自7月29日起,国家科技管理信息系统公共服务平台陆续发布了16个重点专项2017年度项目申报指南建议,其中与生物医学相关共5个,包括:1)“干细胞及转化研究”重点专项、2)“蛋白质机器与生命过程调控”重点专项、3)“纳米科技”重点专项、4)“国家质量基础的共性技术研究与应用”重点专项、5)“重大科学仪器设备开发”重点专项。
“干细胞及转化研究”重点专项
2017年,“干细胞及转化研究”试点专项将围绕多能干细胞建立与干性维持,组织干细胞获得、功能和调控,干细胞定向分化及细胞转分化,干细胞移植后体内功能建立与调控,基于干细胞的组织和器官功能修复,干细胞资源库,利用动物模型的干细胞临床前评估,干细胞临床研究等方面继续部署项目,拟优先支持27个研究方向。
“蛋白质机器与生命过程调控”重点专项
2017年,“蛋白质机制与生命过程调控”重点专项将在重要细胞器及生物膜相关蛋白质机器等重大基础科学问题研究领域,高分辨率冷冻电镜、磁共振技术等重大技术方法研究领域,以及肿瘤、免疫类等疾病防治等重大应用基础研究领域部署研究任务,拟优先支持26个研究方向。
“纳米科技”等重点专项
“纳米科技”、“国家质量基础的共性技术研究与应用”以及“重大科学仪器设备开发”重点专项中仅部分内容与生物医学相关,具体见文末各项目申报指南建议全文或节选内容。
重点研发计划发展回顾
2015年1月12日,国务院发布了《关于深化中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革的方案》(以下简称“方案”)。
《方案》明确提出,将科技部管理的国家重点基础研究发展计划、国家高技术研究发展计划、国家科技支撑计划、国际科技合作与交流专项,发展改革委、工业和信息化部管理的产业技术研究与开发资金,有关部门管理的公益性行业科研专项等,进行整合归并,形成一个国家重点研发计划。
该计划根据国民经济和社会发展重大需求及科技发展优先领域,凝练形成若干目标明确、边界清晰的重点专项,从基础前沿、重大共性关键技术到应用示范进行全链条创新设计,一体化组织实施。
2015年11月16日,科技部发布了《关于发布国家重点研发计划试点专项2016年度第一批项目申报指南的通知》,公布了“干细胞及转化研究”等6个试点专项的申报指南。
2016年2月至5月,科技部先后分5批发布了36个国家重点研发计划重点专项2016年度项目申报指南。
经过几个月的评审,6月22日至25日,国家科技管理信息系统公共服务平台陆续公布了40个国家重点研发计划重点专项拟进入审核环节的2016年度项目清单。这些入选项目中有多个获批的“中央财政经费”超过5000万元。其中,“生殖健康及重大出生缺陷防控研究”仅9个项目获批总经费达3.6亿元。【详细】
“干细胞及转化研究”试点专项2017年度项目申报指南建议
为提升我国干细胞研究水平并推动相关研究成果的转化应用,按照《国家中长期科技发展规划纲要(2006-2020年)》部署,根据《国务院关于深化中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革的方案》,科技部会同教育部、卫生计生委、中国科学院、自然科学基金会及总后卫生部等部门组织专家编制了干细胞及转化研究试点专项实施方案。
干细胞及转化研究试点专项按照面向转化、夯实基础、突破瓶颈、实现引领的思路,以增强我国干细胞转化应用的核心竞争力为目标,以我国多发的神经、血液、心血管、生殖等系统和肝、肾、胰等器官的重大疾病治疗为需求牵引,面向国际干细胞研究发展前沿,聚焦干细胞及转化研究的重大基础科学问题和瓶颈性关键技术,争取在优势重点领域取得科学理论和核心技术的原创性突破,推动干细胞研究成果向临床应用的转化,整体提升我国干细胞及转化医学领域技术水平。
专项实施方案部署8个方面的研究任务:1. 多能干细胞建立与干性维持;2. 组织干细胞获得、功能和调控;3. 干细胞定向分化及细胞转分化;4. 干细胞移植后体内功能建立与调控;5. 基于干细胞的组织和器官功能再造;6. 干细胞资源库;7. 利用动物模型的干细胞临床前评估;8. 干细胞临床研究。
2016年,干细胞及转化研究试点专项围绕以上主要任务,共立项支持25个研究项目(其中青年科学家项目10项)。根据专项实施方案和“十三五”期间有关部署,2017年,干细胞及转化研究试点专项将围绕多能干细胞建立与干性维持,组织干细胞获得、功能和调控,干细胞定向分化及细胞转分化,干细胞移植后体内功能建立与调控,基于干细胞的组织和器官功能修复,干细胞资源库,利用动物模型的干细胞临床前评估,干细胞临床研究等方面继续部署项目,拟优先支持27个研究方向(每个方向拟支持1-2个项目)。
申报单位针对重要支持方向,面向解决重大科学问题和突破关键技术进行一体化设计,组织申报项目,每个项目的目标须覆盖全部考核指标。鼓励围绕一个重大科学问题或重要应用目标,从基础研究到应用研究全链条组织项目。鼓励依托国家实验室、国家重点实验室等重要科研基地组织项目。
项目执行期一般为5年。一般项目下设课题数原则上不超过4个,每个项目所含单位数控制在4个以内。
拟支持青年科学家项目不超过10个,任务总经费不超过6000万元。青年科学家项目可参考重要支持方向(标*除外)组织项目申报,但不受研究内容和考核指标限制。
1. 多能干细胞的建立与干性维持
