基金申请要点-俞汉青(科技大)-2011

1、国家自然科学基金申请书撰写体会国家自然科学基金申请书撰写体会 2011年1月 提纲提纲 l 概要概要 l 申请书撰写申请书撰写 l 建议建议 函审函审 由基金委学科组向国内外小同行发放由基金委学科组向国内外小同行发放3 3份申份申 请书，同行专家评阅后返回相应学科组。请书，同行专家评阅后返回相应学科组。 统计打分，由高到低选项统计打分，由高到低选项 进入会审进入会审 基金评审过程基金评审过程 由基金委学科组组织同行专家评审组评审由基金委学科组组织同行专家评审组评审 每份申请书有一名主审每份申请书有一名主审 集体讨论集体讨论 投票投票 会审会审 概括概括 科学性、先进性、创新性、可行性科学性、先

2、进性、创新性、可行性 大同行能看懂，小同行能看出水平大同行能看懂，小同行能看出水平 为什么做？想做什么？为什么做？想做什么？ 如何去做？做过什么？如何去做？做过什么？ 新颖的选题新颖的选题 清晰的格式清晰的格式 合适的篇幅合适的篇幅 清楚的图表清楚的图表 l要做什么？为什么做？要做什么？为什么做？ 基础研究基础研究需结合科学研究发展趋势来论述科学意义需结合科学研究发展趋势来论述科学意义。 应用研究应用研究需结合经济社会发展中迫切需要解决的关键科技问题来论述其应用前景需结合经济社会发展中迫切需要解决的关键科技问题来论述其应用前景。 研究现状评述；提出问题，阐述重要性、解决办法及科学意义研究现状评

3、述；提出问题，阐述重要性、解决办法及科学意义。 l由已有的研究引出假设由已有的研究引出假设 上：原有研究的深入和拓展上：原有研究的深入和拓展(扬长避短扬长避短) 中：没有基础，大量阅读文献，仔细分析推敲，找出薄弱点。新颖是关键。中：没有基础，大量阅读文献，仔细分析推敲，找出薄弱点。新颖是关键。 下：胡乱拼凑、盲目模仿下：胡乱拼凑、盲目模仿 l创新性：创新性：源头创新；是否有原创性和革新性；研究思源头创新；是否有原创性和革新性；研究思(想想)路和方法的创新路和方法的创新。 l科学性：科学性：课题的科学意义与学术价值；理论价值和潜在的应用价值。课题的科学意义与学术价值；理论价值和潜在的应用价值。

4、l先进性：先进性：量力而行：要先进，更要可行，不要量力而行：要先进，更要可行，不要“赶时髦赶时髦”， 但又要与时俱进。但又要与时俱进。 选题选题 优秀的选题是一份好的申请书的立身之本优秀的选题是一份好的申请书的立身之本 选题选题 l 是否在某一研究方向在国内有特色？是否在某一研究方向在国内有特色？ l 是否在过去是否在过去2-3年内发表了较好的文章？年内发表了较好的文章？ l 是否近几个月属于亮点、尚未发表的研究进展？是否近几个月属于亮点、尚未发表的研究进展？ 利用瘤胃微生物实现湖泊水生植物资源化的新技术及基础研究利用瘤胃微生物实现湖泊水生植物资源化的新技术及基础研究 微生物絮体和颗粒的表面物

5、理化学特性及热力学研究微生物絮体和颗粒的表面物理化学特性及热力学研究 废水生物反应器出水指纹图谱的解析与应用废水生物反应器出水指纹图谱的解析与应用 l一般跟踪研究，思路和内容陈旧，缺乏创新；无明一般跟踪研究，思路和内容陈旧，缺乏创新；无明 显科学意义或应用前景；显科学意义或应用前景； l立论依据不够充分，研究结果的预期性较差；立论依据不够充分，研究结果的预期性较差； l对国内外研究现状了解与分析不够充分；分析有偏对国内外研究现状了解与分析不够充分；分析有偏 差未能抓住关键问题；差未能抓住关键问题； l重复研究重复研究选题之忌选题之忌！不完全了解前人的工作；！不完全了解前人的工作；研研 究内容甚

6、至项目名称都与前一两年资助项目雷同究内容甚至项目名称都与前一两年资助项目雷同， 无创新性；无创新性； l工作无持续，不能工作无持续，不能“打一枪，换一个地方打一枪，换一个地方” ！ 常见问题常见问题 一、课题名称的选定一、课题名称的选定 名称是申请课题内容的高度总结，作者在对所研究问题的理名称是申请课题内容的高度总结，作者在对所研究问题的理 论、内容及方法，经过认真思考、反复酝酿后拟定。论、内容及方法，经过认真思考、反复酝酿后拟定。简明、简明、 具体、新颖、醒目具体、新颖、醒目。控制在。控制在30个字数之内。个字数之内。 课题名称须与申报内容相符，要挖掘所提项目的科学问题，课题名称须与申报内容

