【注意】本項目為集中期項目，校内申請截止時間為4月3日。
水圈環境中生活着數量巨大、遺傳與代謝方式多樣的微生物，它們在地球元素循環中發揮着關鍵的驅動作用。但是，人們對不同水圈生境中這些微生物的物種類群與群落結構、代謝方式，及其與生境相關的調控規律、與環境互作和演化的機制，以及在不同生物與生境水平上對碳氮硫等重要元素循環的驅動功能與貢獻等所知依然十分有限。本重大研究計劃系統地選擇典型水圈生境，鼓勵通過生命科學、地球科學、化學科學、信息科學、應用數學等學科交叉研究，發展和運用保真采樣、富集培養、原位監測、代謝分析、計算與仿真等新概念和新方法，在細胞、群落與宏觀生境三個層次上揭示水圈微生物、包括關鍵難培養微生物驅動碳氮硫等元素生物地球化學循環的新機制，完善生命與地球環境相互作用與協同演化的理論，為應對全球氣候環境變化、保護水圈生态服務功能、合理利用自然資源提供科學依據，為推動國民經濟與社會的可持續發展做出貢獻。
一、科學目标
選擇典型水圈生境，聚焦微生物參與的碳氮硫等元素生物地球化學循環過程，發現功能微生物（群）與環境之間相互作用的新類型，揭示與元素循環相關的微生物物質能量代謝新途徑及其對生态與地質過程的貢獻，闡明水圈微生物驅動碳氮硫等元素生物地球化學循環的新機制。
二、核心科學問題
本項目拟圍繞水圈生境中微生物驅動地球元素循環新機制的發現及其生态影響的研究，解決以下核心科學問題：
（一）水圈微生物參與碳氮硫等元素生物地球化學循環的宏觀機制與生态效應。
（二）參與碳氮硫元素循環的水圈微生物群落形成及其與環境互作的機理。
（三）水圈微生物物質與能量轉換和代謝的新途徑及新調控機制。
三、2020年度重點資助研究方向
本重大研究計劃聚焦“水圈生境中微生物驅動地球元素循環的機制”這一核心科學問題，研究不同水圈生境微生物群落形成、代謝規律、生态功能及環境響應與反饋的機制，加深對水圈微生物在地球元素循環中作用的綜合認知。2020年度重點資助方向：
（一）大洋重要微生物功能類群及其驅動碳氮硫循環的機制。
遠離大陸架的廣闊海域被稱為大洋，大洋是海洋的主體，約占地球表面積的50%，在地球物質循環中起着重要作用。大洋深部多為低溫、高壓、終年黑暗環境，還存在熱液口、冷泉等多種特殊環境，蘊含大量未知微生物。該方向包括但不限于以下方面：
1. 參與大洋儲碳、固氮、溫室氣體代謝等過程的重要功能微生物的群落形成及其與環境互作的機制；
2. 海底極端環境（熱液、冷泉、海底以下深部等）微生物多樣性及其與環境的關系；
3. 典型大洋生境關鍵功能微生物（群）的代謝新途徑及新調控機制；
4. 典型大洋生境微生物功能群的時空分布及對碳氮硫循環的驅動和調節機制。
（二）近海與河口微生物驅動碳氮硫循環的機制。
近海與河口是物質轉化與能量流動最活躍的水圈環境之一，也是微生物與礦物交互作用形式最為多樣的水圈環境。該方向包括但不限于以下方面：
1. 近海與河口生境微生物群落形成以及與環境互作的機制；
2. 近海與河口微生物驅動碳氮硫循環的機制及元素循環之間的耦合機制；
3. 近海與河口微生物對碳氮循環（特别是碳源或碳彙）的調節機制，包括對低氧區形成和消亡的影響；
4. 近海與河口透光層微生物能量代謝與碳氮硫等元素循環的新途徑。
（三）微生物在流域水體（河流、湖泊、濕地等）碳氮硫循環中的驅動機制及生态效應。
河流、湖泊和濕地具有高度的環境異質性和微生物群落多樣性，是碳氮轉化的主要場所，固定的有機碳相當于海洋固碳總量的近40%。該方向包括但不限于以下方面：
1. 微生物介導的碳氮硫生物地球化學過程及其耦合機制和生态效應；
2. 典型河流、湖泊和濕地等生境微生物群落形成及其與環境互作的機制；
3. 驅動流域碳氮硫轉化與循環的微生物代謝新機制。
（四）陸地特殊水生生境微生物碳氮硫代謝的特點及環境适應機制。
熱泉、鹽湖、冰川、礦山酸性排水、岩溶地下水等均為陸地特殊生境，這些生境中的微生物具有獨特的環境适應和生長代謝機制，蘊含着探索微生物代謝多樣性發生和演化的線索。該方向包括但不限于以下方面：
1. 陸地特殊水生生境中微生物群落形成及其與環境互作的機制；
2. 關鍵功能微生物（群）特殊能量代謝以及驅動有機物合成與碳氮硫元素循環的分子機制。
四、項目遴選的基本原則
