科技创新平台

(1)物质科学

南京大学物质科学创新平台以重大前沿科学问题和国民经济发展、国防现代化的重大需求为导向,重点研究从分子到微米尺度物质中的物质组态、分布、功能、相互作用及形成和转变的规律,揭示它们与物理、化学性能间的内在联系,将理论研究、计算模拟与当代先进的实验手段相结合,探索、设计和制备具有各种人工控制结构的新型功能材料,研究其中内涵深刻的物理和化学机制以及新效应,开发新型信息器件和系统、药物与生物材料、新的能源与环境材料,为功能材料、信息技术、医学卫生、能源化学、环境治理的发展需求提供基础研究和应用基础研究的创新成果。主要研究方向包括:物质科学基础与理论;分子创造与新物质构建;光电功能材料及其应用;先进电子材料及其应用;药物与生物材料;能源与环境材料;软物质科学;和分析、表征与微纳米技术等八个方面,并围绕上述研究方向和内容,完善和建立计算设计中心、材料制备中心、测试分析中心、微加工技术中心等技术支撑平台。

参与组建物质科学创新平台建设项目的有固体微结构物理国家重点实验室和配位化学国家重点实验室、介观化学教育部重点实验室和生命分析化学教育部重点实验室、江苏省纳米技术重点实验室和江苏省光电信息功能材料重点实验室,以及国家863计划新材料MO源研究开发中心和江苏省表界面工程技术研究中心。该项目融合凝聚了化学化工学院、物理系、材料科学与工程系和电子科学与工程系的主要科研力量,涵盖物理学、化学、材料科学、电子科学与技术等4个一级学科,包括凝聚态物理、理论物理无机化学、物理化学、分析化学、高分子化学、微电子和固体电子学和无线电物理等8个国家重点学科以及光学、有机化学、材料物理与材料化学、物理电子学等12个博士点,并与生命科学、环境科学和能源等广泛联合交叉。2003年12月美国ISI机构发布的前10年发表SCI论文总数排名报告显示,南京大学化学学科和物理学分别位列经济全球化学类和物理类研究单位第34和55位, 是国内高校化学和物理研究方面的最好名次;在2002年由“全国学位与研究生教育发展中心”进行的首次全国一级学科评估中,南京大学的化学和物理学科均名列全国高校第二。在此学科队伍中已有教师350余人,包括中科院院士8人,教授150人,副教授100人,技术和管理人员100 人。其中:教育部长江岗特聘教授7名,国家杰出青年基金获得者28名,教育部新世纪优秀人才支持计划人选9,国家优秀创新团队2个。

南京大学物质科学创新平台的核心是建设南京微结构国家实验室,带动提升若干个省部重点实验室进级为国家重点实验室,组建形成一个国内首屈一指的国际有重要影响物质科学研究基地和人才培养基地。

通过本项目的建设,将建成南京微结构国家实验室,带动提升若干个省部专业重点实验室进级为国家重点实验室,组建形成一个国内首屈一指、国际有重要影响的 “南京大学物质科学创新平台”。

预期成效在以下几个方面体现:

1、面向国家发展的重大需求,积极承担国家重大科研任务,主持一批包括国家“973”、“863”和国家级攻关项目等国家重大科研任务,为经济建设、社会发展和国家安全提供重要科学和技术支撑,促进原创性研究成果转化为有实际应用前景的高科技成果。

2、在一些领域(方向)取得原创性成果,开创国际科学前沿或为国际同行所瞩目和跟踪的新生长点;取得数项国家科学技术奖;SCI论文数量继续保持在一个较高水平,着重提高论文质量,在《Science》、《Nature》等重要国际影响学术刊物上发表论文。

3、建立一支具有国际最前沿科学研究领域冲击实力、富有挑战精神、结构合理的研究队伍;拥有一批国际知名科学家、长江岗特聘教授、杰出青年基金获得者、教育部新世纪优秀人才支持计划以及优秀创新团队。

4、加强知识产权保护,实施专利战略,提高专利申请数量与质量,促进科研成果的转化和产业化,为国家和江苏省地方经济发展做出贡献。

5、建立具有自己特色并与国际接轨的国际一流学科平台的管理体制和运行机制,不断完善新的人才吸引和管理运行模式,营造国际化研究与学术氛围,为杰出人才的产生和重大科研成果的取得提供保障。