7、相符，要挖掘所提项目的科学问题， 确定合适的项目名称，勿提出属于工程类或开发类的项目。确定合适的项目名称，勿提出属于工程类或开发类的项目。 例一：例一：“烧结温度和时间对烧结温度和时间对SOFC电解质材料电解质材料YSZ膜制备过程的影响膜制备过程的影响” 不如不如“YSZ电解质材料的烧结过程动力学研究及其在电解质材料的烧结过程动力学研究及其在SOFC中的应用中的应用” 例二：例二：“充放电电流与金属氧化物电极颗粒粒径之间的关系充放电电流与金属氧化物电极颗粒粒径之间的关系”不如不如 “纳米金属粒子的电化学细化制备与新型锂离子电池负极材料纳米金属粒子的电化学细化制备与新型锂离子电池负极材料” 简表

8、填写简表填写 （1）项目名称项目名称 英文名称应与中文名称一致英文名称应与中文名称一致 （2）研究类型研究类型 基础研究：指以认识自然现象、探索自然规律为目的，不直基础研究：指以认识自然现象、探索自然规律为目的，不直 接考虑应用目标的研究活动。接考虑应用目标的研究活动。 应用基础研究：指有广泛应用前景，但以获取新原理、新技应用基础研究：指有广泛应用前景，但以获取新原理、新技 术、新立法为主要目的的研究术、新立法为主要目的的研究 （3）申报学科申报学科 应填写申请项目所属的最基础学科，即申请指南应填写申请项目所属的最基础学科，即申请指南 中所列学科的末级学科。如涉及多学科可填写两个，以名称中所列

9、学科的末级学科。如涉及多学科可填写两个，以名称1 为主，名称为主，名称2为辅。为辅。 （4）起止年月起止年月 面上和青年基金为面上和青年基金为3年（特殊情况除外）。起始年（特殊情况除外）。起始 时间从申请的次年时间从申请的次年1月算起，终止时间为完成年度的月算起，终止时间为完成年度的12月。月。 摘要（摘要（400字以内）：使用的主要方法、研究内容、预期结果、理论意字以内）：使用的主要方法、研究内容、预期结果、理论意 义及应用前景等。义及应用前景等。 摘要：摘要：针对针对?现状，提出现状，提出?假说，用假说，用?方法进行研究，探方法进行研究，探 索索?问题，对阐明问题，对阐明?机制机制/揭示揭

10、示?规律具有意义规律具有意义。 简表填写简表填写 本课题旨在研究以瘤胃仿生反应器为核心的、实现湖泊水生植物资源化的生本课题旨在研究以瘤胃仿生反应器为核心的、实现湖泊水生植物资源化的生 物技术及其基础理论物技术及其基础理论, 探讨通过人工瘤胃反应器厌氧分解水葫芦、芦苇和水浮探讨通过人工瘤胃反应器厌氧分解水葫芦、芦苇和水浮 莲并部分产生氢气莲并部分产生氢气, 再利用真养产碱杆菌在后续反应器中将厌氧酸化的产物进再利用真养产碱杆菌在后续反应器中将厌氧酸化的产物进 一步转化为聚一步转化为聚-羟基烷酸酯羟基烷酸酯(PHA)的新方法的新方法, 以克服湖泊水生植物处置缺少有以克服湖泊水生植物处置缺少有 效手段

11、和效手段和PHA生产成本高的缺点，并弄清水生植物在系统中的生物降解机制，生产成本高的缺点，并弄清水生植物在系统中的生物降解机制， 深入探讨提高生物系统实现湖泊水生植物资源化效率的途径，为利用湖泊水深入探讨提高生物系统实现湖泊水生植物资源化效率的途径，为利用湖泊水 生植物生产可降解塑料和清洁能源提供新的概念和技术。主要研究内容包括：生植物生产可降解塑料和清洁能源提供新的概念和技术。主要研究内容包括： (1)瘤胃微生物的富集和培养；瘤胃微生物的富集和培养；(2) 生物反应器的选择和设计；生物反应器的选择和设计；(3) 水生植物在仿水生植物在仿 生反应器中的降解机理和瘤胃微生物的变化；生反应器中的降

12、解机理和瘤胃微生物的变化；(4) 反应器的优化工艺参数及调反应器的优化工艺参数及调 控方法；控方法；(5) 两级反应器的耦合机制。两级反应器的耦合机制。 利用瘤胃微生物实现湖泊水生植物资源化的新技术及基础研究利用瘤胃微生物实现湖泊水生植物资源化的新技术及基础研究 项目主要成员项目主要成员 （1 1）项目组主要成员项目组主要成员 对项目完成起重要作用的人员，通对项目完成起重要作用的人员，通 常宜在常宜在4 48 8人。人。 （2 2）项目中的分工项目中的分工 成员具体承担的工作和时间。成员具体承担的工作和时间。 （3 3）签章签章 成员本人应在申请书上亲笔签名。成员本人应在申请书上亲笔签名。 1

