973项目计划书

1．对非天然氨基酸具有特异性的氨酰trna合成酶的高通量筛选

首先，修改大肠杆菌或酵母细胞内的遗传密码，使无义的?uag密码对应于感兴趣的非天然氨基酸。然后，筛选对非天然氨基酸具有特异性的氨酰-trna合成酶，技术路线如下：①在目标细胞中引入一个外源的氨酰-trna合成酶和trnacua，使其保持活性且不与内源的氨酰-trna合成酶和trna反应（生物正交性）。②改变编码氨酰-trna合成酶活性氨基酸的dna 序列，建立氨酰-trna合成酶基因突变库。③对氨酰-trna合成酶突变库进行如图1所示的正负循环筛选，得到特异识别目标非天然氨基酸的合成酶变异体，使其只催化trnacua与非天然氨基酸间的氨酰化反应。

2．蛋白质翻译起始复合物结构解析

首先我们将运用动态光散射仪，对获得的蛋白质和稳定蛋白质复合物样品的溶液状态进行分析，考察其是否处于均一状态，在不同条件（温度、浓度、ph等）下的稳定形态和凝聚状态；同时运用溶液光谱（包括cd光谱和荧光光谱）方法分析蛋白质在溶液中的构象变化，综合各种因素初步确定适合于结晶实验的条件。然后摸索晶体生长的条件，尝试大量不同的沉淀剂、蛋白质浓度、ph和缓冲体系、以及不同添加剂等，得到高衍射质量的晶体用于x-射线衍射分析。一旦获得蛋白晶体，将利用x-射线衍射仪进行初步衍射实验，以帮助进行结晶条件的优化和低温冷冻条件的筛选。具有高衍射能力的蛋白晶体将运用国内外同步辐射光源进行高分辨率的x-射线衍射数据的收集。并运用单波长反常散射法、多波长反常散射法、同晶置换法、和分子置换法解析各种蛋白和蛋白复合物的三维晶体结构。

3．基于非天然氨基酸标记的蛋白质结构研究

溶液nmr技术是研究蛋白质-蛋白质相互作用、测定蛋白质复合物三维结构的强大工具。19f由于具有较强的核磁信号对环境敏感，而大多数生物大分子都不含氟元素，因此用19f 标记蛋白可以产生很高的信噪比，在活细胞中获得蛋白质相互作用的动态信息和蛋白质复合物的动力学特征，而且对蛋白质结构和功能的扰动达到最小（19f和氢原子的半径类似）。我们将选择分子量合适的蛋白质复合物，运用19f nmr信号，在活细胞中或接近生理条件的溶液状态下，研究这些蛋白质复合物，特别是低亲和力、瞬时蛋白质复合物的动态结构和性质、蛋白质之间相互作用的分子机制，探测蛋白质之间是否发生相互作用及其亲和力（kd）、蛋白质之间的结合界面等。同时，将碘代酪氨酸和螯合金属氨基酸引入蛋白质，利用碘的反常散射效应测定蛋白质晶体结构，应用于不适合硒代甲硫氨酸标记的蛋白质晶体。在蛋白质中引入磷酸化的氨基酸，系统的研究磷酸化对蛋白质结构与功能的调控作用。篇二：973计划书项目名称：宽光谱高效薄膜太阳电池的基础研究

起止年限：

依托部门：xxx 2011.1至2015.8 中国科学院首席科学家：

二、预期目标

项目总体目标

面向国家对洁净能源的重大战略需求，选择具有材料丰富、环保和良好研究基础的高性价比薄膜太阳电池为突破点，通过深入研究，将在以下方面获得突破性进展，达到国际领先或先进水平，使光伏发电在国家能源布局中占有重要地位。

前沿的基础研究成果

本项目将发展高稳定、宽光谱吸收的高效电池用关键材料，全面揭示电荷分离、输运和复合机理，建立高效宽光谱薄膜电池光管理的理论模型，宽谱高效薄膜电池设计模型，深刻认识实用化电池中效率与稳定性的内在联系，揭示工作环境对组件性能的影响机制，为真正实现薄膜太阳电池的大规模光伏发电应用，提供科学依据和技术基础。