6、初步建成较为先进完备的、能够为多学科交叉提供公共技术支撑并面向国内外开放的实验研究平台。

(2)地球圈层与环境

地球圈层与环境平台将实施资源~环境整合研究战略,围绕地球物质循环研究的统一目标形成交叉融合、特色互补的地球系统科学研究平台。在新的学术思想和科研组织体制支持下,将大大提升相关学科在国际前沿的竞争能力和解决国家重大需求的科技能力。地球圈层与环境研究涉及矿产资源和可再生资源的形成规律与开发技术,以及环境和生态变化及其应对措施等保障人类生存和发展的基本问题。充分发挥南京大学的地学学科齐全和擅长基础研究的优势,整合相关2个国家重点实验室(内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室和污染控制与资源化研究国家重点实验室)和2个教育部重点实验室(中尺度灾害性天气教育部重点实验室和海岸与海岛开发教育部重点实验室)的优秀人才和研究资源,依托五个院系(地球科学系、城市与资源系、大气科学系、环境学院和生命科学院的生态研究部分),以及六个国家重点学科,通过突破传统学科界限,大力引进国外前沿领域优秀青年人才,创建与国际接轨的全新科研管理和运行体系,组建地球圈层与环境平台。与本项目有关的研究队伍包括中科院院士6人、国家杰出青年基金获得者11人、长江学者计划特聘教授4人、国家杰出青年群体1个。

本项目主要建设内容为:以国家实验室建设的要求为标准,建成“地球圈层与环境科技创新平台”科学研究实体。该平台以国家目标为主导,针对国家以科学发展观建设“全面小康”和本世纪中叶实现中等程度现代化的目标所要求的资源需求和环境保护需求,组织多学科交叉的大型科研项目和应用示范项目。开展以下六个方向的研究:(1)岩石圈演化过程与成矿及其环境影响;(2)水文循环过程和水资源;(3)地表系统与生物地球化学过程;(4)洋陆边缘与海洋动力过程;(5)环境污染防治与资源化;(6)生态系统动力过程与生态健康。

计划经过4年努力,在研究成果、人才培养、运行机制和学术影响等综合指标方面达到国家实验室的水平。在若干个重要学科领域跨入世界一流水平,为建成世界一流大学奠定基础。

(3)分子代谢

“分子代谢”创新平台将以分子生物学和系统生物学为研究手段,以影响与调控细胞代谢及其体现的细胞、组织和整体等功能,代谢与功能异常引起的疾病的分子机理及其应用为研究切入点,以影响人类健康的重大疾病(心血管疾病、肿瘤和糖尿病)为研究对象,以转基因小鼠、基因敲除小鼠等模式动物为分子作用机理的整体检验及药物筛选的动物模型,用以发现上述疾病的新的发病机理与新的药物作用靶点,筛选出新的有效药物,发展出新的生物技术。并由此吸聚杰出人才及其团队,培养和造就国际一流的研究帅才和国内外一流的生命科学研究、开发与教学人才,形成具有国际学术研究和开发竞争力的学术团队,建设与一流学术研究和教学相适应的实验支撑条件,展开全方位的国际交流合作。

南京大学生命科学研究的特点是学科齐全、分布合理、人才结构合理,在国内有相当实力。无论是在基础研究,还是在临床研究,我们有国家重点实验室、全军研究中心、国家级重点学科等支持;在模式动物的建立方面,我们有国家遗传工程-小鼠资源库;在蛋白质药物的大规模制备上,我们有省生物制药工程中心;在临床诊疗上,我们有2个附属、临床三级甲等医院。我们的人才结构也非常合理,在每一个环节的主要学科带头人,其学术地位在国内不是顶尖,就是领先。 独特的特点和优势体现在:1)成效显著的人才凝聚策略,2)国内唯一的国家模式动物研究机构,3)特色显明、成绩卓著的蛋白质工程药物创制的基础理论及其应用,4)国内领先的千克级重组蛋白质及多肽制药工程中心,5)成就突出的国内肾脏病与糖尿病的分子病理、分子代谢及其防治研究,6)国内最早同时具备的生命科学国家级基础人才和应用人才培养“双”基地。   本平台以 “平台支撑项目,项目体现平台,平台凝聚人才,项目造就人才”为指导思想。主要研究方向包括:1)代谢异常相关的重大疾病(心血管疾病、肿瘤和糖尿病)发生的分子机理,2)分子代谢、进化与疾病,3)分子代谢与中医药学,4)调控分子代谢的新药研究与筛选。