1.1 多能性维持与胚层早期分化
研究内容:结合胚层谱系标记、功能性筛选及单细胞技术,研究人多能干细胞多能性维持、分化早期细胞异质性及谱系分化调控。
考核指标:鉴定5种以上新的多能性标志分子;发现1-3种多能性建立和维持的新机制;发现1种以上分化早期异质性建立和演进机制;发现5种以上调控早期胚层形成新基因并阐明机制。
1.2 干细胞命运决定的转录调控
研究内容:关键转录因子、辅助因子及DNA修饰调控细胞命运。
考核指标:结合干细胞与动物模型,确立3个转录因子、5个辅助因子及新型DNA修饰及其组合参与的新型细胞命运调控机理; 阐释至少一种谱系干细胞层级演化的特性与共性规律。
1.3 细胞编程与重编程中的表观遗传学调控
研究内容:多能干细胞自我更新、分化或重编程等过程中影响细胞命运的关键染色质结构、新型核酸修饰、非编码RNA或翻译后修饰等。
考核指标:以人多能干细胞为研究对象,发现5种多能干细胞干性维持和命运决定过程中新的表观遗传调控因素及其如何协同调控细胞命运转变因子;发现3个能提升干细胞质和量的表观遗传学新靶点分子。
1.4 细胞周期与多能性维持与分化
研究内容:干细胞细胞周期的特点及细胞周期对多能性维持、对称与不对称分裂、细胞分化及命运决定的作用。
考核指标:发现3种以上不同类型干细胞细胞周期的调控因子;明确1-3个细胞周期影响干细胞行为、 多能性维持和谱系分化的新机制;建立一套调控细胞周期促进干细胞自我更新与分化质量新技术。
1.5 多能性退出及谱系分化的机制与应用
研究内容:结合基因编辑及标记,研究多能性退出与谱系决定的协同;神经或血液等谱系分化的规律以及谱系特异调控。
考核指标:建立2种多能干细胞向神经、血液等谱系分化的分子模型;阐明2种多能性退出和谱系决定的协同调控机制;建立2种通过定向分化高效获取功能细胞的新方法、新体系及纯化策略。
2. 组织干细胞的获得、功能和调控
2.1 再生中的干细胞命运及调控
研究内容:肝或肾损伤时细胞属性转换对组织再生的作用。
考核指标:建立1-2个器官、组织损伤的研究模型;建立1-2种以上新型细胞体内示踪技术;发现1-2个组织再生中干细胞增殖、分化、转变的新分子机理;发现并阐明2种以上组织损伤诱导细胞属性转换、细胞应答及细胞属性转换对组织再生的作用。
2.2 干细胞衰老的遗传和表观遗传调控
研究内容:干细胞衰老的分子基础、遗传和表观遗传调控及干预策略。
考核指标:揭示3类不同的干细胞衰老分子机理;明确2种以上干细胞衰老过程中的遗传学及表观遗传学调控新机制;通过筛选等策略发现2种以上干预干细胞衰老的新靶点。
2.3 组织干细胞谱系层级(Reconstructing lineage hierarchies)、调控及制备
研究内容:神经,心脏,间充质或血液等成体干细胞发育起源、分化及命运决定。
考核指标:构建3种以上成体组织干细胞的谱系分化图谱;发现3种以上不同发育潜能组织干细胞的功能标志物;揭示1-3种干细胞与微环境相互作用调控干细胞命运决定及功能的机制;建立3-5种人类组织干细胞获取、干性维持及规模化扩增的新策略及体系。
2.4 组织干细胞突变的特征和演化
研究内容:结合动物模型和临床样本研究上皮组织干细胞亚群的突变特点、异质性及组织干细胞驱动体细胞突变,生理和病理情况下体细胞突变的演化和选择。
考核指标:阐明3种以上组织干细胞突变形成机制和组成特征;揭示3种以上组织干细胞池、增殖活力对突变形成的作用;识别2种以上组织干细胞驱动体细胞突变,明确其在干细胞发育或异常增生中的作用;揭示2种以上组织干细胞突变的发生和演化规律。
2.5 微环境与干细胞的相互作用及调控机制
研究内容:心、肠、肾、肺或皮肤等成体组织微环境与干细胞的相互作用及对干细胞功能的影响。
考核指标:阐明3种以上组织微环境的组成、结构及微环境信号对成体组织干细胞干性维持、组织发育的作用及机制;阐明2种以上微环境在损伤、衰老以及恶性转化等病理条件下的变化;揭示2种以上微环境与干细胞相互作用在疾病发生和损伤修复中的作用。
3. 干细胞定向分化及细胞转分化
3.1 多能干细胞分化调控
研究内容:结合非人灵长类模型,研究人类多能干细胞(胚胎干细胞和诱导性多能干细胞)分化为神经或心肌等的阶段性调控机制、分子标记和功能特征。
考核指标:发现3种以上人类多能干细胞系统分化各阶段的关键调控因子;鉴定3种以上各分化阶段的标志分子及功能特征;建立3种以上人多能干细胞向前体细胞、功能细胞和亚类型功能细胞的高效分化体系;建立3种以上前体细胞或功能细胞的质控标准;验证2种以上人类多能干细胞分化细胞移植后的修复作用。
3.2 基于干细胞的生育力维持与重建
研究内容:生殖干细胞命运决定、微环境调控及人工配子。
考核指标:发现3种以上调控生殖干细胞自我更新和分化的新因子;揭示灵长类配子发生的特点并获得人工配子;在3种以上模型中利用干细胞维持和重建生育力。
3.3 内源干细胞或体内原位转分化促进再生和修复
研究内容:心或神经损伤修复过程中的组织原位去分化与转分化;利用内源性干细胞及细胞转分化促进再生和修复。
考核指标:建立2种以上标记和评价内源性干细胞的研究体系;动态示踪2种以上生理和病理情况下的干细胞动员和细胞转分化;结合非人灵长类模型和人多能干细胞体外三维分化系统发现3种以上人器官再生和修复的机制;3种以上模型中通过调控内源性干细胞或体内转分化促进再生及修复。
