（如：介导DNA氧化去甲基化的Tet双加氧酶），以及其他表观遗传调控相关的酶（如：组蛋白去甲基化酶）等，从而影响表观遗传调控，启动肿瘤的发生、影响肿瘤的进展。这些研究发现提供了代谢改变可以促进肿瘤发生的直接证据，而且其调控的关键节点也正在成为肿瘤诊断和治疗中潜在的靶点。基于肿瘤代谢改变的研究成果，将为肿瘤的分子诊断、精确分型、预后分析、靶向治疗和药物反应性等提供重要的理论指导。

　　肿瘤代谢改变与肿瘤发生发展之间的关系涉及复杂的生物学过程和多种分子机制，而代谢物及细胞感受代谢物异常在其中的作用日益受到关注。例如:代谢产物乳酸可以直接增加某些蛋白的稳定性，从而促进细胞增殖和血管新生；肿瘤细胞能感受环境代谢物变化，增加肿瘤侵袭转移相关蛋白的合成；肿瘤细胞还能调整自身的能量感受通路，增强对代谢压力的适应，提高在低营养状态下的存活率，是肿瘤产生抗药性的因素之一。此外，肿瘤细胞还通过与免疫细胞竞争营养，而抑制抗肿瘤免疫，如：肿瘤细胞糖酵解增高可以引起肿瘤微环境中T细胞营养不良，抑制T细胞肿瘤免疫；调控胆固醇代谢途径可提高肿瘤特异的细胞毒T细胞的活性，增强抗肿瘤细胞免疫。肿瘤代谢研究的领域已进一步扩展到肿瘤微环境，以及对肿瘤免疫的影响。因此，发现代谢物异常、了解细胞如何感受代谢物异常、代谢异常对细胞的恶性转化作用以及对肿瘤免疫微环境的改造等是重要的前沿科学问题，阐明其内在的分子机制将为肿瘤预防、早期诊断和治疗提供新思路。

　　本立项拟以发现与肿瘤发生相关的代谢物为切入点，研究重要代谢物异常在细胞恶性转化中的作用及其分子机制；明确细胞感受代谢物失调的机制及其在肿瘤发生发展中的意义；探索代谢异常对肿瘤微环境的改造及其生物学效应和机制。从而阐释代谢异常在肿瘤细胞及其微环境的基因表达与信号转导中的作用和地位，深入理解代谢物（或包括相关代谢酶）和细胞感受代谢物失调在肿瘤发生发展中的功能与机制，为临床转化提供新的诊断靶标与治疗靶点。本项目的实施对促进代谢生物学、化学、免疫学与肿瘤学基础和临床研究的学科交叉，具有重要的意义。

　　一、科学目标

　　以我国常见高发的1-2种肿瘤为模型，发现一批在肿瘤发生发展中有明确调控作用的重要代谢物，研究这些代谢物异常在细胞恶性转化中的作用及其机制,确定代谢物和细胞相互作用失调在肿瘤发生中的作用与机制，解析代谢物对肿瘤细胞信号转导与基因表达的调控功能，阐明代谢异常对肿瘤微环境的改造及其生物学效应，建立适于转化研究的代谢物体外及体内研究的实验平台，发现可能用于肿瘤临床诊断的代谢物分子标记物，鉴定可能具有肿瘤临床治疗前景的代谢物分子靶标。

　　二、研究内容

　　选择我国常见高发的1-2种肿瘤为模型，开展如下四方面的研究：

　　（一）肿瘤相关代谢物的发现：采用高通量代谢组学、蛋白组学和生物信息学等检测手段，发现、筛选和鉴定一批与肿瘤表型特征密切相关的代谢物；运用细胞模型、荷瘤小鼠及转基因小鼠等动物模型，证实其体内外对正常细胞的恶性转化作用。

　　（二）代谢物诱导细胞恶性转化的机制：建立适于转化研究的代谢物体外及体内研究的实验平台，研究前期验证的肿瘤相关异常代谢物诱导细胞恶性转化的机制，包括表观遗传调控、转录调控、翻译后修饰以及信号转导通路等。

　　（三）肿瘤细胞感受代谢物的调控：综合运用生物化学、细胞生物学及分子生物学等方法，鉴定肿瘤细胞感受特定代谢物的受体，解析肿瘤细胞感受细胞内外代谢物的通路变化及其对代谢活动的影响，以及在不同营养状态下，肿瘤细胞感受代谢物相关通路的调控作用。