1. 創新性：申請人應根據本重大研究計劃的科學目标提出項目申請，申請書應明确提出創新性的科學假說，闡述拟研究科學問題的意義，研究成果應對認識微生物在碳氮硫地球化學循環中的作用有清晰的新貢獻；
2. 學科交叉：學科交叉是本重大研究計劃的突出特點，本重大研究計劃鼓勵并優先支持體現實質性學科交叉（即同時具備研究内容和研究團隊的交叉融合）的項目申請；
3. 新技術方法：本重大研究計劃鼓勵并優先支持通過研發和運用新技術方法開展水圈微生物研究的項目申請。
五、2020年度資助計劃
2020年度拟資助培育項目10-15項，直接費用的資助強度約為80-100萬元/項，資助期限為3年，培育項目申請書中研究期限應填寫“2021年1月1日-2023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曆；
2. 具有高級專業技術職務（職稱）。
在站博士後研究人員、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. 申請人同年隻能申請1項重大研究計劃項目（其中：重大研究計劃項目中的集成項目和戰略研究項目除外）；上一年度獲得重大研究計劃項目（不包括集成項目和戰略研究項目）資助的項目負責人，本年度不得作為申請人申請重大研究計劃項目。
2. 申請和承擔項目總數的限制規定。
（1）具有高級專業技術職務（職稱）的人員，申請（包括申請人和主要參與者）和正在承擔（包括負責人和主要參與者）以下類型項目總數合計限為 2 項：面上項目、重點項目、重大項目、重大研究計劃項目（不包括集成項目和戰略研究項目）、聯合基金項目、青年科學基金項目、地區科學基金項目、優秀青年科學基金項目、國家傑出青年科學基金項目、重點國際（地區）合作研究項目、直接費用大于 200 萬元/項的組織間國際（地區）合作研究項目（僅限作為申請人申請和作為負責人承擔，作為主要參與者不限）、國家重大科研儀器研制項目（含承擔國家重大科研儀器設備研制專項項目）、基礎科學中心項目、資助期限超過 1 年的應急管理項目、原創探索計劃項目以及資助期限超過 1 年的專項項目［特别說明的除外；應急管理項目中的局（室）委托任務及軟課題研究項目、專項項目中的科技活動項目除外］。
具有高級專業技術職務（職稱）的人員作為主要參與者正在承擔的 2019 年（含）以前批準資助的項目不計入申請和承擔總數範圍，2020 年（含）以後申請（包括申請人和主要參與者）和批準（包括負責人和主要參與者）項目計入申請和承擔總數範圍。
（2）不具有高級專業技術職務（職稱）人員申請和承擔項目總數：作為申請人申請和作為項目負責人正在承擔的項目數合計限為 1 項；在保證有足夠的時間和精力參與項目研究工作的前提下，作為主要參與者申請或者承擔各類型項目數量不限。晉升為高級專業技術職務（職稱）後，原來作為負責人正在承擔的項目計入申請和承擔項目總數範圍，原來作為主要參與者正在承擔的項目不計入。
3. 計入申請和承擔項目總數的部分項目類型的特殊要求。
（1）優秀青年科學基金項目和國家傑出青年科學基金項目申請時不計入申請和承擔總數範圍；正式接收申請到自然科學基金委作出資助與否決定之前，以及獲得資助後，計入申請和承擔總數範圍。
（2）基礎科學中心項目申請時不計入申請和承擔總數範圍；正式接收申請到自然科學基金委作出資助與否決定之前，以及獲得資助後，計入申請和承擔總數範圍。基礎科學中心項目負責人及主要參與者（骨幹成員）在結題前不得作為申請人申請重大研究計劃項目（不包括戰略研究項目）。
（3）國家重大科研儀器研制項目（部門推薦）獲得資助後，項目負責人在準予結題前不得作為申請人申請重大研究計劃項目（不包括戰略研究項目）。
（4）原創探索計劃項目從預申請開始直到自然科學基金委作出資助與否決定之前，不計入申請和承擔總數範圍；獲資助後計入申請和承擔總數範圍。
（三）申請注意事項。
1.本重大研究計劃納入2020年度集中接收申請範圍，試行無紙化申請。2020年度項目申請集中接收截止時間為4月20日16時。
2.項目申請書采用在線方式撰寫。對申請人具體要求如下：
（1）申請人在填報申請書前，應當認真閱讀本項目指南和《2020年度國家自然科學基金項目指南》中申請須知和限項申請規定的相關内容，不符合項目指南和相關要求的申請項目不予受理。
