北京大学-高校直通车

2016年，是“双一流”建设的起始之年；而今，五年过去，首轮“双一流”建设迎来收官。国家自然科学基金委员会近日发布《关于2020年度国家自然科学基金申请项目评审结果的通告》，其中2个来自北大的创新研究群体项目获批。

纵观过去五年，北京大学在“双一流”首轮建设期间共获批20个创新研究群体项目（含延续资助项目），为全国最多。值得一提的是，自2000年基金委设立创新研究群体项目以来，北大共计有49个项目获批立项（不含延续资助项目），数量亦位居全国高校之首。

国家自然科学基金委员会于2000年开始设立创新研究群体项目，旨在以较高的经费资助强度，持续稳定地资助国内以优秀中青年科学家为学术带头人和研究骨干的研究群体，为其营造良好的科研环境，使之共同围绕一个重要研究方向充分合作交流，深入开展基础研究和应用基础研究，以期培养和造就一批在国际科学前沿领域冲击世界水平的中坚力量。

过去五年中新增的20个创新研究群体项目的基本概况（以项目获批时间和科学部为序）：

项目名称：环境和内源信号整合调控植物细胞伸长的分子机理研究

项目负责人：邓兴旺

关键词：光、机械压力、重力、温度、花粉管、激素

项目介绍：团队围绕植物的生长如何受到不同环境与内源信号调控等核心科学问题，以遗传学、生物化学、细胞生物学等为手段，研究光等环境信号与小肽、生长素、油菜素内酯等内源信号整合调控植物生长的机制。团队从多种环境和内源信号对植物的调控方面开展系统深入研究，在光信号调控植物形态建成、光与其他环境因子协同调控细胞伸长、内外信号整合调控花粉管伸长与完整性等方面取得了一系列突破与有国际影响力的原创性成果，成果发表在Science等国际刊物上，推动了植物信号转导领域基础研究的发展。下一步，团队将继续鉴定光、重力、机械压力、温度、花粉管伸长与完整性维持等信号通路新因子并对多种内外信号的协同调控网络开展深入研究。

揭示小肽-受体信号通路调控“同种花粉优先”促进生殖隔离的分子机制。本研究成果入选了2019年度“中国高等学校十大科技进展”（Zhonget al.,Science,2019）

项目名称：造血干细胞移植的应用基础研究

项目负责人：黄晓军

关键词：造血干细胞移植、白血病复发、抗宿主病、植入不良

项目介绍：团队以“造血干细胞移植的应用基础研究”为主题，围绕造血干细胞移植供者选择、移植后白血病复发、移植物抗宿主病及植入不良等关键临床问题，以临床转化研究为手段，研究移植后白血病复发、植入不良和抗病毒等细胞或分子机制。

团队围绕移植最佳供者选择、白血病复发机制等四个方面开展系统研究，在确定移植最佳供者、复发防治新方法的建立、危险分层指导的移植物抗宿主病预防、植入不良防治、抗病毒分子机制揭示等方面取得原创性突破，在J Clin Oncol、Immunity、Blood等期刊发表论文近100篇，其中影响国际指南及共识的20余项，牵头或参与制定国内外专家共识6项，培养北京市科技新星1人，北京市拔尖人才2人。获得国家科技进步二等奖、教育部科技进步一等奖、华夏医学科技奖一等奖、中华医学科技奖一等奖。

下一步，团队将继续对造血干细胞移植领域的免疫耐受、复发机制、细胞治疗等开展深入研究。

创新群体成员

项目名称：分子固体的磁性及相关物理和化学性质研究（延续资助）

项目负责人：高松

关键词：稀土、磁构关系、磁电耦合、发光、激发态调制

项目介绍：团队以“分子固体的磁性及相关物理和化学性质”为研究主题，围绕分子自旋和取向的调控、自旋-轨道-电荷-晶格相互作用和磁性分子固体的基态、激发态调制等核心科学问题，以分子设计合成、晶体结构、磁/光/电性质表征为手段，研究分子固体中自旋的操控和磁/光/电等性质的共存与耦合的作用机制等问题。