本项目的管理机制将按需设岗,全额招聘,实行董事会领导下的首席科学家负责任制进行实施。成立独立开放的学术委员会对中心运作实行监督、项目评议和定期的平台建设评估。各平台支持的项目将实行项目负责人(PI)负责制。

本项目预期通过4年左右的高起点、高效率、高投入的国际化平台建设,可望成功地建成一个具国际高水平的生命科学学术研究中心。具体体现在:

与国际一流学科平台的管理体制和运行机制相适应, 建立与国际接轨的一套独特、先进、高效的运行和管理机制,完善新的人才吸聚和管理运行模式,营造国际化研究与学术氛围,为分子代谢杰出人才的产生和重大科研成果的取得提供保障。

建立一支在国际分子代谢最前沿研究领域有冲击实力、富有挑战精神、结构合理的研究队伍;拥有一批具有国际眼光的具有较强国际竞争力的杰出青年学者。

在2-4个领域(方向)取得原创性理论研究成果,开创国际分子代谢科学研究前沿或为国际同行所瞩目和跟踪的新生长点;着重提高SCI论文质量,在Science、Nature、Cell、PNAS等权威杂志或学科顶尖杂志(Top5%的杂志)或影响因子10以上的杂志上发表高水准的学术研究论文。

面向国家经济建设与社会发展的重大需求或自然科学的重大科学问题,积极承担国家重大科研任务,主持一批包括国家重大基础研究(“973”)、高技术研究(“863”) 、国家级攻关、国家自然科学基金重大、重点等项目; 并加强一类新药的研发及其知识产权的保护,实施专利战略,提高专利申请数量与质量, 包括申请国际专利。同时, 大力推动原创性高科技研究成果向实际应用的转化,为国家和江苏省地方经济发展做出贡献。

按照国际科学实验与研究公共平台的建设要求, 建成较为先进完备的、能够为多学科交叉提供公共技术支撑并面向国内外开放的分子代谢实验研究平台。

(4)普适计算软件新技术

本项目将以南京大学计算机学科为主建设一个以高度分布,高可靠,具有高可用性和智能化为特征的软件新技术创新平台。

信息技术最引人注目的应用前景之一是将Internet延伸到无限。实现“计算无处不在”的场景。如pervasive computing, ubiquitous computing, 网格计算等都是这中趋势的体现。在国家中长期科技发展战略中提出要发展能够随时随地接入网络计算环境以及任意设备,得到高可靠并无处不在的软件服务的技术。它的实现将对国防、经济建设、社会进步也产生重大影响。南京大学在面向Internet的软件技术等与新兴普适计算有很强的相关性的方向上有优势,在这一新兴领域整合力量,实现技术突破具有可行性。

寻求适合大规模分布环境下应用的软件系统的结构以及协同方式、研制能对应用环境的动态变化做出适应性反应的机制与方法、控制复杂的开放环境中应用的信息与系统安全、在各种复杂环境下提高信息获取的能力与精度、探求新型的计算模型与方式以满足大规模开放环境下的应用需求,这是当前信息技术领域内具有重大意义和应用前景的研究课题。本项目涉及的学科为南京大学在国内同类学科中处于前列的,学科的技术覆盖面比较全面,在规划的应用前景中互补性强,有明显的潜力。

本项目将依托于:计算机软件与理论国家重点学科和软件新技术国家重点实验室,目前在分布式计算系统、软件自动化与形式化方法、系统软件及其信息安全、多媒体技术以及智能软件及其应用等方面具有雄厚的实力。近三年来,承担国家“973”(子课题)、“863”计划以及自然科学基金项目20余项,并获得多次科技进步奖,本学科作为主要完成单位承担的两项国家科技攻关项目曾分别获得98年的国家科技进步二等奖。

计算机学科目前有教师与研究人员60余人,包括中国科学院院士1人、教授26人,其中有1人被聘为长江计划特聘教授,3人获得国家杰出青年基金,2人获得教育部跨世纪人才基金,1人获教育部优秀青年教师奖。有1人担任第五届国务院学位委员会计算机学科评议组成员,2人进入国家863计划领域专家组。

