2025年度国家自然科学基金专项项目“材料科学模型驱动基础理论创新与前沿材料发现新方法”申请指南

近日，基金委发布《2025年度国家自然科学基金专项项目 “材料科学模型驱动基础理论创新与前沿材料发现新方法”申请指南》，要点如下：

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人工智能（AI）与材料科技和产业的深度融合，将深刻变革材料基础理论研究，新材料的探索发现、研发与应用范式。国家自然科学基金委员会工程与材料科学部围绕“材料科学模型驱动基础理论创新与前沿材料发现新方法”设立专项项目，开展面向材料科学智能的前沿研究，推动 AI 在材料基础理论研究、高端材料研发和颠覆性新材料探索发现中的应用。

一、总体科学目标

面向成分-工艺-组织-性能内禀关系构建、跨尺度建模，以及微观组织解析等材料科学核心基础问题，开展材料科学基础模型与智能体、材料数据跨模态融合与建模新方法、材料反演式人工智能方法、材料微结构智能解析与定量建模等前沿研究，在材料科学智能基础理论与算法上获得突破，构建一批材料科学模型，推动材料基础理论创新和AI应用创新。

二、拟资助的研究方向

围绕上述科学目标，拟资助符合以下方向的研究：

（一）材料科学基础模型

研究多尺度信息传递与融合建模、材料知识挖掘与知识迁移等新方法，发展融合材料知识的可解释算法与策略，构建材料能量、热力学、动力学、晶体学等基础科学模型；应用集成建模等方法，突破材料跨尺度、跨体系、跨性能统一建模与求解难题。

（二）材料设计智能体

面向关键新材料高效研发的重大需求，研究制备过程数字化建模、多参数实时优化、认知进化、自我评估等材料智能体的核心算法和软件；构建具备自主阅读文献、自动提取数据、自主制定研究方案、智能设计成分与工艺、自适应迭代优化等多种功能的全流程智能体系统。

（三）材料数据跨模态融合与建模新方法

针对材料内禀关系解析与构建的难题，研究材料图像、文本、数值等多模态数据治理与质量提升方法，基于物理一致性的材料数据生成等新算法；突破材料数据跨模态动态“表示-对齐-融合”技术，实现物理信息嵌入的多模态自适应、可解释建模。

（四）材料反演式人工智能方法

面向高端结构材料精准设计与极端条件服役安全高效评价的需求，研究基于扩散模型、流模型等生成式人工智能的材料反演设计方法，构建性能导向的材料全要素反演生成框架；挖掘材料成分-工艺-组织-性能内禀关系，破解极端条件下材料性能预测、组织演化和寿命评估等关键难题。

（五）人工智能赋能微结构的描述、表征与定量建模

研究基于人工智能的组织结构图像解析方法，材料多尺度结构和组织的统一表示方法，突破三维结构反演与重构技术，实现材料介观与微观组织的精准识别与智能表征，建立材料微结构特征参数与宏观性能之间的可解释映射关系；在材料组织结构优化和演化规律跨尺度建模与精准预测中实现应用。

（六）人工智能驱动高端材料和颠覆性新材料应用示范

围绕空天飞行器耐高温材料、高端装备轻质高强材料、生命健康材料等性能提升，以及超材料和量子材料等探索发现的需求，发展材料科学机理发现和规律探索、新材料发现和设计、材料性能优化等的机器学习新算法和新策略，推动高端材料高效研发、颠覆性新材料创制和材料理论创新。

三、资助强度和资助期限

拟资助青年项目15对（30项）左右，资助强度约为100万元/对；资助重点项目5~6项，资助强度约为200万元/项。项目资助期限均为3年，申请书中研究期限应填写“2026年1月1日－2028年12月31日”。

四、限项申请规定

1.本专项项目不计入高级专业技术职务（职称）人员申请和承担项目总数2项的范围。

2.申请人和主要参与者只能申请或参与申请1项本专项项目。

3.申请人同年只能申请1项专项项目中的研究项目。

五、申请时间

项目接收截止时间为2025年11月2日。校内截止时间为2025年10月31日。

附件1：2025 年度国家自然科学基金专项项目 “材料科学模型驱动基础理论创新与前沿材料发现新方法”申请指南

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校内申报截止时间为：2025年10月31日

校内联系人：郝西钊

联系方式：010-62332207，haoxizhao@ustb.edu.cn

办公地点：办公楼229