团队从分子固体的磁性和相关物理化学性质方面开展系统深入研究，在稀土分子固体磁/光/电性质基础研究方面取得原创性突破，在分子固体磁量子态调控方面取得了一系列有国际影响力的原创性成果，推动了分子磁性领域基础研究的发展。

下一步，团队将继续对分子固体中的自旋操控开展深入研究。

a) 高精度方法测定稀土单离子磁体磁轴b)高光、热稳定性稀土分子固体，可用于防伪、转光膜等c)使用群体专项经费采购和改造的脉冲电子顺磁共振谱仪d)使用群体专项经费采购和搭建的低温强磁场磁光测试系统

项目名称：中国陆地植被的时空格局与生态功能（延续资助）

项目负责人：方精云

关键词：植被、格局、生态过程、生态系统功能、宏观生态学

项目介绍：团队以“陆地植被的时空格局与生态功能”为研究主题，系统研究中国陆地植被地理分布、主要群落结构与功能、区域植被动态及形成机制，深入研究中国陆地生态系统碳源汇的分布、机制和调控途径，预测我国未来的碳汇潜力。

团队组织了PNAS专题系列论文，系统报道中国陆地生态系统结构和功能特征及气候变化和人类活动的影响；围绕草地生态系统生产力与土壤碳储量的关系等开展了整合研究；完成了欧亚大陆中东部约5万种种子植物高分辨率分布制图；首次对我国所有大中型湖泊变化的原因进行了定量分析；完善了我国森林和草地碳循环基准点和养分调控实验以及森林生产力监测网络。

下一步，团队将继续就生态系统对全球变化的响应开展深入研究。

《美国科学院院刊》115卷16期，这是中国在这一国际权威期刊上出版的首个专辑，系统报道中国陆地生态系统结构和功能特征及气候变化和人类活动的影响。

项目名称：纳米尺度的高性能电子与量子器件的理论与方法（延续资助）

项目负责人：彭练矛

关键词：纳米电子学、分子电子学、碳纳米管、CMOS 晶体管

项目介绍：团队以“纳米尺度的高性能电子与量子器件的理论与方法”为研究主题，围绕纳米尺度的电子、光电子、自旋和固体量子器件相关核心科学问题，致力于发展廉价制备低功耗、高性能的纳电子和光电子器件及集成的拥有自主知识产权的技术。

团队从探索分子的结构和自旋态调控，新型电子源，碳纳米管电子和光电子器件的极限缩减行为方面开展系统深入研究，取得原创性突破，将碳纳米管场效应晶体管的栅长缩减至5纳米水平，在碳基电子器件相关材料和制备工艺方面取得了一系列有国际影响力的原创性成果，推动了基于碳纳米管的集成电路领域基础研究的发展。

下一步，团队将继续对高性能碳基纳电子器件与集成开展深入研究。

5 nm栅长碳纳米管晶体管

项目名称：蛋白质翻译后修饰与肿瘤发生发展及转移的分子机制研究（延续资助）

项目负责人：朱卫国

关键词：蛋白质翻译后修饰、肿瘤发生发展、肿瘤转移、分子影像探针

项目介绍：团队以肿瘤的发生发展及转移为研究主题，围绕着关键蛋白质的翻译后修饰对重要生物学过程的影响等核心科学问题，以分子生物学、细胞生物学、肿瘤生物学、分子影像等研究手段，深入研究了影响和调节蛋白质修饰的过程和规律，进一步阐明肿瘤发生发展及转移的相关机制，寻找到新的肿瘤诊断靶标和治疗靶点。

团队在蛋白质修饰参与染色质结构调控以及参与DNA损伤修复应答的研究方面开展了系统深入研究，取得了一系列有国际影响力的原创性成果，为肿瘤的放化疗提供了新的理论基础，推动了肿瘤研究领域基础研究的发展。