高水平技术研究成果

探索研究拥有自主知识产权的高效染料敏化太阳电池制备技术，效率高于15%；研发面

积大于300cm2，效率达10%的染料敏化太阳电池组件及产业化制备关键技术，获得使用寿命20年以上制备技术路线。研发基于全光谱利用的新型硅基薄膜吸收材料体系和宽光谱新型透明导电薄膜，探索研究具有自主知识产权的全光谱高效硅基薄膜叠层太阳电池制备技术，效率高于15.5%，提供可实现产业化的技术方案。培养和造就一批年富力强薄膜太阳电池领域的学术带头人和高素质研究团队，提高我国在薄膜太阳电池领域的科学研究水平和技术创新能力，建立有国际影响力的研究平台，满足节能减排重大国策及可再生能源普及应用的重大需求。

五年预期目标

(1) 利用自主知识产权的纳米结构和有机光电功能材料实现转换效率达15%的染料敏化太阳电池，实现基于凝胶电解质电池转换效率达13%的染料敏化太阳电池和基于有机空穴传输材料转换效率达8%的全固态染料敏化太阳电池。

(2) 建立染料敏化太阳电池微观尺度界面电荷转移、复合及传输的完整动力学模型，为提升器件效率提供理论指导。

(3) 完成电池组件制备中关键设备的研制，获得使用寿命20年以上，工业制作成本低于0.5美元/峰瓦的染料敏化太阳电池组件技术路线（面积大于300cm2，效率达10%）及产业化制备关键技术。

(4) 建立高效全光谱硅基薄膜太阳电池基于全面“光管理工程”的理论模型及其实现途径与方案，获得适于宽光谱高效硅基薄膜电池的透明导电薄膜。

(5) 基于能带工程和高效全光谱硅基薄膜太阳电池的模拟计算，构建适于宽谱吸收硅基薄膜光伏材料体系及其制备技术。

(6) 利用具有自主知识产权的新型光伏材料，获得宽光谱高效硅基薄膜电池，转换效率

15.5%以上，提供可实现产业化的技术方案。

三、研究方案

面对国家对洁净能源的重大战略需求，紧密围绕高性价比薄膜太阳电池在基础研究和规模化应用中所面临的若干关键问题，从材料学、物理、化学、纳米科学以及电子学等多学科交叉的角度，充分利用原有的工作基础，在染料敏化太阳电池和硅基薄膜太阳电池的研究上取得突破。电池效率与稳定性是项目成果的集中体现。为了最终实现薄膜太阳电池的实用化，本项研究必须做好以下四方面的工作：一是宽谱吸收染料敏化太阳电池和硅基薄膜电池用关键新型材料的研究，二是先进光管理设计、电池机理和界面动力学的研究，三是高效电池和组件结构的设计、优化计算与低成本的实现，四是组件关键材料与环境稳定性的关联机制。本项目的总体研究思路如下图所示：

1、染料敏化太阳电池研究

基于量子力学原理的电子结构方法，利用密度泛函理论方法、含时密度泛函理论（td-dft）方法，包括最近发展起来的解析能量梯度算法，把dft的良好性能推及至激发态的计算；考虑电解质（i3-／i-）溶液的环境效应，研究染料基态及激发态所具有的电子结构性质，通过定量分析分子基态和激发态的分子轨道

成分、电子云密度分布、原子电荷布居和总电荷等性质，从微观上了解吸收和发射光谱性质以及吸收和发射过程中的跃迁机制，探索染料分子结构对其光谱的微观机制的影响规律，为实验上的材料设计提供理论指导，缩短染料开发周期。

研究基于多吡啶钌基配合物的宽谱吸收染料分子，通过对联吡啶配体进行功能化修饰，可以获得对太阳光更高吸收效率的敏化剂；通过合理分子结构的调控可以获得高摩尔消光系数的全有机染料，在前期研究基础上，研究更强电子给体，比如以吡咯为核心的电子给体，结合前期开发的高摩尔消光系数、良好自组装行为的π单元和氰乙酸受体，实现吸收光谱显著红移、增大光吸收、提高电池效率。

