變革性技術是指通過科學或技術的創新和突破，對已有傳統或主流的技術、工藝流程等進行一種另辟蹊徑的革新，并對經濟社會發展產生革命性、突變式進步的技術。圍繞變革性技術開展的重點專項課題也是比較多的，下面學術顧問具體分享變革性技術課題研究方向和內容：

　　變革性技術課題研究主要是圍繞材料，地學，信息，制造，能源，生命科學及交叉等學科展開探究，同一指南方向下，原則上只支持1項，僅在申報項目評審結果相近，技術路線明顯不同，可同時支持2項。

　　1.高效熱電磁全固態能源轉換新材料與器件

　　研究內容：研究電子-聲子-自旋/局域磁場相互作用及其物理新機制和新效應;同時具有高熱電性能和高磁熵變等多功能新材料設計、精細結構表征及其構效關系;熱電磁多功能新材料超快速制備新技術與結構控制原理;基于新材料的熱電磁多功能新型器件設計與制造方法;熱電磁能量轉換新原理與熱電磁全固態制冷原型系統。

　　2.鈮酸鋰薄膜重要片上光子器件

　　研究內容：研究高品質鈮酸鋰薄膜光波導、光學微腔和光學超晶格等光學微結構的制備;研究片上光子頻率高速調諧及片上 糾纏光子對產生;研究以光子頻率作為量子信息編碼實現量子邏輯門操作;研制片上有源光量子器件、可編程光量子信息處理芯片及片上光頻梳等重要器件。

　　3.高能量密度二次電池材料

　　研究內容：面向新一代智能電動汽車和可穿戴式設備的需求，突破二次電池的體積能量密度和安全性瓶頸，研究分級納米超結構負極材料反應過程原位觀測和動力學性能調控技術、高能量密度梯度正極材料原位觀測和界面調控技術、多級結構納米導電材料輸運性能調控技術，以及儲能器件設計、材料匹配與制造工藝，研制出新一代高能量密度鋰離子電池和柔性可穿戴電池。

　　4.“石墨烯基第三代+”深紫外固態光源器件

　　研究內容：發展介電襯底上石墨烯的直接生長方法，獲得高質量、大面積、層數可控、摻雜濃度和晶疇尺寸可調的石墨烯薄膜，實現宏量制備;研究石墨烯上氮化物薄膜的生長機制，解決氮化物異質外延中晶格失配和熱失配的瓶頸問題，建立范德華外延生長氮化物的理論模型，實現大尺寸非晶襯底上高質量氮化物的可控制備技術;研制非晶襯底上深紫外發光器件;發展基于石墨烯的器件轉移技術，實現深紫外發光器件的柔性構筑。

　　5.寬波段光電探測材料

　　研究內容：針對全天候、全天時高分辨率對地成像觀測需要，開展具有寬波段響應特性的光電探測材料新體系設計;研究其n型和p型雜質能級特征，并探索其摻雜和激活工藝;研究其異質外延薄膜微觀結構及界面特征演化規律，并構造其多層膜;研制寬光譜多波段光電探測原型器件，并開展其在航天光學載荷中應用價值評估考核。

　　6.電子束層凝制備超純凈高均質高溫合金

　　研究內容：電子束精煉高溫合金中微量雜質元素去除機制及合金元素調控方法;電子束層凝高溫合金均質化控制原理;高溫合金的化學近程序團簇結構及超純凈合金化再設計;粉末制件與超純母合金的組織遺傳性及其疲勞性能;超純凈高均質難變形高溫合金的塑性變形機理及其組織性能調控;超純凈單晶高溫合金的鑄造缺陷控制及力學性能評價。突破現有高溫合金純凈度低、偏析高的冶金質量瓶頸，探索超純凈高均質高溫合金電子束層凝 技術體系，并進行驗證性應用。

　　7.水伏效應材料及其制備與應用研究

　　研究內容：研究固液界面電荷傳輸和能量轉換規律，研究功能材料與水相互作用生電的水伏效應機理;開展具有優異水伏效應材料的微結構設計和構效優化方法研究，發展高效水伏效應材料的宏量可控制備方法;研究水伏效應器件的長效穩定性，建立大規模集成化生產工藝，演示驗證水伏效應。

　　8.復雜油氣智能鉆井理論與方法

　　研究內容：研究井下智能傳感器響應機理與隨鉆測錄導一體化協同機制，構建復雜地層參數智能表征與超前探測方法;研究地層環境自適應的智能破巖作用機理，探索復雜地層鉆井井眼軌跡智能導向控制方法;揭示鉆井工程參數地面-井下閉環響應機制，研究復雜地層鉆井井筒穩定性智能調控方法;研究自適應智能鉆井液體系，探索鉆井液性能智能化設計、評價與調控方法;研究鉆井數據智能流動、融合與自我凈化方法，構建復雜油氣鉆井智能監控、診斷與決策系統。

　　9.深部碳、氧循環的金屬同位素示蹤方法研究

　　研究內容：面向開拓金屬穩定同位素示蹤地球深部碳、氧循環的技術體系，研究包括碳酸鹽含有的二價金屬元素、氧逸度敏感的變價金屬元素和生命需要的金屬元素的同位素高精確度分析技術體系;研究板塊俯沖和巖漿過程中金屬同位素地球化學行為和分餾機制;開發多種金屬同位素體系聯合示蹤地球深部碳、氧循環的理論和技術體系。

　　10.俯沖帶深部過程與非生物成氣

　　研究內容：針對俯沖帶為地球深部提供充足的碳源和水源，形成了甲烷氣和氫氣等資源，突破對這些清潔能源僅限于地表之下不到十公里的范圍內的傳統認識;揭示從地球深部到地表C-H化合物的物理化學性質和交換機制，開辟以部分烴類為代表的高壓有機化學新領域。結合典型俯沖帶研究，初步揭示地球深部無機成因氣的運移機理。

　　以上是優選的10大變革性技術課題申報方向，主要是面向解決重大科學問題和突破關鍵技術進行一體化設計。鼓勵圍繞一個重大科學問題，從基礎研究到應用研究全鏈條組織項目。鼓勵依托國家重點實驗室等重要科研基地組織項目。項目應整體申報，須覆蓋相應指南方向的全部考核指標。每個項目下設課題不超過4個，每個項目參與單位數不超過6家。

　　課題項目執行期一般為5年，申報項目特別需提出明確、有顯示度的5年總體目標和2年階段目標和考核指標(或研究進度);立項項目實行“2+3”分段式資助，在項目執行2年左右對其目標完成情況進行評估，根據評估情況確定項目后續支持方式。

　　更多課題申報方面的疑問也可以隨時咨詢在線學術顧問，給您專業的解答。