下一步，团队将继续在转化医学上深入研究，利用我们的技术和理念优势，推动新理论和新技术在临床上的应用，为更多的肿瘤患者带来福音。

朱卫国教授课题组发现重要的组蛋白甲基化修饰酶G9a在DNA双链损伤的情况下参与促进同源重组修复途径的分子机制（2017，PNAS）

项目名称：肾小球疾病免疫炎症发病机制的研究（延续资助）

项目负责人：赵明辉

关键词：肾小球肾炎、自身免疫、炎症反应、补体活化

项目介绍：团队以“肾小球肾炎的免疫炎症发病机制”为研究主题，在连续三期的基金支持下，取得了一系列创新的研究成果。1.明确了自身免疫性肾小球肾炎的抗原决定簇，发现致病微生物肽段诱导抗GBM肾炎，设计出改造肽，探索了特异性免疫治疗的前景。2.阐明了自身免疫性肾小球肾炎的补体异常活化及其调控机制。解析了主要补体调节蛋白H因子及其家族基因异常和自身免疫在重要肾小球疾病发病机制中发挥的关键作用，提出了新的治疗和干预靶点。3.明确了自身免疫性肾小球肾炎的疾病特异性的糖型，建立了测定多聚IgA1的新方法，用于诊断、分型和治疗。

下一步，团队将对免疫炎症机制在肾小球肾炎的临床应用和干预治疗开展深入研究。

肾小球疾病免疫炎症发病机制

项目名称：星系与类星体

项目负责人：何子山

关键词：黑洞增长、种子黑洞、协同演化、黑洞并合、活动星系核反馈

项目介绍：团队以“星系和超大质量黑洞”为研究主题，围绕星系和黑洞的共同演化等核心科学问题，以多波段图像和光谱观测为基础，结合理论与数值模拟，研究星系与超大质量黑洞在宇宙学演化时标上的一系列关键物理过程和机制。

团队从星系组成和结构及黑洞基本性质等方面开展系统深入研究，在测量活动星系恒星形成率、搜寻宇宙早期星系和类星体等基础研究方面取得重要突破，在高低红移星系的气体和尘埃特性方面取得了一系列有国际影响力的成果，推动了星际介质，巡天科学、引力天体物理等领域基础研究的发展。

下一步，团队将继续对活动星系核中的引力波源、星际介质中的恒星形成过程开展深入研究。

创新群体成员

项目名称：河流多物质相互作用及其通量效应

项目负责人：倪晋仁

关键词：河流、物质、相互作用、通量、域

项目介绍：团队面向江河开发利用的国家重大需求，提出了“河流全物质通量”概念，从河流整体性出发先后在长江、黄河、雅鲁藏布江、澜沧江、南水北调中线输水渠道、中国地下水等“大系统”中开展了全要素监测，深入研究了河流中各类物质的相互作用、多功能协调、通量调控、生态系统健康维护等重要问题。关于河流通量的代表性研究成果被Science杂志亮点报道，关于河流污染源控制技术与河流可持续管理的研究成果发表在Nature Nanotechnology和Nature Communication等刊物，在长江黄金航道综合治理技术与示范项目中得到应用，咨询报告由中国科学院作为“政策建议”向国务院提交。同时，中国水环境全要素基础样品库、河流物质通量大数据管理平台、国家环境保护河流全物质通量重点实验室尚在建设中。

创新群体成员

项目名称：催化转化中的表面物理化学

项目负责人：吴凯

关键词：催化转化、表面物理化学、超高时空分辨、反应机理、小分子活化

项目介绍：团队以“催化转化中的表面物理化学”为研究主题，围绕催化转化中催化剂表面活性位点的结构与动态演化、表面位点与分子间相互作用等核心科学问题，以超高时空间分辨的表面科学技术、超高时间分辨的多维光谱技术、催化动力学高效理论计算方法为手段，研究催化反应机理、反应活性中间物种检测、基元反应步骤确定及反应过程能量变化机制。

