2024年国家自然基金申请“植物科学”相关领域重点关注领域及方向

　　国家自然科学基金“十四五”发展规划》正式公布规划全文，共计21个章节，完整的阐明了国家自然科学基金委十四五期间的发展方向与相关理念，我们公众号“植物科学最前沿”整理出“十四五”优先发展植物科学相关领域及学科重点支持方向。

         十四五”优先发展领域

　　“十四五”期间，积极布局一批具有前瞻性、战略性的发展方向，鼓励探索和提出新概念、新理论、新方法，促进科研范式变革和学科交叉融合。引导广大科研人员从国家重大需求和世界科学前沿出发，凝练提出并解决科学问题。

　　1.生物重要性状与环境适应的进化机制

　　自然选择、适者生存是进化论的基石和生物学最基本的核心问题，重点研究重要性状起源、进化与人工驯化，全球环境变化对生物重要性状和功能进化的影响，极端环境适应性进化的遗传基础，种间互作关系的进化与协同进化机制，重要类群的基因组系统发育和生命之树重建，物种形成机制等问题，揭示进化规律与机制，为环境变化应对提供理论支撑。

　　2.生态系统对全球变化的响应与适应

　　面向全球变化对生态系统的冲击这一日益严峻的国际性挑战，重点研究生态系统多功能性、稳定性及其对全球变化的响应;生态系统不同功能间的协变、区域变异及其调控;性状、物种丰富度与谱系多样性对生态系统的调控;全球变化下植物和微生物互作对多功能性及其稳定性的调控;生态系统固碳能力提升等问题，为打造美丽中国生态环境提供科学基础。

　　3.林草生物质定向培育与高效利用

　　面向我国农林剩余物规模化转化与利用的重大需求，重点研究木质纤维碳水化合物复合体结构屏障高效降解与组分清洁分离策略，木质纤维组分分子定向重组与功能化机制，木质素高效分离，降解及构效关系基础，林木次生代谢产物的高效合成及分离，林木特异次生代谢物及林木纤维合成林源蛋白的生物反应器设计与功能评价，优质安全与功能型草产品加工调制的生物学基础，为农林剩余物高效利用和生产高附加值产品提供理论和技术支撑。

　　4.食品安全与营养、品质的生物学基础与调控机制

　　面向人们对食品安全和营养健康日益增长的重大需求，重点研究食品加工及制造的生物学基础与调控机制，食品营养组分与肠道菌群的相互作用，食品安全危害因子的检测与防控机制，优良食品微生物菌种选育与制备，食品感官品质形成机理及调控机制，食品及粮食贮藏与保鲜过程中品质劣变的生物学基础，为高品质健康食品制造提供技术支撑，为保障我国食品安全与人民生命健康提供理论依据。

　　5.农作物重要遗传资源基因发掘及分子设计育种的理论基础

　　面向种业自主创新的重大需求和重大科学问题，重点研究重要农作物遗传资源保护、利用与种质创新，农作物野生近缘种的遗传多样性和分化，农作物起源、演化规律与人工驯化，农作物种质资源优良基因规模化发掘和高通量评价，农作物重要农艺性状的遗传机理和基因调控网络解析，农作物品种分子设计和基因组编辑的理论与模型，为农作物分子设计育种以及突破性品种培育提供优异种质和重要基因。

　　6.园艺作物品质性状形成与调控机理

　　面向园艺产业从数量扩张到优质高效升级转型的重大需求，重点研究园艺产品外观、色泽、风味品质、营养物质形成基础与调控，品质形成的级联调控机制及其调控网络，植物激素信号转导与品质形成的交互调控机制，园艺产品品质形成与环境耦合的信号途径与调控机制，基于分子调控网络的品质调节物质的研究，为园艺产品品质调控与营养成分改良提供理论和技术支撑。

　　7.农作物有害生物成灾与演变机制及其控制基础

　　面向农产品供给安全以及生态安全的重大需求，重点研究农田空间分布、生态变化及有害生物发生规律，有害生物在田间不同生境及作物间的传播流行与转移扩散规律，农作物种植结构调整过程中有害生物暴发成灾机制及其控制基础，病虫识别、侵入寄主植物的机理及调控网络，农作物响应有害生物侵袭的机制和信号传递机理，为农业有害生物灾害的绿色防控提供科学理论和技术支撑。