本学科有计算机科学技术一级学科博士学位授予权。每年招收博士研究生20多人,硕士研究生约100人。有2篇全国优秀博士论文。

本项目将围绕国家重大科技问题建设开放的科技平台。主要方向为:高可靠分布软件技术、智能化人机交互技术、信息安全技术、信息获取与处理技术、新型计算模型、领域高端应用技术。

本项目建设将与前述的主要研究方向上的软件新技术国家重点实验室、各研究所以及软件工程中心将被组织成一个平台,核心研究团队实行首席科学家体制。平台内建设共享的技术支撑设施。在平台一级选择典型重大应用,在已经凝练的重点方向上推进学科交叉和技术集成,在工程中心形成技术出口。通过“大师加团队”的方式加快培育优秀创新群体;从数量和质量两方面加强博士研究生的培养。

平台实行院长负责制。并设立学术委员会。实行首席科学家制度(工程中心实行项目负责人制度)。 平台配备共享设备技术支持和行政服务保障人员。对固定人员实行全员聘任、分级考核制度。院所两级设立开放基金,保持一定数量的流动研究人员。工程中心实行独立核算,按企业化运作方式运行

本项目将实现承担国家重大科技计划项目数量和经费数的提升;重要刊物和重要国际会议上发表论文的数量保持稳定上升;专利以及技术转让;研究队伍的状况的提高和博士论文水平的提升。

(5)高能天体物理和空间天文

南京大学天文系拥有天体物理、天体测量与天体力学两个一级学科博士点专业,2002年它们都被评为国家重点学科,综合实力在国内同类学科中名列榜首。天文系拥有国内天文界第一流的“天文资料分析与计算物理”国家专业实验室、国内唯一的一座太阳塔和“天文基础科学研究与教学人才培养基地”,为学科的发展、人才培养和科学研究提供了坚实的基础。正在研制中的多波段太阳望远镜将进一步提升本学科点的竞争实力。现有中科院院士3人、杰出青年基金获得者3人、并获得自然科学基金会创新研究群体科学基金资助。在太阳活动的观测和研究、奇异星的特征和观测效应、超新星爆发的产物及其前身星、γ射线暴能源机制及其余辉等研究方向已取得重要成果。近5年来在国内外主要学术刊物和国际学术会议上发表论文280余篇,获得国家自然科学二等奖1项、三等奖2项、教育部科技进步一等奖2项。

该项目建设的指导思想及总体建设目标是:在10-15年内把高能天体物理和空间天文建设成为国内领先、国际先进的学科;结合国家科学和技术中长期发展规划围绕现代天文与天体物理中的若干重大前沿问题开展研究,在2-3个主要研究方向上达到国际一流水平,取得若干重大的、对科学发展有重要意义的原创性科研成果;积极参与国家航天和国防建设中的重大应用研究,实现天文小卫星零的突破。该项目将集中主要研究力量在高能天体物理和空间环境和航天动力学两个方面开展研究。

本项目完成后,将在高能天体物理和空间天文方面取得一批有重大科学意义的、在国际上有重要显示度的科研成果,在空间卫星研制方面取得实质性进展,为使高能天体物理研究达到国际一流水平打下良好基础,并为国防和航天事业做出重要贡献。同时,还将培养若干名具有国际影响的学术带头人,组建一支高水平的、能参与国际竞争的科研队伍,积极承担国家重大科技项目,参与国际高层次的科研合作。

(6)声学与声信息处理

南京大学声学学科已有半个世纪的发展历程,是我国最早的声学教学与科研基地。1988年,南京大学声学被批准为首批国家重点学科之一;1989年,筹建世界银行贷款资助建设的国家重点实验室;1995年,通过国家验收,正式成立“近代声学国家重点实验室”,成为我国仅有的两个声学国家重点实验室之一。

目前拥有科研人员52人,其中包括中科院院士2人,长江学者奖励计划特聘教授2人,国家杰出青年科学基金获得者2人,教育部跨世纪人才基金获得者1人。已形成一支以老中青学术骨干为主体,多学科交叉和密切配合的高水平研究队伍。