13、、合理梯队，既有设计指导者，又有实际操作者，分工明确，、合理梯队，既有设计指导者，又有实际操作者，分工明确， 工作不重复。工作不重复。 2、项目分工中应写明承担工作名称，如、项目分工中应写明承担工作名称，如“植物栽培植物栽培”、“装置装置 运行运行”等，而不要只填等，而不要只填“负责负责”或或 “参加参加”、 “参与参与”。 3、高级职称人员不能超项。、高级职称人员不能超项。 4、同时参加两个项目（包括在研项目）的成员，其参加月数之、同时参加两个项目（包括在研项目）的成员，其参加月数之 和必须小于和必须小于12个月。个月。 5、在读博士和中级职称人员要有、在读博士和中级职称人员要有2名高级职称

14、人员推荐（附推荐名高级职称人员推荐（附推荐 信）。信）。 Tips l介绍本课题研究背景，对新的研究领域，应做一些必要的科普介绍本课题研究背景，对新的研究领域，应做一些必要的科普 介绍，以使评审者能对课题先介绍，以使评审者能对课题先“入门了解入门了解”，作出客观的判断。，作出客观的判断。 l介绍本课题研究的现状、水平和最新研究成就，可进行比较。介绍本课题研究的现状、水平和最新研究成就，可进行比较。 l介绍本课题当前国内外研究的动向和趋势。介绍本课题当前国内外研究的动向和趋势。着重阐述未解决的着重阐述未解决的 问题，分析未能解决的原因；在分析存在问题的基础上，找出问题，分析未能解决的原因；在分析

15、存在问题的基础上，找出 本课题研究领域中的空白点、未知数、焦点、难点、技术关键，本课题研究领域中的空白点、未知数、焦点、难点、技术关键， 确立本课题的着眼点确立本课题的着眼点，形成清晰严密、合乎逻辑的假说和设想。，形成清晰严密、合乎逻辑的假说和设想。 l不能过于科普不能过于科普，评审人通常是小同行。，评审人通常是小同行。 报告正文报告正文（4000-8000字）字） 立项依据立项依据-1 l拟开展研究工作将会在理论或实际应用中解决什么问题，拟开展研究工作将会在理论或实际应用中解决什么问题， 将会给本领域贡献什么，增加哪些新的认识，对学术理论将会给本领域贡献什么，增加哪些新的认识，对学术理论 或

16、国民经济和社会发展起到什么样的作用及具有多大价值。或国民经济和社会发展起到什么样的作用及具有多大价值。 l基础研究项目重在基础研究项目重在结合国际上本学科领域的发展动态结合国际上本学科领域的发展动态，论，论 述项目的科学意义及创新的学术思想。述项目的科学意义及创新的学术思想。 l应用基础研究项目重在结合学科发展的同时，围绕我国国应用基础研究项目重在结合学科发展的同时，围绕我国国 民经济和社会发展中的重要科技问题，论述其潜在的应用民经济和社会发展中的重要科技问题，论述其潜在的应用 前景。前景。 立项依据立项依据-2 l列出引用的主要文献，数量不要过多，一般控制在列出引用的主要文献，数量不要过多，

17、一般控制在20 25条左右为宜。条左右为宜。 l文献须要按正式发表论文的要求，正确标明引用作者顺文献须要按正式发表论文的要求，正确标明引用作者顺 序、年、卷、页，以免评审专家核查不到此文献时，会序、年、卷、页，以免评审专家核查不到此文献时，会 对申请者产生对申请者产生“弄虚作假弄虚作假”的误会。的误会。 l应涵盖国内外文献，应涵盖国内外文献，可适当引用自己的文章可适当引用自己的文章。 l应是近年的文献，特别是应是近年的文献，特别是23年的文献要占年的文献要占1/3以上以上。 立项依据立项依据-3 l 对国内外研究现状的分析要全面、透彻。对国内外研究现状的分析要全面、透彻。 l 研究目标要合理，

18、避免分散。研究目标要合理，避免分散。 l 格式清晰、逻辑合理。能让评审人对项目的研究意义、国内外研究格式清晰、逻辑合理。能让评审人对项目的研究意义、国内外研究 现状和研究目标一目了然。现状和研究目标一目了然。 l 对研究意义的叙述要简明扼要、叙述恰当，对研究意义的叙述要简明扼要、叙述恰当，避免使用避免使用“填补空白填补空白”、 “国内首创国内首创”、“国际领先国际领先”等用语等用语，用词要严谨、实事求是。，用词要严谨、实事求是。 l 对理论依据的推测和假设必须科学，对创新性内容的提出和分析，对理论依据的推测和假设必须科学，对创新性内容的提出和分析， 必须考虑到其理由的充分性和合理性。必须考虑到

19、其理由的充分性和合理性。 l 语言要科学、准确。语言要科学、准确。 l 可设立小标题可设立小标题，分段渐进。，分段渐进。 l 重要的语句可以重要的语句可以highlight。 l 文字要充分校对，包括参考文献格式，格式要规整，文字要充分校对，包括参考文献格式，格式要规整，注意标点符号注意标点符号。 Tips 重视重视“立项依据立项依据”的撰写，花主要精力的撰写，花主要精力 l 有选择性地充分阅读文献，注意不仅有有选择性地充分阅读文献，注意不仅有“国国 际际”，也要，也要有有“国内国内”文献文献 l 图文并茂图文并茂（建议（建议2-3张图），尽可能用自己已张图），尽可能用自己已 发表论文或即将发