3.4 小分子调控细胞命运转变
研究内容:小分子化合物诱导体细胞向组织干细胞及功能细胞重编程。
考核指标:阐明3种以上小分子化合物及其组合调控细胞命运转换的表观遗传学及化学生物学机理;建立小分子诱导生成神经、血液和肝脏干细胞及组织细胞的新技术体系;建立3种以上小分子诱导体内细胞命运转化的有效策略。
4. 干细胞移植后体内功能建立与调控
4.1 基于特定细胞类型的细胞移植及治疗机理
研究内容:针对脑白质变性与损伤、或其他常见神经退行性病变等,研究特定类型细胞移植的治疗效果及机理。
考核指标:阐明3种以上病变所累及的特定细胞类型及微环境变化;结合相应疾病模型,明确胶质、神经细胞或其亚类型对替代治疗的意义;揭示3种以上移植细胞参与结构重建和修复的机理;建立2种以上定向细胞富集和促进修复的策略。
4.2 干细胞及其分化细胞移植后的示踪及功能
研究内容:神经、血液细胞移植的新型示踪技术及实时、动态功能评价体系。
考核指标:开发3种以上细胞示踪及其功能评价的新技术、新材料及成像设备;明确移植细胞的分布,建立3种以上移植细胞在体内的动态分布图;揭示2种以上移植细胞的作用机制;发现3种以上影响细胞移植效果的因素。
4.3 异体干细胞移植的免疫应答特征与免疫耐受诱导策略
研究内容:神经、心等干细胞移植免疫排斥的特征、异质性及免疫耐受策略。
考核指标:结合人源化动物模型等,明确3种以上干细胞或前体细胞异体移植后免疫应答的特点;揭示3种以上不同类型细胞移植的异质性;建立2种以上通过调控免疫应答实现免疫耐受的新策略。
4.4 造血干细胞移植后免疫耐受和重建
研究内容:以单倍型相合造血干细胞移植为模型,研究免疫耐受形成及重建的机制。
考核指标:阐明2种以上单倍型相合造血干细胞移植后免疫耐受机制及可干预环节;阐明2种以上单倍型相合移植后固有和适应性免疫的重建规律;确定3种以上免疫耐受和免疫重建调控的靶细胞或靶分子;建立2种以上新的单倍型移植免疫耐受新方案。
5. 基于干细胞的组织和器官功能修复
5.1 复杂组织结构的形成机制
研究内容:基于微器官培养技术、研究脑等人器官形成及功能建立的特点。
考核指标:结合发育模型和人多能干细胞定向分化,揭示3种以上功能单元和复杂结构形成并发挥功能的规律;构建3种以上微器官结构;发现2种以上人细胞分化、器官形成的特点及其功能意义。
5.2 基于干细胞和生物材料的功能模块
研究内容:结合干细胞、生物材料等构建肝,胰或神经等功能性组织模块,利用功能模块修复组织或器官。
考核指标:结合干细胞、组织工程技术及材料,构建3种以上具备关键功能的结构模块;发现3种以上功能模块形成的调控机制并结合动物模型评价其功能及安全性,并建立评价体系和指标;形成3种以上标准化方案,制备符合临床治疗要求的功能性组织模块。
5.3 干细胞的体外自动化、规模化培养及扩增系统
研究内容:结合人体组织器官微环境特点,建立规模化、自动化的干细胞培养、扩增和功能细胞获取技术体系。
考核指标:遴选适合干细胞体外培养的新型材料,研发干细胞规模化制备技术,建立3种以上相应操作规范;分级实现工艺放大,建立针对多能干细胞及造血、间充质及神经等干细胞等三类组织干细胞的规模化扩增系统;建立3种以上功能细胞获取、诱导和培养的自动化系统及技术体系。
6. 干细胞资源库*
6.1 干细胞队列研究
研究内容:依托干细胞资源库,基于大规模队列形成血液等干细胞来源、分化、组织器官发生、疾病发生等的实验数据库。
考核指标:依托干细胞资源库,选择不同年龄段的代表性健康人群和疾病人群,在对疾病进行精确病理分型基础上,建立基于干细胞样品的300种长期队列,并实现与现有资源库共享;建立健康及疾病干细胞发生、演变、转归以及各种内、外因素对干细胞产生影响的数据库,并实现共享应用。
7. 利用动物模型进行干细胞临床前评估*
7.1 神经疾病大动物模型及干细胞治疗评价
研究内容:建立神经疾病大动物模型,将人多能干细胞定向分化获得神经功能细胞,研究移植神经细胞参与神经环路重建过程及发挥功能的机制,开展干细胞治疗安全性和有效性评估。
考核指标:获得3个人类重大神经疾病模型;并对参数进行标准化,建立一套干细胞脑内精准输送技术并结合干细胞标记、活体示踪等形成标准的移植和评估方案;完成2种神经疾病的干细胞移植对组织、器官修复治疗的临床前研究。
8.干细胞临床研究*
研究内容:针对神经、血液、心血管或肝重大疾病,利用临床级干细胞或其分化细胞、转分化功能细胞等进行细胞替代治疗的临床研究。
考核指标:针对每种疾病,研制不少于1项干细胞产品并通过国家认可的机构认证;针对每种疾病进行系统的安全性和有效性评价,并获得可支持进入临床研究阶段的临床前研究数据;在通过伦理评价的基础上,开展3种以上示范性的干细胞临床研究,建立3种以上干细胞、前体细胞或功能细胞移植治疗重大疾病的标准化方案。
特别要求:干细胞临床研究必须在国家卫生计生委和食品药品监管总局公布的备案干细胞临床研究机构中开展。
8.1 神经系统疾病的干细胞治疗临床研究
8.2 血液系统疾病的干细胞治疗临床研究
8.3 心血管系统疾病的干细胞治疗临床研究
8.4 肝疾病的干细胞治疗临床研究
“蛋白质机器与生命过程调控”重点专项2017年度项目申报指南建议