加强探索研究高效量子点敏化剂的开发：通过湿化学合成制备系列ii-vi族和iv-vi族

量子点材料，如cds、cdse、pbs、pbse等，实现对材料化学组分、形状和尺寸的控制，采用

共价键分子连接、化学浴沉积以及连续离子层吸附反应等方法实现量子点在纳晶电极上的高

效沉积，进一步提高量子点材料在纳晶薄膜电极表面的覆盖率，通过尺寸控制实现量子点与

纳晶电极之间的最佳能级匹配，引入共敏化染料调节电荷的注入，通过光电调制技术研究电

荷的传输机理，发展新的可代替碘对的空穴传输材料等，开展进一步提高量子转换效率的研

究。

用一维氧化钛材料或其阵列结构、反蛋白石等三维有序网络结构来改善电子传导的路径，

提高薄膜光散射性，提高电池的光电转换效率：用水热法制备氧化钛纳米线，此纳米线长从

几个微米到几十个微米，甚至更长，外径小，热稳定性高。用不同含量的氧化钛纳米线和纳

米颗粒混合制备浆料，制备成工作电极，氧化钛纳米线均匀地分布在纳米颗粒中，能在薄膜

顶端收集的电子直接通过一根纳米线传导到基底，更有效的收集电子。减小薄膜的孔洞率，

提高染料的吸附量；用水热法制备氧化钛纳米带。研究适用于大面积太阳电池的基于斜式透

明纳米管阵列的多孔薄膜电极，这种新型纳米管具有光吸收强，电子扩散长度长，阻挡层薄，

可以正面光入射等优点，将会有效地提升染料敏化太阳电池的光电转换效率。可控、宏量制

备基于一维tio2半导体单晶纳米线阵列的高比表面介孔薄膜表面包覆、致密的超宽带隙半导

体金属氧化物或绝缘体钝化半导体电极。

高性能多孔薄膜半导体的电子结构计算和物理图像模拟：借助日渐成熟的现代量子化学

计算方法和材料计算软件，通过已经开发的模型模拟分子在半导体纳米晶表面的姿态以及染

料分子吸附在纳米晶表面的电子态分布，探索染料分子在篇三：973计划2013年立项项目清

单

附件：973计划2013年立项项目清单

篇四：973计划项目

“973”计划项目

参与项目

“十五”国家科技攻关项目

参与项目

科技部国际合作项目

国家自然科学基金杰出青年项目

国家自然科学基金主任专项项目

教育部新世纪优秀人才支持计划项目

2004年度

2005年度篇五：973计划项目申报要求

附件2 973计划项目申报要求

一、973计划项目立项条件

1、申报项目应满足下述三项条件之一：

（1）紧密围绕我国社会、经济和科技自身发展的重大需求，解决国家中长期发展中面临

的重大关键问题的基础研究；

（2）瞄准科学前沿重大问题，体现学科交叉、综合，探索科学基本规律的基础研究；

（3）发挥我国的优势与特色，体现我国自然、地理与人文资源特点，能在国际科学前沿

占有一席之地的基础研究。

2、申报项目还应符合973计划项目立项的基本要求：

（1）有创新的学术思想，科学、可行的研究方案；

（2）有明确、先进的研究目标，研究重点突出，针对关键科学问题开展多学科交叉、综合研究；

（3）有高水平的学术带头人和一支学术思想活跃、科研业绩优秀、团结协作、结构合理的研究队伍；

（4）具备良好的研究条件，结合重点研究基地和原有工作基础开展研究工作；

（5）经费预算合理。

二、申报资格与条件

1、在中国大陆境内的科研院所或高校等独立法人单位，遵守973计划管理办法及有关政策法规，均可直接或通过其主管部门向科技部申报项目。鼓励多个单位联合申报。

2、申报单位必须推荐申报项目的首席科学家，每个项目只能推荐1位首席科学家。项目首席科学家应具备以下条件：

（1）具有较高的学术水平、优秀的科研业绩和开拓创新能力；

（2）具有较强的组织、协调能力；

（3）具有良好的信誉，作风民主、严谨；

（4）能将主要精力用于项目组织协调与研究工作；

（5）在项目立项当年一般不超过60岁。

3、以下人员不能参与项目申报，不能作为项目首席科学家的候选人：

（1）在研973计划项目首席科学家、课题负责人；

（2）专家顾问组成员和专家咨询组成员；