20、表论文的图发表论文或即将发表论文的图 l 篇幅：篇幅：3-4页（参考文献除外）页（参考文献除外） 项目的研究内容、研究目标项目的研究内容、研究目标, ,以及拟解决的关键科学问题以及拟解决的关键科学问题 研究目标：研究目标： 通过研究要达到的具体目的，阐述通过本课题研究将达到什么目通过研究要达到的具体目的，阐述通过本课题研究将达到什么目 标，其理论意义和学术价值，直接或潜在的应价值以及可能产生标，其理论意义和学术价值，直接或潜在的应价值以及可能产生 的社会和经济效益。的社会和经济效益。 Tips： 目标要具体，不要太虚。目标要具体，不要太虚。 目标不宜太多。目标不宜太多。 本课题旨在研究以瘤胃仿

21、生反应器为核心、实现水生植物资源化的生物技术本课题旨在研究以瘤胃仿生反应器为核心、实现水生植物资源化的生物技术 及其基础理论及其基础理论, 探讨通过人工瘤胃反应器厌氧分解蒲草、水葫芦等并部分产探讨通过人工瘤胃反应器厌氧分解蒲草、水葫芦等并部分产 生氢气生氢气, 再利用真养产碱杆菌在后续反应器中将厌氧酸化的产物进一步转化再利用真养产碱杆菌在后续反应器中将厌氧酸化的产物进一步转化 为聚为聚-羟基烷酸酯羟基烷酸酯(PHA)的新方法的新方法, 以克服湖泊水生植物处置缺少有效手段以克服湖泊水生植物处置缺少有效手段 和和PHA生产成本高的缺点，并弄清水生植物在系统中的生物降解机制，深入生产成本高的缺点，并

22、弄清水生植物在系统中的生物降解机制，深入 探讨提高生物系统实现湖泊水生植物资源化效率的途径，为利用湖泊水生植探讨提高生物系统实现湖泊水生植物资源化效率的途径，为利用湖泊水生植 物生产可降解塑料和清洁能源提供新的概念和技术。物生产可降解塑料和清洁能源提供新的概念和技术。 研究内容：研究内容： 课题研究的范围、内容和可供考核的指标等。课题研究的范围、内容和可供考核的指标等。 内容需要具体、完整、紧扣主题，使评审人了解拟做哪些内容需要具体、完整、紧扣主题，使评审人了解拟做哪些 工作，是否值得做，这样做是否能达到研究目标。工作，是否值得做，这样做是否能达到研究目标。 Tips： 课题由课题由3-4个分

23、题组成个分题组成。 明确从哪个角度、哪些范围、哪个水平来开展工作。明确从哪个角度、哪些范围、哪个水平来开展工作。 每个方面或分题计划选择何种可供考核的技术或经济指标。每个方面或分题计划选择何种可供考核的技术或经济指标。 设置小标题，并设置小标题，并highlight出来。出来。 (1)瘤胃微生物的富集和培养瘤胃微生物的富集和培养。从活体绵羊体内获取的瘤胃液为菌种，富集和。从活体绵羊体内获取的瘤胃液为菌种，富集和 培养适合于降解水生植物的优势菌群；利用间歇试验考察菌群的最佳生长条培养适合于降解水生植物的优势菌群；利用间歇试验考察菌群的最佳生长条 件，并对富集的优势菌群进行分析监别；优选合成聚件，

24、并对富集的优势菌群进行分析监别；优选合成聚-羟基烷酸酯能力强的羟基烷酸酯能力强的 真养产碱杆菌，探讨环境因素对其活性的影响。真养产碱杆菌，探讨环境因素对其活性的影响。 (2) 生物反应器的选择和设计生物反应器的选择和设计。选择和构建用于厌氧水解和酸化水生植物的瘤。选择和构建用于厌氧水解和酸化水生植物的瘤 胃仿生反应器，使之能够高效稳定地将蒲草等水生植物转化为短链有机酸胃仿生反应器，使之能够高效稳定地将蒲草等水生植物转化为短链有机酸, 同同 时产生氢气；研制气升式生物反应器，用于真养产碱杆菌对短链有机酸的转时产生氢气；研制气升式生物反应器，用于真养产碱杆菌对短链有机酸的转 化和聚化和聚-羟基烷酸

25、酯的连续生产。羟基烷酸酯的连续生产。 (3) 水生植物在仿生反应器中的降解机理和瘤胃微生物的变化规律水生植物在仿生反应器中的降解机理和瘤胃微生物的变化规律。对蒲草、。对蒲草、 水葫芦等水生植物在瘤胃仿生反应器中的降解和转化过程进行微观分析和跟水葫芦等水生植物在瘤胃仿生反应器中的降解和转化过程进行微观分析和跟 踪监测，确定其被瘤胃微生物降解和转化的机制；考察瘤胃微生物在接种到踪监测，确定其被瘤胃微生物降解和转化的机制；考察瘤胃微生物在接种到 仿生反应器之后和降解水生植物过程中形态、数量及代谢活性的变化。仿生反应器之后和降解水生植物过程中形态、数量及代谢活性的变化。 (4)反应器的优化工艺参数及调