团队从小分子C-O键活化转化以及理论与实验结合的模型化催化剂表面物理化学过程研究这两方面开展系统深入研究，在液相催化反应和高效制氢、费托合成、纤维素绿色催化和定向转化、模型催化剂设计制备与反应性能及机理研究等基础研究方面取得原创性突破，取得了一系列有国际影响力的原创性成果，推动了催化转化及机理领域基础研究的发展。

下一步，团队将继续对催化剂载体和金属粒子的结构控制、催化剂表界面结构与电子性质和能量转移、低温高效催化转化过程开展深入研究。

创新群体成员

项目名称：区域环境污染的生态健康风险

项目负责人：胡建英

关键词：区域环境、生态风险、健康风险、微界面过程、风险评估

项目介绍：团队以“区域环境污染的生态健康风险”为研究主题，围绕污染物的区域环境过程及生态健康效应展开了系统研究，揭示了典型污染物在区域环境介质中的迁移转化规律，在全国尺度上深入解析并成功模拟了典型污染物的多介质归趋；阐明了污染物的食物网传递行为及机理，发现了污染物代谢致毒的新机制；系统研究了典型环境污染物的低浓度、长期暴露下的生态毒理效应，综合分析了对我国渔业资源、珍稀物种的生态风险，并揭示了污染物质的新健康效应。

团队在污染物的区域环境暴露及毒性效应研究方面取得原创性突破，推动了地球环境科学领域基础研究的发展。

下一步，团队将继续对区域环境污染的生态健康风险因子甄别开展深入研究。

创新群体成员

项目名称：基于内源性大分子精准修饰的生物药物创新

项目负责人：周德敏

关键词：内源性物质、精准修饰、成药性、生物药源头创新

项目介绍：团队以“基于内源性大分子精准修饰的生物药物创新”为研究主题，围绕内源性物质成药瓶颈-结构缺陷致稳定性差、递送效率低及免疫原性等科学问题，以化学精准修饰提高大分子成药性为手段，研究核酸、蛋白、多糖以及基于此的基因治疗、免疫治疗、细胞治疗的新策略。

团队从突破生命科学的基础化学问题-定点修饰内源性物质开展系统深入研究，在蛋白定点糖基化、核酸/基因药物靶向递送、抗体-细胞毒分子定点偶联、T细胞靶向杀伤、病毒复制可控等基础研究方面取得原创性突破，并建立了药物创新的一系列新理论、新方法和新策略，取得了有国际影响力的原创性成果。

下一步，团队将继续围绕内源性物质精准修饰及成药性开展深入研究。

团队工作照

项目名称：细胞钙信号研究（延续资助）

项目负责人：程和平

关键词：细胞钙信号、心血管、光学成像系统、钙成像技术

项目介绍：团队以“心血管细胞钙信号”为主题，围绕钙信号的功能与检测等核心科学与技术问题，运用多模态、多尺度成像手段，研究细胞钙信号的基本原理及其在心血管病理生理过程中的调控机制。

在基础研究方面，团队首次发现钙调素蛋白激酶II（CaMKII）异常激活介导心肌细胞坏死新机制，解析钙离子通道功能耦合蛋白KATP结构，揭示亚细胞器纳米钙信号规律等；在新技术研发方面，团队自主研发观察活细胞超高分辨率海森结构光显微镜，突破性地研制成功2.2克可佩戴式活体成像系统。这些研究显著推动细胞钙信号基础及技术发展，拓展了新研究领域。

下一步，团队通过规模化的大型研究平台建设，全方位推动细胞钙信号领域的发展，促进转化医学研究。

自主研制的超灵敏海森结构超分辨率显微镜揭示活细胞中线粒体内嵴和内质网的相互作用Fast, long-term, super-resolution imaging with Hessian structured illumination microscopy. X. Huang, J. Fan, L. Li, H. Liu, R. Wu, Y. Wu, L. Wei, H. Mao, A. Lal, P. Xi, L. Tang, Y. Zhang, Y. Liu, S. Tan, L. Chen. Nat Biotechnol,36:451-459(2018).