（2）本重大研究計劃旨在緊密圍繞核心科學問題，将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拟解決的具體科學問題和項目指南公布的拟資助研究方向，自行拟定項目名稱、科學目标、研究内容、技術路線和相應的研究經費等。
（3）申請人登錄科學基金網絡信息系統https://isisn.nsfc.gov.cn/（沒有系統賬号的申請人請向依托單位基金管理聯系人申請開戶），按照撰寫提綱及相關要求撰寫申請書。
（4）申請書中的資助類别選擇“重大研究計劃”，亞類說明選擇“培育項目”，附注說明選擇“水圈微生物驅動地球元素循環的機制”，根據申請的具體研究内容選擇相應的申請代碼，以上選擇不準确或未選擇的項目申請将不予受理。
培育項目的合作研究單位不得超過2個。
（5）申請人應當按照重大研究計劃申請書的撰寫提綱撰寫申請書，在“立項依據與研究内容”部分，除說明本項目符合指南中的哪一個資助方向以外，應特别明确闡述項目所針對的科學問題的重要意義和先進性（戰略前沿或創新探索）以及相應的背景依據（比較國内外研究進展以及申請者前期相關的資源和研究積累），提出适當的研究假說，闡述相應的研究内容與設計（特别是關鍵技術或材料），以及解決本重大研究計劃的核心科學問題、實現本重大研究計劃科學目标的貢獻。
撰寫摘要時，在保證完整性的基礎上，更應突出重點，用特别精煉的語言，以最嚴密的思維邏輯，将重點内容完整準确地加以闡述。
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别與聯系。
（6）申請人應當認真閱讀《2020年度國家自然科學基金項目指南》中預算編報要求的内容，嚴格按照《國家自然科學基金資助項目資金管理辦法》《關于國家自然科學基金資助項目資金管理有關問題的補充通知》《關于國家自然科學基金資助項目資金管理的補充通知》《關于進一步完善科學基金項目和資金管理的通知》以及《國家自然科學基金項目資金預算表編制說明》的具體要求，按照“目标相關性、政策相符性、經濟合理性”的基本原則，認真編制《國家自然科學基金項目預算表》。多個單位共同承擔一個項目的，項目申請人和合作研究單位的參與者應當分别編制項目預算，經所在單位審核後，由申請人彙總編制。
（7）申請人完成申請書撰寫後，在線提交電子申請書及附件材料。申請材料中所需的附件材料（有關證明信、推薦信和其他特别說明要求提交的紙質材料原件），全部以電子掃描件上傳。确因疫情防控需要暫時無法提供的，請申請人在申請書正文中“其他需要說明的問題”中注明，并上傳依托單位出具的說明材料掃描件。自然科學基金委将根據情況通知依托單位後續提供。
3.依托單位應對本單位申請人所提交申請材料的真實性、完整性和合規性進行審核，對申請人編制項目預算的目标相關性、政策相符性和經濟合理性進行審核，并在規定時間内提交申請材料至國家自然科學基金委員會。具體要求如下：
（1）應在項目集中接收工作截止時間前（2020年4月20日16時）通過信息系統逐項确認提交本單位電子申請書及附件材料，無需報送紙質申請書。項目獲批準後，将申請書的紙質簽字蓋章頁裝訂在《資助項目計劃書》最後，一并提交。簽字蓋章的信息應與電子申請書嚴格保持一緻。
（2）依托單位完成電子申請書及附件材料的逐項确認後，應于申請材料提交截止時間前通過國家自然科學基金網絡信息系統（以下簡稱信息系統）上傳本單位科研誠信承諾書的電子掃描件（請在信息系統中下載模闆，打印填寫後由法定代表人親筆簽字、依托單位加蓋公章），無需提供紙質材料。
4.本重大研究計劃咨詢方式：
國家自然科學基金委員會生命科學交叉融合科學處。
聯系電話：010-62329221
（四）其他注意事項。
1.為實現重大研究計劃總體科學目标和多學科集成，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，本重大研究計劃将每年舉辦1次資助項目的年度學術交流會，并将不定期地組織相關領域的學術研讨會。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，并認真開展學術交流。