26、控方法反应器的优化工艺参数及调控方法。以水生植物最大转化效率和转化速率。以水生植物最大转化效率和转化速率 为目标，优选瘤胃仿生反应器的工艺参数对水生植物的降解速率、产物形成为目标，优选瘤胃仿生反应器的工艺参数对水生植物的降解速率、产物形成 速率和微生物代谢活性的影响，确定瘤胃仿生反应器的最佳工艺运行参数和速率和微生物代谢活性的影响，确定瘤胃仿生反应器的最佳工艺运行参数和 调控方法；研究工艺参数对真养产碱杆菌反应器生物转化效率和能力的影响调控方法；研究工艺参数对真养产碱杆菌反应器生物转化效率和能力的影响, 获得反应器的优化工艺参数获得反应器的优化工艺参数,使真养产碱杆菌最大限度地将这些有机酸转化

27、为使真养产碱杆菌最大限度地将这些有机酸转化为 聚聚-羟基烷酸酯。羟基烷酸酯。 (5) 两级反应器的耦合机制两级反应器的耦合机制。瘤胃仿生反应器在通过厌氧水解酸化水生植物产。瘤胃仿生反应器在通过厌氧水解酸化水生植物产 生氢气的同时生氢气的同时, 更需要的是为后续反应器提供合适的底物，进行由水生植物连更需要的是为后续反应器提供合适的底物，进行由水生植物连 续制取氢气和续制取氢气和PHA的试验，探讨协调两级反应器获得系统最大生产效率的耦的试验，探讨协调两级反应器获得系统最大生产效率的耦 合机制。合机制。 拟解决的关键科学问题：拟解决的关键科学问题： 整个研究要解决的主要科学问题，而这个问题是值得研究

28、解决的。整个研究要解决的主要科学问题，而这个问题是值得研究解决的。 可能是部分专家最关心的申请书内容可能是部分专家最关心的申请书内容。 Tips： 要提炼出科学问题。要提炼出科学问题。 不等同于关键技术。不等同于关键技术。 关键科学问题要能通过拟定的研究计划得以解决。关键科学问题要能通过拟定的研究计划得以解决。 l 如何富集和培养优势瘤胃微生物，以最大限度地提高水生植物的转化效率。如何富集和培养优势瘤胃微生物，以最大限度地提高水生植物的转化效率。 l 研究瘤胃微生物对体外环境条件的适应性，并设计合理的反应器内部结构，研究瘤胃微生物对体外环境条件的适应性，并设计合理的反应器内部结构， 既保持瘤胃

29、微生物长期的生物代谢活性，又使反应器持有较高浓度瘤胃微既保持瘤胃微生物长期的生物代谢活性，又使反应器持有较高浓度瘤胃微 生物能力。生物能力。 l 确定瘤胃反应器转化水生植物的优化工艺条件，使之能够高效稳定地将水确定瘤胃反应器转化水生植物的优化工艺条件，使之能够高效稳定地将水 生植物转化为适合于真养产碱杆菌生产聚生植物转化为适合于真养产碱杆菌生产聚-羟基烷酸酯的短链有机酸羟基烷酸酯的短链有机酸, 并并 同时产生氢气。同时产生氢气。 l 如何实现瘤胃反应器和真养产碱杆菌反应器的有效耦合，使系统能够高效、如何实现瘤胃反应器和真养产碱杆菌反应器的有效耦合，使系统能够高效、 经济地由水生植物制取氢气和聚

30、经济地由水生植物制取氢气和聚-羟基烷酸酯。羟基烷酸酯。 明确明确的研究目标的研究目标 目标聚集性；可实现性；系统性；层次性；概括性目标聚集性；可实现性；系统性；层次性；概括性 具体具体的研究内容的研究内容 宜精不宜多，宜深不宜宽宜精不宜多，宜深不宜宽 （内容可细分，但一般不宜超过（内容可细分，但一般不宜超过4层、层、4 项）项） 研究内容的表述原则：围绕目标设计具体干什么研究内容的表述原则：围绕目标设计具体干什么 重视标题与内容的一致性重视标题与内容的一致性 有限目标，突出重点有限目标，突出重点 鼓励鼓励“小题精作小题精作”，反对，反对“大题小大题小 做做” 核心提示核心提示 技术路线：技术路

31、线： 指具体实验中的技术路线及进行实验的程序和操作步骤。指具体实验中的技术路线及进行实验的程序和操作步骤。 按实验过程依次摘要叙述，每一步骤关键点要讲清楚，要具有按实验过程依次摘要叙述，每一步骤关键点要讲清楚，要具有 可操作性。可操作性。 对于步骤明确、连贯，对于步骤明确、连贯，技术路线的书写可采用流程图或示意图技术路线的书写可采用流程图或示意图， 其中要说明可能遇到的问题和解决办法。其中要说明可能遇到的问题和解决办法。 Tips： 技术路线要清晰，简练。技术路线要清晰，简练。 要与研究内容一致，把内容串起来。要与研究内容一致，把内容串起来。 拟采取的研究方案及可行性分析拟采取的研究方案及可行