蛋白质机器,是指由大量蛋白质和生物分子形成的高维度的、复杂的超级功能复合体(如核糖体、剪切体等),此外也包括蛋白质与蛋白质或其他分子形成的低维度复合物,以及具有特定生物学功能的蛋白质分子(如酶、抗体、受体、动力蛋白等)。对蛋白质机器复杂的结构和功能、调控网络、以及动态变化规律的深入认识,是揭示生命现象本质、了解自然和人类自身的核心基础生物学问题之一,也是涉及国家生物安全、粮食安全、公共卫生、医药、农业和绿色产业发展等的重大战略需求。
为提升我国蛋白质研究水平并推动应用转化,按照《国家中长期科技发展规划纲要(2006-2020年)》的部署,根据《国务院关于深化中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革的方案》,科技部、教育部、中国科学院等部门组织专家编制了“蛋白质机器与生命过程调控”重点专项实施方案。专项围绕我国经济与社会发展的重大战略需求和重大科技问题,结合国际蛋白质研究的前沿发展趋势,发挥蛋白质科学研究设施等国家大科学装置的支撑优势,以重大基础科学问题为导向,以重大技术方法创新为支撑,以重大应用基础研究为出口,开展战略性、基础性、前瞻性研究,增强我国蛋白质机器研究的核心竞争力,产出一批国际领先、具有长远影响的标志性工作,实现重点领域对国际前沿的引领,在原创性基础和理论研究中取得突破,为人口健康、医药与生物技术、现代农业、环境生态与能源、国家安全等领域中重大科学问题的解决和关键技术的发展,提供基础理论引导和技术方法支撑,形成我国经济转型过程中的特色突破点和优势方向。
2016年,蛋白质机制与生命过程调控重点专项针对重大基础科学问题、重大技术方法和重大应用基础研究三个专题部署研究任务,共立项支持了33个研究项目(其中青年科学家项目10项)。根据专项实施方案和国际蛋白质机器研究的最新进展,2017年将继续围绕经济与社会发展的重大战略需求和重大科技问题,结合国际蛋白质研究的前沿发展趋势,在重要细胞器及生物膜相关蛋白质机器等重大基础科学问题研究领域,高分辨率冷冻电镜、磁共振技术等重大技术方法研究领域,以及肿瘤、免疫类等疾病防治等重大应用基础研究领域部署研究任务,拟优先支持26个研究方向(每个方向拟支持1-2个项目)。
申报单位针对重要支持方向,面向解决重大科学问题和突破关键技术进行一体化设计,组织申报项目,每个项目的目标须覆盖全部考核指标。鼓励围绕一个重大科学问题或重要应用目标,从基础研究到应用研究全链条组织项目。鼓励依托国家实验室、国家重点实验室等重要科研基地组织项目。
项目执行期一般为5年。一般项目下设课题数原则上不超过4个,每个项目所含单位数控制在4个以内。
拟支持青年科学家项目不超过8个,总经费不超过4000万元,可参考重要支持方向(标*除外)组织项目申报,但不受研究内容和考核指标限制。
1. 重大基础科学问题研究
1.1 细胞自噬中的蛋白质机器
研究内容:发现细胞自噬相关的新型蛋白质机器,研究其动态变化、结构、调控与发挥功能的分子机制。
考核指标:发现5-10种在细胞自噬过程中发挥核心功能、且结构或功能尚不清晰的新型蛋白质机器,揭示其结构、功能、组装模式及调控机制,阐明其在细胞稳态维持、代谢调控和细胞器质量控制等细胞生物学过程中的作用。
1.2 细胞运动中的蛋白质机器
研究目标:发现细胞运动相关的新型蛋白质机器,研究其动态变化、结构、调控与发挥功能的分子机制。
考核指标:发现5-10种在细胞运动相关过程中发挥核心功能、且结构或功能尚不清晰的新型蛋白质机器,解析其三维结构和动态调控机制,阐明其在细胞运动、物质运输等过程中的作用。
1.3 调控细胞命运抉择的染色体蛋白质机器
研究内容:发现与着丝粒和端粒的组装和功能调控相关的新型蛋白质机器,研究其结构、组装和功能的分子机制,发展对其进行示踪和功能调控的新手段。
考核指标:针对5-10种参与着丝粒和端粒组装与功能调控、且结构或功能尚不清晰的新型蛋白质机器,阐明其对细胞命运抉择的调控机制;发展研究着丝粒动态组装的单分子标记及高分辨成像方法;发掘5-10种能够矫正着丝粒组装动态特征变化异常的先导化合物。
1.4 植物光合作用相关的特殊蛋白质机器
研究内容:解析与植物细胞光合作用相关蛋白质机器的精确三维结构,研究植物光合作用的分子机制。
考核指标:针对参与植物叶绿体光合作用的4-6个核心蛋白质机器开展研究,解析其原子分辨率的三维结构,阐明植物光合作用、能量转化的核心分子机制,发现3-5种模拟或干预植物光合作用的人工物质。
1.5 光信号参与高等植物生长发育调控的蛋白质机器
研究内容:研究高等植物光信号转导通路的蛋白质机器调控网络,发现光信号与植物内源激素及其他环境信号的关键信号整合蛋白,研究其功能与调控机制。
考核指标:建立植物光受体调控植物光形态建成的遗传调控网络,揭示光调控植物生长发育核心过程的分子机制;发现8-10个高等植物光信号转导通路的未知蛋白与核酸因子,解析其功能与分子机制;鉴定光信号与植物内源激素的关键信号整合蛋白5-7个,揭示光信号与植物激素信号途径的互作机制。
1.6 遗传信息稳定性维持相关蛋白质机器
研究内容:发现与细胞DNA损伤应答相关的新型蛋白质机器,研究其结构、动态变化、调控与发挥功能的分子机制,研究其与人类疾病。
考核指标:发现5-10种在DNA损伤应答过程中发挥核心功能、且结构或功能尚不清晰的新型蛋白质机器, 揭示相关蛋白质机器的结构,组装及调控机制,阐明其在细胞稳态维持、代谢调控等疾病相关细胞过程中的作用。