（3）承担国家科技计划项目总工作时间已达满负荷的科研人员；

（4）中央和地方各级政府公务员，专职科研管理人员；

（5）因违规被取消申报资格者和其他不能保证履行规定义务者。

4、外籍华裔科学家及港、澳、台地区科学家被推荐为项目首席科学家或课题负责人，必须正式受聘于申报单位。

5、课题负责人应具备以下条件：

（1）在基础研究第一线工作，具有较高的学术水平；

（2）有一定组织能力，能完成项目首席科学家确定的工作；

（3）有足够时间和精力用于课题组织协调与研究工作。

6、每人只能参与1个项目的申报。同一人不能在同一年度内作为2个或2个以上项目的首席科学家或课题负责人申报项目。

三、项目申请书的总体要求

1、项目申请书必须按规定格式要求编写，不能附加任何个人或学术组织对项目的推荐或评价意见。

2、973计划项目应注意体现国家重大需求与基础研究关键科学问题的有机结合，紧密围绕所面向的国家重大需求，体现“有限目标，突出重点”，特别注意关键科学问题的提炼。

3、预期目标应明确，有较为具体的量化指标。总体研究思路要清晰，体现创新性。研究内容重点要突出，避免分散或“拼盘”现象。

4、973计划要求项目研究队伍是国内的优势力量，队伍精干，结构合理。鼓励多学科的交叉综合研究，鼓励跨部门组织研究队伍，注意规模适度和组织的有效性，避免队伍过大。

5、申报项目要突出重点，集中目标。项目申报人员应针对重要支持方向所涉及的某一方面的问题组织项目，不宜在一个项目中将重要支持方向或“举例”中所涉及到的问题全部包括。

6、项目设置课题数一般不超过10个；每个课题的承担单位应不超过2个。项目只设置课题，课题下不设置子课题。不能明确承担队伍、需要在全国范围内竞争择优的课题需明确

提出，说明课题的研究目标、内容、经费安排和竞争择优的方式。鼓励项目立项后以竞争择优方式确定课题承担单位和队伍。

7、申报项目应注意与国家科技攻关计划、863计划及其它科技计划的协调与衔接，发挥重大科学工程和国家重点实验室等重要研究基地的作用，努力实现科学研究资源的优化配置。应如实反映国内外研究现状和项目申报人员已有的工作基础和研究条件（包括主要仪器设备），特别是与有关国家科技计划在研项目的关联和衔接等。

8、应如实说明项目推荐首席科学家和课题负责人正在承担的其他国家科技计划项目的情况。包括：项目名称、来源、经费额度、起止年月、本人在该项目中承担的任务及与所申报项目的关系、投入的工作时间等。

9、项目可大可小，要根据实际需要进行经费预算。项目资助强度分为三类，a类为3000万元以上，b类为1000—3000万元，c类为500—1000万元。全时人均资助强度要求在10万元/人年以上。

10、申报单位应对项目申报人员资格及申请书内容的真实性严格审核。对弄虚作假行为，一经发现核实，科技部将记录在案，并在一定时间内取消申报单位和相关人员的申报资格。 11、申报单位应在项目申请书上签署意见并加盖公章；通过部门（包括部委、行业、地方政府）申报的项目，应有推荐公函。同一项目不得通过不同渠道分别申报。

12、项目申请书格式附后。要求报送项目申请书一式20份，并附电子版（word文件格式）。

报送地址：科技部基础研究司511房间

邮寄地址：100862 北京市复兴路乙15号科技部基础研究司

四、关于欧盟合作项目

1、根据“中华人民共和国政府与欧洲共同体科学技术合作协定”，欧盟向中方开放欧共体条约第一百三十（g）条规定的框架计划第一类行动范畴的所有研究与技术开发及示范活动，科技部向欧方开放973计划项目。

2、欧盟成员国研究机构必须与两个或两个以上、不隶属于同一部门的中方单位，根据973计划项目重要支持方向和申报要求，联合提出项目申请。

3、项目申请书必须在规定的时间内由双方提出的项目推荐首席科学家签字，经中方项目推荐首席科学家所在单位或主管部门报科技部。必须提交中、英文两个版本。

4、欧盟合作项目立项评审办法及立项程序与其它项目申请相同。未能通过评审的项目，由科技部通知中方申报单位，并由其告知欧方单位。