32、性分析 最适的混合 有机酸配比 课题的总体目标 预处理的 水生植物 水生植 物预处 理方法 的优选 瘤胃微生 物 的 获 取、优选 和培养 选择性浓 差扩散器 的研制和 性能测试 真养产碱杆 菌的优选和 最优生长条 件的确定 水生植物的 降解机理 瘤胃微生物 种群和活性 的变化规律 最佳的工艺 运行参数 瘤胃仿生反应器 的构建和降解水 生植物的连续运 行实验 真养产碱杆菌反 应器的构建和利 用混合有机酸的 连续运行实验 最佳的工艺 运行参数 优化的瘤胃仿 生反应器 优化的 耦合装 置 优化的真养产 碱杆菌反应器 生物反应器 系统的耦合 机制 系 统 优 化 的 运 行 方 式 和 参数 废 物

33、 降 解 和 产 物 形 成 的 途径和调控 氢气 PHA 间 歇 试 验 Tips： 实验手段要有先进性实验手段要有先进性。 详略得当，通用方法无需介绍。详略得当，通用方法无需介绍。 要与技术路线一致。要与技术路线一致。 必要时简述具体的实验方法，使评审者相信你确实掌握了该方法。必要时简述具体的实验方法，使评审者相信你确实掌握了该方法。 不能盲目追求先进技术，用先进手段去验证老的思路或已知内容。不能盲目追求先进技术，用先进手段去验证老的思路或已知内容。 实验方案：实验方案： 根据实验内容分段说明：实验名称，具体实验方法的依据，并根据实验内容分段说明：实验名称，具体实验方法的依据，并 探讨因素

34、探讨因素“相互关系相互关系”，实验条件和步骤、实验数据的处理、，实验条件和步骤、实验数据的处理、 试验结果的分析等。试验结果的分析等。 （1）进行间歇试验）进行间歇试验 基于湖泊水生植物成分复杂的特点和工业化应用的考虑，以从活体绵羊体内获取的瘤胃液为菌种，采取逐级放大基于湖泊水生植物成分复杂的特点和工业化应用的考虑，以从活体绵羊体内获取的瘤胃液为菌种，采取逐级放大 和生物发酵罐的方式富集和培养降解水生植物的优势菌群；利用摇瓶试验来考察瘤胃微生物混合菌群的最佳生长和生物发酵罐的方式富集和培养降解水生植物的优势菌群；利用摇瓶试验来考察瘤胃微生物混合菌群的最佳生长 条件，并对富集的优势菌群进行分析监

35、别；优选合成聚条件，并对富集的优势菌群进行分析监别；优选合成聚-羟基烷酸酯能力强的真养产碱杆菌，探讨环境因素对羟基烷酸酯能力强的真养产碱杆菌，探讨环境因素对 其活性的影响；同时，利用间歇试验考察机械匀浆等预处理技术对水生植物厌氧水解、酸化效率的影响。其活性的影响；同时，利用间歇试验考察机械匀浆等预处理技术对水生植物厌氧水解、酸化效率的影响。 （2）设计和构筑连续流瘤胃反应器）设计和构筑连续流瘤胃反应器 将对实验室自行研制的连续流瘤胃反应器进行改造，在结构和功能设计上充分考虑水生植物的连续加入、发酵产将对实验室自行研制的连续流瘤胃反应器进行改造，在结构和功能设计上充分考虑水生植物的连续加入、发酵

36、产 物的连续排出、消化液的流速定量控制、定时匀速搅拌和温度控制等诸多反刍动物瘤胃生理因素的影响物的连续排出、消化液的流速定量控制、定时匀速搅拌和温度控制等诸多反刍动物瘤胃生理因素的影响, 设计、设计、 制造和运行模拟反刍动物瘤胃发酵功能的连续流瘤胃反应器，营造供瘤胃微生物生长的协调的微生态环境，以期制造和运行模拟反刍动物瘤胃发酵功能的连续流瘤胃反应器，营造供瘤胃微生物生长的协调的微生态环境，以期 大幅度提高瘤胃仿生反应器转化水生植物的效率、速率、稳定性和可靠性。大幅度提高瘤胃仿生反应器转化水生植物的效率、速率、稳定性和可靠性。 （3）进行瘤胃反应器转化水生植物的连续试验）进行瘤胃反应器转化水生

37、植物的连续试验 将上述富集的优势瘤胃菌群加入研制的厌氧反应器中，分别以经过匀浆预处理的蒲草为原料，进行瘤胃反应器转将上述富集的优势瘤胃菌群加入研制的厌氧反应器中，分别以经过匀浆预处理的蒲草为原料，进行瘤胃反应器转 化水生植物的连续研究。应用原子力显微镜化水生植物的连续研究。应用原子力显微镜(AFM)把水生植物在瘤胃反应器中的降解和转化过程进行微观分析和把水生植物在瘤胃反应器中的降解和转化过程进行微观分析和 跟踪监测，揭示它们被生物降解的机制，为形成水生植物高效转化的关键技术提供理论指导。跟踪监测，揭示它们被生物降解的机制，为形成水生植物高效转化的关键技术提供理论指导。 由于影响水生植物在瘤胃反