　　（四）代谢异常对肿瘤微环境的改造及其生物学效应：研究代谢异常（代谢物或相关代谢酶变化）对肿瘤微环境的影响，特别是对微环境炎症细胞、肿瘤相关免疫细胞的募集、激活和功能的调控，阐明代谢异常对肿瘤微环境的改造作用、其产生的生物学效应和对肿瘤发生发展的影响。

　　三、申请注意事项

　　（一）本重大项目要求针对上述四部分研究内容，分别设置4个课题。

　　（二）申请书的附注说明选择“代谢物及细胞感受代谢物异常与肿瘤发生发展”（以上选择不准确或未选择的项目申请将不予受理）。

　　（三）申请人申请的直接费用预算不得超过1530万元/项（含1530万元/项）。

　　（四）本项目由医学科学部、生命科学部和化学科学部联合提出，由医学科学部负责受理。

“生物大分子药物高效递释系统”重大项目指南

　生物大分子药物主要包括蛋白质、多肽、抗体、疫苗与核酸等，在重大疾病防治中发挥极其重要的作用，是21世纪药物研发最具前景而又竞争激烈的领域之一。欧洲、美国、日本等发达国家均把生物大分子药物列为药物研发的重点。我国中长期科技发展规划纲要已将“蛋白质药物”和“释药系统创制关键技术”作为国家亟待解决的重大科学问题，列入了“人口与健康”重点发展领域。但是由于生物大分子药物的结构特性，其实际应用中还存在一系列亟待解决的重大难题，例如，生物大分子结构复杂，体内外稳定性差，难以穿透细胞膜等生物屏障，难以有效进入病变组织深部，给药途径单一，用药依从性差等。因此，如何最大程度保留生物大分子药物的生物活性并高效递送和及时释放至靶部位、靶细胞及特定细胞器，是发挥生物大分子药物药效和提高其成药性的关键。

　　本项目将围绕生物大分子药物活性结构稳定和高效递释这一关键科学问题，以我国生物大分子药物递释系统长期的研究积累为基础，结合我国在药物递释系统基础研究方面的优势，从生物大分子药物、递释系统、机体三者间的相互关系入手，深入研究递释系统对生物大分子药物活性的影响及其规律性，创新生物大分子药物的稳定化和高效递释技术；探索生物大分子药物的高效递释机制，设计并构建生物大分子药物的高效递释系统；开展代表性生物大分子药物的递释系统临床前转化研究。为推进我国生物大分子药物高效递释系统的发展、大幅提升我国生物大分子药物的研发水平和成药性奠定基础。

　　一、科学目标

　　在我国现有生物大分子药物递释系统研究成果的基础上，通过研究生物大分子药物、递释系统、机体三者间的相互关系，揭示生物大分子药物活性变化规律和高效递释机制，创新生物大分子药物稳定化和高效递释技术，积极推动具有自主知识产权的代表性生物大分子药物高效递释系统的发展并向临床应用转化，提升我国生物大分子药物研发水平和协同创新能力。

　　二、研究内容

　　通过多学科交叉，借助药剂学、分子生物学、生物分析学、药效学、药物动力学、药物毒理学等的新理论、新方法和新技术，开展以下研究：

　　（一）生物大分子药物高效递释系统的设计原理与构建机制。

　　（二）高效递释系统对生物大分子药物结构与活性的影响规律。

　　（三）生物大分子药物高效递释系统的递送机制。

　　（四）生物大分子药物高效递释系统的释药机制。

　　（五）生物大分子药物高效递释系统的药效与安全性。

　　三、申请注意事项

　　（一）本重大项目要求针对上述五部分研究内容，分别设置5个课题，每个课题需围绕“生物大分子药物高效递释系统”这一项目主题开展创新性的系统研究，课题间应有紧密的有机联系。

　　（二）申请书的附注说明选择“生物大分子药物高效递释系统”（以上选择不准确或未选择的项目申请将不予受理）。

　　（三）申请人申请的直接费用预算不得超过1530万元/项（含1530万元/项）。

　　（四）本项目由医学科学部、化学科学部和工程与材料科学部联合提出，由医学科学部负责受理。