项目名称：精神疾病的神经可塑性机制（延续资助）

项目负责人：陆林

关键词：精神疾病、神经可塑性、病理性记忆、睡眠、荧光探针

项目介绍：团队以“精神疾病的神经可塑性机制”为研究主题，集成了生命科学、医学和人工智能技术，创新性地提出了病理性记忆再巩固更新的新理论，为理解大脑的运行机制开辟了新领域；开发了新的可遗传编码的荧光探针，在组织和活体水平实现了可遗传编码性、非侵入性和细胞特异性，开创了脑神经化学研究的新时代；揭示了抑郁症等精神疾病的神经可塑性机制，创建了在睡眠中调控人类记忆、情绪和决策的新范式，为靶向性无创消除病理性记忆、治疗精神疾病提供了新方法。这些研究成果有力地推动了我国精神医学的发展，提升了我国精神医学研究的国际影响力，实现了部分研究领域领跑国际前沿的跨越式发展。

未来，团队将整合光学、化学生物学、神经计算等多学科新技术，寻找影响精神疾病神经可塑性变化的生物因素和社会行为因素，解析脑功能和行为学异常的基因、分子与脑网络机理，发展新的智能化物理、心理神经调控手段。

创新群体成员

项目名称：低维拓扑体系量子输运

项目负责人：孙庆丰

关键词：量子霍尔效应、Josephson效应、Andreev反射、拓扑超导、Majorana费米子

项目介绍：团队以“低维拓扑体系”为研究主题，围绕拓扑材料制备、拓扑态探测和调控等核心科学问题，以极低温量子输运的测量等为手段，研究低维拓扑体系的量子输运规律，以及拓扑超导体系中的Majorana态的探测和编织。

团队从拓扑态的探测、相变、调控等方面开展系统深入研究，在拓扑态的量子相变与标度行为等基础研究方面取得原创性突破，在拓扑绝缘体、拓扑半金属、手性Majorana边态调控、人工拓扑体系构建等方面取得了一系列有国际影响力的原创性成果，推动了低维拓扑领域基础研究的发展。

下一步，团队将继续对拓扑绝缘体、狄拉克电子系统、二维电子气的整数和5/2 分数量子态、拓扑超导的量子输运特性开展深入研究。

基于二维电子气拓扑纽结态的Majorana零模

项目名称：激光粒子加速器与应用

项目负责人：颜学庆

关键词：激光加速、高能离子束、束流辐照、伽马光子、激光核物理

项目介绍：团队以“激光粒子加速器与应用”为研究主题，围绕激光加速产生高能质子束、离子束及高亮度伽马光子等前沿科学问题，开拓超强激光和高亮度粒子束流在前沿交叉科学中的应用研究。

团队提出和证实激光稳相光压加速方法，揭示了超强激光整体推动薄膜和加速离子的物理机制；提出和证实临界密度等离子体透镜方法，打破和保持飞秒激光驱动碳离子加速能量记录；提出束流匹配设计方法，建造了首台1%能散激光质子加速器装置。研究推动设立了怀柔国家科学中心交叉研究平台和教育部十四五大科学装置预研。