38、应器中转化的因素众多，为了实现水生植物的高效定向转化，协调各类瘤胃微生物的由于影响水生植物在瘤胃反应器中转化的因素众多，为了实现水生植物的高效定向转化，协调各类瘤胃微生物的 生长和代谢，需要以水生植物最大转化效率和转化速率为目标，优选瘤胃反应器的工艺参数；拟利用响应曲面方生长和代谢，需要以水生植物最大转化效率和转化速率为目标，优选瘤胃反应器的工艺参数；拟利用响应曲面方 法研究水生植物预处理方法、颗粒大小、水力停留时间、固体停留时间、有机物浓度、有机负荷、搅拌速度、法研究水生植物预处理方法、颗粒大小、水力停留时间、固体停留时间、有机物浓度、有机负荷、搅拌速度、 pH、温度等对水生植物的降解速率、

39、产物形成速率和微生物代谢活性的影响，确定瘤胃反应器的最佳工艺运行、温度等对水生植物的降解速率、产物形成速率和微生物代谢活性的影响，确定瘤胃反应器的最佳工艺运行 参数和调控方法。参数和调控方法。 （4）进行真养产碱杆菌反应器制取聚）进行真养产碱杆菌反应器制取聚-羟基烷酸酯的连续试验羟基烷酸酯的连续试验 模拟瘤胃反应器的液相产物成分，人工配制以乙酸、丙酸、丁酸为主的废水，进行真养产碱杆菌反应器制取聚模拟瘤胃反应器的液相产物成分，人工配制以乙酸、丙酸、丁酸为主的废水，进行真养产碱杆菌反应器制取聚- -羟基烷酸酯的连续研究。以聚羟基烷酸酯的连续研究。以聚-羟基烷酸酯最大产率为目标，利用响应曲面方法优选

40、反应器的工艺参数，研究羟基烷酸酯最大产率为目标，利用响应曲面方法优选反应器的工艺参数，研究 有机酸成分、固体停留时间、有机物浓度、有机负荷、有机酸成分、固体停留时间、有机物浓度、有机负荷、pH、温度等对聚、温度等对聚-羟基烷酸酯产率的影响，确定反应器羟基烷酸酯产率的影响，确定反应器 的最佳工艺运行参数和调控方法使真养产碱杆菌最大限度地将这些有机酸转化为聚的最佳工艺运行参数和调控方法使真养产碱杆菌最大限度地将这些有机酸转化为聚-羟基烷酸酯。羟基烷酸酯。 （5）探讨反应器系统的耦合机制）探讨反应器系统的耦合机制 瘤胃仿生反应器在通过厌氧水解酸化水生植物产生氢气的同时瘤胃仿生反应器在通过厌氧水解酸化

41、水生植物产生氢气的同时, 更需要的是为后续反应器提供合适的底物。拟进更需要的是为后续反应器提供合适的底物。拟进 行由水生植物连续制取氢气和行由水生植物连续制取氢气和PHA的试验，探讨协调反应器系统获得最大生产效率的调控机制。的试验，探讨协调反应器系统获得最大生产效率的调控机制。 可行性分析：可行性分析： 应该从应该从学术思想学术思想、研究队伍研究队伍和和研究条件研究条件三方面进行介绍和分三方面进行介绍和分 析，综合三方面的优势，才是取得成果的关键。析，综合三方面的优势，才是取得成果的关键。 Tips： 阐明理论上的可行性阐明理论上的可行性。 说明所采用的技术、方法可行。说明所采用的技术、方法可

42、行。 表明基础（前期工作、人员技术等）与条件可行。表明基础（前期工作、人员技术等）与条件可行。 反刍动物的瘤胃是自然界对纤维素类物质转化效率最高的生物反应器，纤维素、半反刍动物的瘤胃是自然界对纤维素类物质转化效率最高的生物反应器，纤维素、半 纤维素和木质素被瘤胃微生物的快速降解已为文献所报道。另一方面，真养产碱杆菌纤维素和木质素被瘤胃微生物的快速降解已为文献所报道。另一方面，真养产碱杆菌 能够利用短链有机酸生长并积累聚能够利用短链有机酸生长并积累聚-羟基烷酸酯。因此，利用瘤胃微生物可以将富含羟基烷酸酯。因此，利用瘤胃微生物可以将富含 纤维素、半纤维素的水生植物转化为氢气和短链有机酸，再利用真养