1.7 蛋白质稳态调控相关过程的蛋白质机器
研究内容:发现与蛋白质稳态调控相关过程的新型蛋白质机器,研究其结构、动态变化、调控与发挥功能的分子机制,研究胁迫条件下或翻译后修饰途径中蛋白质稳态控制的分子机制。
考核指标:发现20-30种蛋白质稳态调控相关途径中关键的新型蛋白质机器,揭示其结构、功能、组装及其动态调控的分子机制,阐明氧化应激等胁迫条件下的蛋白质应答、稳态维持和质量控制等过程中关键蛋白质机器的功能机制;或针对5-10种蛋白质稳态调控相关的蛋白质机器,揭示重要蛋白质翻译后修饰途径调控蛋白质稳态的分子机制,阐明蛋白质的质量控制和逃逸的分子机理。
1.8 细胞发育、自我更新、定向分化与重编程等相关的蛋白质机器
研究内容:发现与染色质或表观遗传相关的新型蛋白质机器和信号蛋白,研究其结构、动态调控与发挥功能的分子机制,研究其调控细胞基本生命活动或表观遗传的分子机制。
考核指标:发现5-10种细胞内染色质水平重要调控蛋白(组蛋白伴侣和染色质重塑因子)和信号蛋白,阐明其对细胞基本生命活动和机体发育的功能;或针对5-10种与表观遗传修饰相关的新型蛋白质机器,阐明其在细胞定向分化与重编程中建立与维持的规律。
1.9 染色质结构及功能动态调控的蛋白质机器
研究内容:发现与染色质、异染色质的形成与功能相关的新型蛋白质机器,研究其结构、组装及功能动态调控的分子机制。
考核指标:针对5-10种与染色质形成与功能相关的新型蛋白质机器,阐明染色质装配与动态调控;解析染色质高级结构及其调控机理;揭示异染色质与基因沉默的结构基础,以及对细胞功能的调控。
1.10 控制哺乳动物重要生命过程的RNA-蛋白质复合体机器
研究内容:发现与重要生命过程相关的新型RNA-蛋白质复合机器,研究非编码RNA-蛋白质复合机器的生成、调控机理及生物学功能。
考核指标:发现3-5种控制哺乳动物重要生命过程的新型RNA-蛋白质复合机器,解析其结构与发挥功能的分子机制,揭示其在基因转录及转录后加工中的作用及在重要生命过程中的调控机制。
1.11 控制重要组织器官的系统发育与重塑的蛋白质机器
研究内容:发现决定外周组织的发育、分化等相关的蛋白质机器,研究其组成、结构和功能调控的分子机制,研究其与重大疾病的关系,发展新型调控手段。
考核指标:针对骨骼、血液和肝脏、肌肉等,聚焦其中一种,发现5-10种与外周组织的发育、分化、重塑及器官大小调控等生理过程中相关蛋白质机器,阐明其组成、结构与功能,解析在组织病理变化中相关蛋白质机器的结构和功能改变与发病机制的关联,发现10-20种针对蛋白质机器功能异常相关疾病的先导化合物。
2. 重大技术方法研究*
2.1 超大蛋白质机器的结构生物学研究
研究内容:发展超大蛋白质机器的样品制备、结构解析等结构生物学研究相关的新技术和新方法,并针对具有重大生物学意义、极大研究难度、结构未知的超大蛋白质机器开展研究。
考核指标:在线粒体、核糖体、核糖体组装复合体等8-10种具有重大基础生理功能的超大蛋白质机器或亚细胞器中,聚焦其中一类,发展综合利用多种生物物理技术的整合型技术手段,阐明细胞能量传递或蛋白质翻译等核心生命过程的分子机制。
2.2 高分辨率冷冻电镜在结构生物学中应用
研究内容:建立完整的冷冻电镜研究技术平台,发展单颗粒分析等前沿技术,并依托建立的平台和利用新方法,开展对重要蛋白质机器的结构生物学研究。
考核指标:建立高通量冷冻电镜单颗粒分析技术,普遍实现蛋白质机器的原子分辨率结构解析;建立蛋白质机器在细胞原位的完整冷冻电镜结构分析技术,实现好于8埃的细胞原位结构解析分辨率;针对结构生物学的具体应用需求,探索时间分辨率电镜技术和冷冻电镜技术的有效结合方式,实现蛋白质机器的高时空分辨率的结构解析。
2.3 膜蛋白结构研究的新方法及应用
研究内容:发展膜蛋白的表达、纯化及结构研究的新技术和新方法,并利用新方法,对具有重大生理功能的膜蛋白质机器开展结构生物学研究。
考核指标:发展、优化膜蛋白结构研究的技术方法,将膜蛋白表达、纯化、及结构研究的效率提高5%-10%;选择10-15种信号传导、或能量物质运输、或其他具有重要生物学功能、且结构长期未得到解析的膜蛋白为实例,实现对10-15种与重要生理、病理过程相关的膜蛋白的结构解析和功能阐释。
2.4 蛋白质晶体学新技术和新方法
研究内容:发展依托于同步辐射光源的蛋白质晶体学新技术和新方法,建立完整的同步辐射光源晶体学研究平台,研究自由电子激光等关键技术。
考核指标:依托蛋白质科学研究设施,构建综合性、前沿性结构生物学新技术和新方法研究平台;发展5-10种与第三代同步辐射光源相关的结构生物学新技术和新方法,发展自由电子激光作为新一代的实验用X射线源发展的串列晶体学研究。
2.5 新一代蛋白质组学分析技术研究
研究内容:研究高精度、定量蛋白质组学的新型分析技术,研究蛋白质组学的高覆盖技术。
考核指标:发展正在翻译的蛋白质种类以及蛋白质可变剪切的鉴定技术;发展可一步富集重要sub-proteome的亲和技术;发展和建立单个纯化蛋白的全序列测序覆盖技术和蛋白质组整体覆盖或高覆盖技术;发展定量蛋白质组学研究所需的细胞、组织和整体动物标记技术。
2.6 高维度蛋白质组学研究
研究内容:研究蛋白质翻译后修饰分析、高纬度蛋白质组作用网络分析等高维度蛋白组学研究的新技术和新方法.