现在拥有声学(理学)和信号和信息处理(工学)博士点。除了基础研究之外,该学科长期致力于与声环境相关的信息技术研究,在光声信息技术、声电子器件与系统、检测声学、语音与音频信号处理、声信息功能材料等方向上形成了优势和特色。近五年来承担或参加了国家攀登计划、国家“973”规划、国家“863”高技术计划、国防“973”项目、国防预研基金、国家和江苏省科技攻关项目、国家自然科学基金重点项目以及其他部委项目及企事业单位委托项目数百项。

在新一期“985工程”建设中,将在继续巩固和提高基础研究水平、保持优势的同时,积极加强应用性与工程性方向的建设力度,使本学科的工程应用研究水平和应用型人才培养取得实质性的进展,争取基础与应用研究实现良性互动的均衡局面,提高承担国家重大研究项目的能力,在十年内成为世界一流的学科。

结合已有的学科基础和发展目标,拟重点建设和发展如下学科方向:

(1) 非线性声学及声的物理、化学和生物效应;

(2) 光声信息科学与技术;

(3) 声隐身技术的物理问题;

(4) 网路环境下的声信息处理技术及其应用;

(5) 光通信网络的健康和安全运行技术及相关声光器件的研发。

以上方向中前二个是“985”工程一期建设的重点方向,在“985”工程二期建设中,继续巩固研究水平并且发展新的热点研究课题。后三个方向是在已有研究基础上新凝炼的方向,其中“声隐身技术的物理问题研究”涉及到国家安全的重大基础问题,后二个方向是声学与通信及光学等信息学科的交叉。

通过“985工程”科技创新平台建设,南京大学声学将在学科建设、科学研究、师资队伍、人才培养、学术交流以及管理水平等方面得到长足发展:

1、学科建设和科学研究

通过科技创新平台建设的实施,将大大提高声学国家重点学科及其支撑学科软硬件条件,有利于多学科的交叉、渗透. 进一步发扬南京大学声学学科的优势和特色,提高高层次人才培养和科技水平,大幅提高基础研究的国际竞争力,不断增强解决国家经济建设、国防建设、科技发展和社会进步等方面重大问题的能力。

就基础研究而言,主要在强声及其物理、化学和生物效应、光声信息科学与技术等主干研究方向上,取得若干国际先进水平的成果,并争取承担包括国家自然科学重点和重大基金在内的重大项目. 在应用研究和技术开发方面,争取在声隐身技术的物理机理的研究方面取得突破,承担若干国防重大项目;争取在声光通信及声信息处理技术研究中,取得一批标志性的成果(包括获得国家发明专利),并争取承担更多的纵向和横向大型工程应用项目。

通过对“声学和声信息处理”科技创新平台的建设,形成特色鲜明的信息通信类学科方向,争取使“信号与信息处理”博士点进入省、甚至国家重点学科的行列,争取使“通讯与信息系统”获得博士点授权资格. 同时,在国家IT科技领域占重要的一席之地。

2、队伍建设、人才培养和学术交流

到2007年完成学术队伍的新老交替,中青年骨干成为主要学术力量;培养数名在国际声学界有相当知名度、学术思想活跃、学风正派的学术领导人;形成一支勇于创新、学风严谨、有合作精神的学术团队。

每年招收硕士生40名,博士生15名,进站博士后5-8名、接收国内外进修和合作研究人员5-10名. 与国际知名大学建立固定的学术交流和合作研究关系,联合培养研究生。

(7)理论与科学计算

该项目主要建设内容是:围绕国家基础科学重点研究领域“核心数学以及数学与科学技术的交叉”,以非线性动力学问题为主线,瞄准国际前沿的研究课题,将学科不同而数学背景相同或相似的学术群体整合在一起,从事原创性的理论研究、计算研究以及相关的实验研究,为促进学科本身以及交叉学科的发展,并为科研成果向产业化转化提供理论基础。在此过程中,发展、开创一批有发展前景的科学生长点;吸引一批海内外杰出青年学者加盟南京大学;培养、造就一批优秀的复合型青年人才;使该交叉科学能实现跨越式的发展。