　　8.重大外来入侵物种发生机制与防控技术

　　面向外来入侵物种防控的重大需求，重点研究评估重大危害外来入侵物种的传入、适生、扩散与危害机制机理。构建外来入侵物种监测预警技术体系，研发重大危害入侵物种快速甄别检测与应急处理技术。加快研发高效诱捕、生物天敌等实用技术、产品与设备，建立融合生物防治、物理防治、化学防治、生态修复等的外来物种入侵防控技术体系。为外来入侵物种科学高效防控提供理论和技术支撑。

　　本次规划公布了四个板块19个学科重点支持方向，与植物科学相关的学科发展战略有以下3个：

　　生物学：围绕生物的生理、生化、生殖、发育、遗传、进化、变异、合成、代谢以及与外界环境的互作等开展多维度、多层次、系统性研究。到2025年，促进我国研究整体水平和技术创新能力显著提升，为保障国家粮食安全、人口健康与生态文明提供科技创新源动力。

　　“十四五”期间，重点支持生物重要性状与环境适应，生态系统对全球变化的响应与适应，病原微生物致病及与宿主互作，细胞命运可塑性与器官发生、衰老、再生和再造，机体功能活动的生物信息流，认知和感知的神经生物学基础，跨时空、跨尺度生物分子事件探测与解析，生命体的精准设计、改造与模拟等前沿方向;强化重要生物资源的收集、分类和评价，生物大数据管理及共享、分析与挖掘等;扶持动物学、生理学、心理学等传统学科，加强物种分类、运动生理、生物仿生与人工智能等薄弱方向。

　　农业科学：围绕粮食安全、乡村振兴和绿色可持续发展等国家重大战略需求，聚焦高产、优质、高效、绿色、安全等主题，为农业生物种质创新和新品种培育、重大病虫害控制、外来物种入侵防控、农业资源高效利用、农业减排固碳、林草固碳增汇、食品安全与加工制造、绿色优质农产品供给提供理论和技术支撑。到2025年，农业科学基础研究整体上处于世界先进水平，部分研究领域处于国际领先。

　　“十四五”期间，重点支持构建完善的农业生物组学理论和技术体系，解析高产高效、优质营养、绿色生态以及生物安全所蕴含重要性状的形成机理，完善农业生物重要性状遗传改良及分子育种的理论基础;强化重要农业生物种质资源的收集、评价、创制和应用;加强农业碳减排和农田、林草固碳能力研究;扶持食品科学尤其是食品安全控制、食品加工与制造、食品营养与品质相关的研究领域，农业生产栽培与生理研究、农作物抗逆减灾与丰产优质的生物学基础及关键技术等薄弱方向;培植农业生物组学与大数据、智慧农业等新兴领域和学科生长点;推动农业生物人工智能设计、农业合成生物技术等交叉融合发展;加强跨境农业生物重大病虫害传播规律等领域的国际合作研究。

　　资源与环境科学：研究在自然条件和人类活动影响下地球系统资源和环境的演变过程、相互关系及其观测和调控原理。到2025年，进一步揭示地球系统资源的形成和演化规律，促进对各类环境问题的发生发展规律认知及实践应用。“十四五”期间，重点支持人地系统耦合与可持续发展，“一带一路”沿线构造-气候因素对地表物质循环和环境演化的作用，陆地表层系统集成与模拟，陆地生态过程及大尺度生态系统演变模拟预测，气象水文耦合过程与灾害风险防范，安全-环境-健康耦合系统，气候变化-公共卫生事件耦合系统，环境污染过程、调控与修复，环境质量演变、预测与可持续管理，地质及工程灾害的致灾机理及早期识别、预警与防控，污染物的环境风险与健康效应，土地利用变化与土地退化，城乡融合过程、效应与调控，区域人类活动与资源环境耦合及其调控，资源环境制衡与风险预警，地表环境变化过程与生态效应，水碳循环与全球变化以及地球系统过程的数值模拟等。