考核指标:发展蛋白翻译后修饰鉴定技术,实现常规翻译后修饰的深度覆盖,开发新型翻译后修饰的规模化鉴定方法;建立复杂蛋白质组高维度相互关系网络;阐明代谢通路、信号转导和翻译后修饰的调控等重要途径、特定类型细胞、人体重要器官以及重要农作物、重要工业微生物性状改变等过程中的蛋白质相互作用网络和翻译后修饰的动态变化规律。
2.7 化学生物学在蛋白质机器标记和功能调控中的应用
研究内容:研究能够普遍应用于蛋白质研究的生物正交反应等化学生物学新方法,发展利用新型化学探针,对重要蛋白质机器的功能调控进行研究和干预的新手段。
考核指标:发展生物相容、正交反应的设计、开发与应用,实现对80%以上的蛋白质进行特异性标记的能力;针对重大疾病相关的关键蛋白机器,开展外源性化学小分子探针发现技术,阐明可逆与不可逆小分子探针发现规律,发展20-30种外源性小分子探针,实现功能调控;阐明蛋白机器对小分子探针的应答机制,在分子水平上精准预测应答方式。
2.8 超高时空分辨、高灵敏度的生物成像技术
研究内容:研究超高时空分辨、高灵敏度的生物成像技术,研究提高其时空分辨率、动态信息记录、样品制备、数据计算等相关的新技术和新方法,并对重要蛋白质机器开展研究。
考核指标:发展5-10种超高时空分辨的蛋白质定位与动态成像技术,在目前国际先进水平的基础上,将同类技术的时空分辨率提高20%;利用光电交叉技术和冷冻电镜三维断层重构等手段,自主搭建检测平台,实现对蛋白质机器三维动态信息的记录;发展5-10种新型样品制备手段和计算方法等,实现在体断层成像的数据收集速度、分辨率等关键技术指标提升10%;利用新技术,对10-20种蛋白质机器开展研究,阐明其功能的三维动态机制。
2.9 细胞中蛋白质机器结构和互作的原位分析新技术与新方法
研究内容:研究在活细胞中研究蛋白质机器的原位磁共振分析技术,重点研究提高蛋白质标记效率、提升检测灵敏度等相关的新技术和新方法,并对蛋白质翻译、修饰等相关的重要蛋白质机器开展研究。
考核指标:发展细胞内重要蛋白质的高效和特异性标记方法,在现有基础上提高标记效率5%;发展高分辨率及高灵敏的结构、互作的高特异性检测方法,在现有基础上提高灵敏度5%;发展检测活细胞内蛋白质翻译后修饰及其诱导的构象转化和功能变化的新方法,并成功应用于揭示活细胞中重要蛋白质机器功能的结构、互作和调控的分子机制。
2.10 重要生理、病理过程中蛋白质机器的功能和调控网络的系统生物学研究
研究内容:发展系统生物学相关的新理论和新型实验,研究重大蛋白质机器的动态示踪、信号作用网络、动态临界过程等。
考核指标:发展5-10种新型系统生物学研究方法,对重要生理过程中蛋白质的功能和动态变化进行实时跟踪;分析重要的信号转导网络的结构和功能;对蛋白质修饰、表观遗传等进行系统分析,阐明生物动态临界过程的理论和分子机制;发展蛋白质相互作用网络、功能调控网络等的拓扑结构和动力学过程的实验手段和理论计算手段。
3. 重大应用基础研究*
3.1 重大疾病发生发展过程中蛋白质机器的功能机制
研究内容:针对血管疾病或肿瘤,聚焦其中一种,发现与疾病发生发展相关的新型蛋白质机器,研究其功能机制、作用网络和与疾病的关系,发展针对疾病的新型干预手段。
考核指标:发现5-10种与疾病发生、发展密切相关的新型蛋白质机器,阐明疾病发生、发展过程密切相关的蛋白质机器的组成、功能、结构、作用网络和调控机制;发现10-20种针对蛋白质机器的先导化合物,为开发新型药物提供基础。
3.2 重大脑疾病发生发展过程中蛋白质机器的功能机制
研究内容:针对常见重大精神或神经疾病,聚焦其中一种,发现与疾病发生发展相关的新型蛋白质机器,研究其功能机制、作用网络和与疾病的关系,发展针对疾病的新型干预手段。
考核指标:针对常见重大精神或神经疾病,聚焦其中一种,发现5-10种与疾病发生、发展密切相关的新型蛋白质机器,阐明疾病发生、发展过程密切相关的蛋白质机器的组成、功能、结构、作用和调控机制;构建与该疾病相关的模式生物脑蛋白质分子网络图谱,揭示脑疾病新的发病机制;发现10-20种针对相关蛋白质机器的先导化合物,为开发新型药物提供基础。
3.3 免疫反应过程中蛋白质机器的功能机制
研究内容:发现免疫细胞的受体、配体和调控因子,研究免疫应答、炎癌转化、肿瘤治疗等过程中的免疫调控机制和作用网络,研究针对免疫相关疾病的新型干预手段。
考核指标:发现10-15种在重要疾病过程中免疫细胞各种受体、配体分子与调控因子,在抗原免疫应答过程的效应蛋白网络、免疫效应蛋白和病毒蛋白相互作用的网络、免疫受体识别自身和非自身模式分子的机制和相关疾病、炎症因子在肿瘤微环境中的效应机制和调控网络、以及肿瘤化疗抵抗过程中免疫负调控分子网络等科学问题中,重点选择一种开展研究,阐明相关免疫反应过程的分子机制,发展新的免疫干预策略。
3.4 病原体感染与致病过程中蛋白质机器的功能机制
研究内容:针对具有重大临床意义的病原体,发现与病原体感染与致病密切相关的新型蛋白质机器,研究其结构、功能和致病的分子机制,研究与传染病相关的新型干预手段。
考核指标:聚焦2-3种重要临床病原体(病原菌或病毒),发现5-10种与病原体感染、复制、致病、耐药等相关的新型蛋白质机器,研究其组成模式、功能机制和调控网络,发现20-30种新型抑制剂,发展针对传染性疾病的干预手段。
3.5 基于蛋白质机器的创新药物研究
研究内容:围绕恶性肿瘤、心脑血管疾病、代谢性疾病、神经退行性疾病、自身免疫性疾病、遗传性疾病和传染性疾病等,选择其中一种重大疾病,发展基于蛋白质机器的创新药物研究新方法,发现新型靶点蛋白和先导化合物。