该项目依托于四个国家重点学科:基础数学、理论物理、天体测量与天体力学、大气科学,以及五个研究基地:南京大学现代数学研究所、理论物理及交叉科学学科点、理论与计算化学研究所、天文资料分析与计算物理国家专业实验室、中尺度灾害性天气教育部重点实验室,多年来,在理论与科学计算相关领域已拥有深厚的研究基础,也积累了丰富的研究成果。本学科平台拥有二位中科院院士,一位“国家重点基础研究发展规划”(973计划)首席科学家,五位长江特聘教授,八位国家杰出青年基金获得者。

基于当前学术界的研究热点和学科队伍的状况,本“中心”将以非线性科学问题为主线,在以下五个方面研究具有非线性科学共性特征的问题:

1、哈密顿系统与多体问题;2、流体力学方程;3、量子Schrodinger方程;4、复杂相互作用系统动力学;5、反问题数理方法。

本项目将集成数学、物理、化学、天文、气象五个学科的科研骨干,并据此组建创新团队,开展高起点、跨学科的学术研究。

通过三年的努力,摸索出一条建设多学科交叉学术平台的成功经验;造就一支由青年科学家组成、具有国际影响、能在现代前沿科学领域耕耘的复合型研究团队。

在“非线性科学”领域做出具有原创性的研究成果,部分具有重要国际影响,使该学科达到或接近世界一流水平。在国际有重要影响的知名学术刊物上发表高质量的论文40-50篇,为科学研究转化为产业技术提供理论基础。

在相关的理论科学领域和方向上培养和造就一批优秀的青年人才,增强现有学科在国内和国际的竞争力,发展和开创有前景的科学生长点,能承担“国家非线性科学” 、“中国灾害性天气预测的理论方法” 和“光电功能材料的基础物理问题”等国家重大项目。

吸引一批海内外杰出青年学者加盟到南京大学,促进南京大学交叉学科的发展;促进南京大学与发达国家的学术合作和学术交流,使南京大学的“理论与科学计算研究中心”在较短的时间内成为国际知名的研究中心。

培养博士研究生50名、硕士研究生100名。

(8)城市化与城市科学

南京大学“城市化与城市科学”科技创新平台的主要学科领域是城市与区域规划(地理学二级学科)和城市规划与设计(建筑学二级学科),相关学科涉及人文地理学、区域经济学、城市经济学、城市历史学、城市社会学、环境科学、建筑设计与理论等。

南京大学作为国家重点综合性大学,文、理、工各学科兼有;在城市科学研究方面,除城市与区域规划、人文地理学外,既有数学、计算机等数理基础学科,又有经济、管理、社会、历史、环境、生态等相关学科,还有遥感、GIS、CAM、CAD、GPS等技术支撑学科。南京大学已拥有所有城市研究的主要学科,具有学科群优势。

“城市化与城市科学”学科平台建设主要内容包括11个研究方向:(1)中国城市化理论框架与发展过程研究;(2)转型期中国城市规划理论及其应用研究;(3)城市经济、城市土地与住房研究;(4)区域经济、区域规划与区域政策研究;(5)城市社会与城市社区研究;(6)城市文化与历史研究;(7)城市快速立体交通设计与物流综合研究;(8) 城市生态与环境研究;(9)景观规划与设计研究;(10)城市规划管理;(11)城市规划信息系统等。

以南京大学城市与区域规划专业及相关院系城市研究学科的教授和法国巴黎第十二大学城市规划学院、运输及物流管理学院及相关学科的教授为主要成员,整合现有机构资源,合作成立“南京大学中法城市与区域发展研究中心”。

南京大学中法城市与区域规划研究中心由南京大学校长和巴黎第十二大学校长共同管理监督,聘任中法双方联合主任实施具体行政管理,由中法双方联合主任和知名教授共同组成学术委员会、学位委员会和董事会。通过该项目的实施,将大大提高南京大学城市科学学科及其支撑学科软硬件条件,更有利于多学科交叉、渗透。进一步发扬南京大学城市科学的优势和特色,提高高层次人才培养和科技水平,不断增强解决国家“城市发展与城镇化”领域的科技发展和社会进步重大问题的能力,争取承担包括国家自然科学重点基金在内的重大项目和国家科技攻关项目,并提高承担大型工程应用项目的能力。到2007年将完成学术队伍的新老交替,中青年骨干成为主要学术力量;培养3~5名在国际声学界有相当知名度、学术思想活跃、学风正派的学术领导人;形成一支勇于创新、学风严谨、有合作精神的学术团队。

(9)隐身技术