下一步，团队将继续探索粒子加速和高能光子辐射新机制，开展超强激光和强流粒子束在聚变科学、半导体、核医学和材料科学中的应用研究。

激光粒子加速器装置

项目名称：功能性液晶材料

项目负责人：杨槐

关键词：液晶、分子设计、调光膜、柔性显示、智能防窥

项目介绍：团队以“功能性液晶材料”为研究主题，围绕着材料的多层次微结构的形成机理等核心科学问题，开展具有特定功能的液晶材料的定制。

团队从液晶材料的构效关系等方面开展了深入的研究，在多层次微结构构筑的基础研究等方面取得了原创性突破，在宽温域蓝相液晶材料、温控和调控调光膜、柔性显示膜等方面取得了一系列具有国际影响力的原创性成果，尤其是电控调控调光膜已成功应用于美国惠普液晶显示器的智能防窥，推动了液晶性功能膜领域研究的快速发展。

在此基础上，团队将继续对高性能大面积柔性显示膜、亚十纳米结构膜的分子设计和微结构调控等开展深入的研究。

本团队构筑出兼具传统的高分子分散液晶（PDLC）体系和高分子稳定液晶（PSLC）体系的微结构从而兼具二者优异性能的高分子分散与稳定液晶共存（PD&SLC）体系。

项目名称：血管微环境与动脉粥样硬化相关血管病变

项目负责人：孔炜

关键词：血管微环境；动脉粥样硬化；血管钙化；主动脉瘤；信号转导

项目介绍：血管微环境对血管稳态维持和疾病进展影响至深，群体成员以动脉粥样硬化血管病变为攻关方向，从科学研究、基金政策、跨学科人才培养、临床转化等方面进行了多层面交叉与合作，以血管微环境中的基质、力学、血管活性物质、肠—血管轴及网络调控与干预等因素为切入点，发现了新的冠心病致病基因；揭示了主动脉瘤新的危险因素；均得到临床证实。发现新的含硫气体信号分子及肠道鞘磷脂代谢调控血管功能；建立血管调控非编码RNA数据库；从天然药物库中筛选出多种具有心血管保护的单体，获得2项国际专利。群体成员包括杰青3人、优青3名。近5年来，共发表SCI论文295篇，总SCI引用7246次；其中以责任作者在Nat Med、Circulation、Circ Res、Blood等杂志发表SCI论文183篇，影响因子大于10的19篇。本项目成员拟通过深度交叉合作，聚焦血管微环境的动态变化及网络调控，发现新的血管疾病干预靶点。

血管微环境组成与血管病变

项目名称：断裂带物理学

项目负责人：黄清华

关键词：地震、断裂带、破裂过程、联合反演

项目介绍：北京大学“断裂带物理学”研究团队以“地震断裂带物理学”为研究主题，围绕大地震行为、灾害特征、发震机理等核心科学问题，以震源物理、大地测量、大地电磁、地震水文及地震成像等为手段，研究断裂带物理结构和物理过程。

团队从多种地球物理方法方面开展系统深入研究，在地球物理基础研究方面取得原创性突破，在地震物理研究方面取得了一系列有国际影响力的原创性成果，推动了防震减灾领域基础研究的发展。

下一步，团队将继续围绕地震断裂带物理学关键科学问题开展深入的综合研究，研发支撑地震防灾减灾的技术方法和产品，更好地服务国家的防震减灾事业。

创新群体成员

项目名称：烯碳材料

项目负责人：张锦

关键词：烯碳材料、烯碳纤维、可控制备、表征技术、性能传递、应用探索

项目介绍：北京大学“烯碳材料”创新群体是一个跨院系的新型交叉研究团队。团队以“烯碳材料的制备科学前沿和应用关键科学技术”为研究主题，围绕烯碳材料的制备方法学、烯碳材料从微观到宏观的结构调控及优异性质的传递规律等核心科学问题，发展烯碳材料的可控制备技术和结构调控方法，揭示材料从微观到宏观的性能传递规律，建立烯碳纤维及烯碳复合纤维的制备方法和低成本放量技术，探索烯碳纤维的杀手锏级应用。力争在国际上引领纳米碳材料研究领域的前沿方向，实现烯碳材料从基础研究向应用关键的转移。

创新群体成员