考核指标:针对选定的重大疾病,发展新型靶点和先导化合物发现的技术手段,发现50种左右的先导化合物。
“纳米科技”重点专项2017年度项目申报指南建议
(生物医学相关内容节选)
“纳米科技”重点专项将部署7个方面的研究任务:1.纳米科学重大基础问题;2.新型纳米制备与加工技术;3.纳米表征与标准;4.纳米生物医药;5.纳米信息材料与器件;6.能源纳米材料与技术;7.环境纳米材料与技术。
2016年,纳米科技重点专项围绕以上主要任务,共立项支持43个研究项目(其中青年科学家项目10项)。根据专项实施方案和“十三五”期间有关部署,2017年,纳米科技重点专项将围绕新型纳米制备与加工技术;纳米表征与标准;纳米生物医药;纳米信息材料与器件;能源纳米材料与技术;环境纳米材料与技术等方面继续部署项目,拟优先支持28个研究方向(每个方向拟支持1—2个项目)。
3. 纳米医学诊断新方法与纳米药物研制
3.1 病原体的纳米检测及体外诊断新方法
研究内容:荧光纳米材料的制备及性能调控;荧光纳米材料标记检测技术和方法;病原体(如流感病毒)快速检测及感染机制研究。
3.2 纳米技术在恶性肿瘤等重大疾病临床诊疗中的应用
研究内容:发展临床应用的术中分子影像技术,研发针对恶性肿瘤(如胃癌、乳腺癌、肝癌)等重大疾病的诊断和手术治疗的纳米材料、分子影像技术与装备。
3.3 恶性肿瘤早期诊断的体外检测用纳米材料、器件及技术
研究内容:研发针对恶性肿瘤(如肺癌、胰腺癌)等重大疾病的早期检测的、可替代活检的临床血液与体液等纳米检测技术和方法,如捕获与分离痕量生物质用的纳米材料、微流控等生物测控器件及技术。
3.4 抗肿瘤新型纳米药物及制备关键技术
研究内容:针对乳腺癌等临床治疗中存在的转移和耐药两大难题,采用肿瘤特异性靶向、调控肿瘤微环境和阻断肿瘤转移信号通路等策略,实现纳米药物抗肿瘤转移和耐药理论的新突破;开展抗肿瘤纳米药物的规模化制备、在线质量控制、制备过程的自动化与智能化控制等原创性关键技术研究。
3.5 纳米材料类酶效应及其在血液系统疾病临床诊疗中的应用
研究内容:设计和构建新型纳米酶并研究其生物效应与原理,发展细胞内氧化-还原微环境检测与调控的新技术和新方法,与纳米生物传感和造血组织成像等技术相结合,研究血液系统重大疾病的关键问题,如白血病的难治性与耐药性等,发展以新型多肽、抗体、适配体等为基础的纳米生物诊疗技术和纳米类酶诊疗技术。
3.6 纳米技术对肿瘤微环境调控及新型纳米药物
研究内容:针对严重危害健康的恶性肿瘤,特别是肝癌、胰腺癌和乳腺癌等危害性较高、微环境作用明确的肿瘤类型,研究纳米技术在针对肿瘤微环境调控,改善肿瘤恶性表型和提高疗效等方面的机制,结合肿瘤的综合治疗,发展新型纳米药物和药物载体材料。
“国家质量基础的共性技术研究与应用”重点专项2017年度申报指南(征求意见稿)
(生物医学相关内容节选)
本专项执行期为2016年至2020年。各任务落实以项目为主,2016年已部署49个任务方向,国拨经费6.76亿元。重点研究基本物理常数精密测定、新计量和导出量以及战略性新兴产业、国防等领域关键计量技术,基础性、公益性和重点产业急需的国际标准、国家标准、检验检测和认证认可技术,以及石墨烯等碳基纳米材料、碳排放交易和家具产品中挥发性有机物等领域NQI技术集成示范。
2017年项目支持任务为总任务的三分之一,为增强本专项申报竞争性,2017年指南任务方向进一步细化,共80个,总概算约7.4亿元。重点研究新领域关键计量技术和高准确度标准物质研制,基础性、公益性和重点产业急需的国际标准、国家标准和检验检测技术,新兴领域认证认可技术,以及空间导航与定位领域NQI技术集成示范。
1.1 生物活性、含量与序列计量关键技术及基标准研究
研究内容:研究细胞生物活性计量装置和细胞计量技术及溯源性;研制微生物活菌计量装置和活菌精准测量技术,基因序列和含量计量关键技术;研究蛋白质含量计量基准方法和装置、糖基化计量方法;研究生物单分子计量装置,生物单分子计量技术方法及溯源性;研究细胞、核酸、蛋白质等国家标准物质。
2.9 精准医疗中重大疾病体外诊断试剂及生物药物的计量基标准研究
研究内容:研究体外诊断试剂与生物药物计量学评价模型,形成可溯源至SI单位的全链条国际互认技术体系。针对心血管及肾病诊断标志物及肽和单抗类药物等,研制相关标准物质;研究病理学诊断及药物代谢的原位、微区等定量成像计量技术;研究多维谱学联合表征单抗类药物的关键参数数据库;研究电子束辐射源参考辐射场和回旋加速器核素药物计量技术。
4.10 特殊人群健康服务与远程健康监测重要标准研究
研究内容:针对老年、残障等特殊人群的健康服务需求,研究特殊人群健康服务内容、服务设施、服务评价及用品用具等关键技术标准;针对健康状态实时监测需求,研究健康信息服务基本要求与分级评价、健康信息采集与共享、健康状态监测技术与服务等技术标准。
7.6 药品质量生产过程控制关键检验检测技术研究
研究内容:选择有代表性的药物固体制剂,研究从原辅料到中间体至成品的生产过程关键质量参数,研发多种过程控制技术结合的实时在线、线边分析生产过程控制检验检测方法;研究计算机辅助工艺评价/控制系统。
7.7 跨境生物产制品和工程生物检验检测及控制技术研究
研究内容:针对我国跨境生物及产制品中的关键危害因子,研究高通量前处理技术;研究多目标快速检测技术,构建跨境风险分析平台及移动数字化监测管理系统;研究高识别率和可溯源的快速检测技术,建立危害物和工程生物活性鉴别和精准检测技术;研究大宗/高值跨境生物产制品无害化处理、再利用和控制新技术;研发相关试剂条(盒)和装置。
7.8 海量跨境生物物种查验控制技术研究
研究内容:针对海量跨境动植物物种及关联产品,研究生物、饲料及植物种苗的物种及属性多目标高精准检验鉴定技术和现场在线搜检技术;珍贵动植物种质活性鉴别及溯源技术;珍稀物种及重要种籽真伪鉴定及实时探测识别技术;研制相关检测试剂及装置;进行监测示范。
“重大科学仪器设备开发”重点专项2017年度申报指南(征求意见稿)
(生物医学相关内容节选)
本专项按照全链条部署、一体化实施的原则,共设置了关键核心部件、高端通用科学仪器和专业重大科学仪器3类任务。2016年本专项主要针对科学研究、环境保护、食品药品安全等领域的重大需求,部署核心关键部件12项、高端通用科学仪器12项、专业重大科学仪器16项,国拨总经费约6亿元。
本指南为重大科学仪器设备开发专项2017年度申报指南,在总体布局上,坚持问题导向和需求导向原则,紧扣我国先进制造、新材料开发、环境保护等领域科技创新、产业升级和社会发展对核心关键部件和重大科学仪器设备的迫切需求,拟支持50个方向,占本专项“十三五”总体任务布局的40%左右,国拨经费总概算约为7亿元。
三、主要任务
1.4 X射线高压电源
研究内容:开发小型高压电源,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的产品,实现在X射线无损探伤仪、X射线安检扫描仪、医用X射线机和CT机等仪器中的应用。
1.8 高灵敏雪崩探测器
研究内容:开发高灵敏雪崩探测器,开展工程化开发、应用示范和产业化推广,形成具有自主知识产权、质量稳定可靠的产品,实现在三维激光成像、工业无损检测、医学成像等仪器中的应用。
2.1 超高灵敏质谱仪
研究内容:针对生物医药研发、生命科学研究等领域对生物大分子高准确度和超高灵敏测量的需求,开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的超高灵敏高质量精度的生物质谱仪,开发相关软件和数据库,实现对复杂生物基质中痕量蛋白和肽类生物分子的精确定量分析。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
2.2 高可靠工业在线色谱仪
研究内容:针对石油天然气、化学化工和生物化工、制药、无机化学、金属冶炼等行业的原料、中间产物或产品的在线分析需求,开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的工业在线气相色谱仪,开发相关软件和数据库,实现有机组分和无机组分的检测。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
2.4 太赫兹显微成像检测仪
研究内容:针对半导体材料、生物细胞等物质结构成像和成分分析的需求,开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的太赫兹显微成像检测仪,开发相关软件和数据库,实现太赫兹近场频谱检测和扫描透射成像功能。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
2.5 三维数字彩色成像测量仪
研究内容:针对精密制造、服装制造、文化教育、医疗卫生、互联网等行业对物体三维形貌彩色数字化的需求,开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的三维数字彩色成像测量仪,开发相关软件和数据库,实现对物体的快速三维形貌彩色测量与数据输出,开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
2.12 多维快速超分辨成像仪
研究内容:针对高端精准生物医药和生命科学领域对活体组织和细胞结构实时超分辨成像及理化特征分析的需求,开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的多维快速超分辨成像仪,开发相关软件和数据库,实现对活体组织和细胞结构的快速、无损、多维度、光声信号模式化调制测量型激光超声超分辨成像分析。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
3.6 微波成像生命探测仪
项目目标:针对应急救援、人体健康监测等领域对远距离无损生命特征测量的应用需求,研制具有自主知识产权的新型成像微波生命探测仪,开发相应的软件应用系统,解决微波生命探测、环境成像、特征定位及其应用的瓶颈问题,实现高精度的生命探测与参考影像定位,开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
3.15 大视场生物成像分析仪
研究内容:针对生命科学、环境安全等领域对稀有细胞和痕量病原微生物的大视场快速检测的需求,开发具有自主知识产权、质量稳定可靠、核心部件国产化的大视场生物成像分析仪,开发智能分析软件和数据库,实现稀有细胞和痕量病原微生物的大视场成像、特异性标记及自动快速检测。开展工程化开发、应用示范和产业化推广。
备注:本文根据“国家科技管理信息系统公共服务平台”整理,所有项目完整指南建议点击【原网站】阅读。