43、产碱杆菌将短链纤维素、半纤维素的水生植物转化为氢气和短链有机酸，再利用真养产碱杆菌将短链 有机酸合成为生物塑料，这在理论上成立，在技术上也是可行的。有机酸合成为生物塑料，这在理论上成立，在技术上也是可行的。 本课题组已利用自行研制的间歇式瘤胃反应器进行了降解纤维素和半纤维素的初步本课题组已利用自行研制的间歇式瘤胃反应器进行了降解纤维素和半纤维素的初步 研究，并掌握了培养和富集瘤胃细菌的能力。本课题组由来自从事污染控制和动物学研究，并掌握了培养和富集瘤胃细菌的能力。本课题组由来自从事污染控制和动物学 研究的高中级青年科研人员组成研究的高中级青年科研人员组成, 具有较强的水生植物生物转化的研究能力

44、。因此具有较强的水生植物生物转化的研究能力。因此, 申申 请者对研究利用生物技术实现水生植物资源化的工作有很大把握。申请者所在实验室请者对研究利用生物技术实现水生植物资源化的工作有很大把握。申请者所在实验室 拥有进行本课题研究所需要的主要仪器设备。拥有进行本课题研究所需要的主要仪器设备。 申请者已论证了利用生物技术实现水生植物资源化的理论基础，并已进行了充分的申请者已论证了利用生物技术实现水生植物资源化的理论基础，并已进行了充分的 前期准备工作，因此可以通过三年的努力完成该项课题。前期准备工作，因此可以通过三年的努力完成该项课题。 项目的创新之处：项目的创新之处： 在选题、设计、方法、技术、路

45、线、成果、应用等方面的与众不同之处；在选题、设计、方法、技术、路线、成果、应用等方面的与众不同之处； 应着重于与他人研究的主要不同之处和本课题的自身特点；应着重于与他人研究的主要不同之处和本课题的自身特点； 可能是把其他领域的技术或方法引入到本项目中而独具匠心；可能是把其他领域的技术或方法引入到本项目中而独具匠心； 或项目本身具有特色，解决前人没有解决或未很好解决的问题。或项目本身具有特色，解决前人没有解决或未很好解决的问题。 Tips： 创新点应在充分查阅资料的基础上提出，不能想当然提出。创新点应在充分查阅资料的基础上提出，不能想当然提出。 创新点应具有必要性和可行性，不可为创新而创新。创新

46、点应具有必要性和可行性，不可为创新而创新。 创新点不可过多，一般为创新点不可过多，一般为24条，条，过多会失去真实性或被认为实施困难过多会失去真实性或被认为实施困难。 l 水生植物资源化的新思路水生植物资源化的新思路。针对水生植物中纤维素和半纤维素浓度高、瘤胃微生物。针对水生植物中纤维素和半纤维素浓度高、瘤胃微生物 转化纤维素和半纤维素速度快的特点，提出利用瘤胃仿生技术和真养产碱杆菌由水转化纤维素和半纤维素速度快的特点，提出利用瘤胃仿生技术和真养产碱杆菌由水 生植物生产氢气和可降解塑料生植物生产氢气和可降解塑料PHA的新思路。的新思路。 l 瘤胃仿生反应器的创新设计瘤胃仿生反应器的创新设计。将

47、研制在结构和功能设计上模拟反刍动物瘤胃发酵功。将研制在结构和功能设计上模拟反刍动物瘤胃发酵功 能的连续流瘤胃反应器，实现水生植物中纤维素、半纤维素、木质素和寡糖类、蛋能的连续流瘤胃反应器，实现水生植物中纤维素、半纤维素、木质素和寡糖类、蛋 白质、脂肪等其他有机物的同时高效转化，以显著提高瘤胃反应器转化水生植物的白质、脂肪等其他有机物的同时高效转化，以显著提高瘤胃反应器转化水生植物的 效率、速率、稳定性和可靠性。效率、速率、稳定性和可靠性。 l 优化工艺参数的获取方法优化工艺参数的获取方法。将响应曲面最优化方法引入该研究中来获取生物反应器。将响应曲面最优化方法引入该研究中来获取生物反应器 的优化

48、工艺条件，与常用的固定其他参数只变化某一参数来获取优化工艺条件的方的优化工艺条件，与常用的固定其他参数只变化某一参数来获取优化工艺条件的方 法相比，有较大的优越性。法相比，有较大的优越性。 项目的特色与创新之处项目的特色与创新之处 1 1）认知性创新）认知性创新 认知性创新是申请者从前期研究中发现的新现象认知性创新是申请者从前期研究中发现的新现象 或规律，通过一定的预实验，能形成初步的解释新问或规律，通过一定的预实验，能形成初步的解释新问 题的理论假说，并能制定基本的解决问题的研究方案，题的理论假说，并能制定基本的解决问题的研究方案， 一般属于原始性创新。一般属于原始性创新。 2 2）研究材料

49、的创新）研究材料的创新 研究材料（试验对象）的创新表现在研究材料的特研究材料（试验对象）的创新表现在研究材料的特 殊性和不可替代性，具有重要的研究价值。殊性和不可替代性，具有重要的研究价值。 3 3）研究方法的创新）研究方法的创新 研究方法的创新可以是一种全新方法的建立，也可以是对传统方研究方法的创新可以是一种全新方法的建立，也可以是对传统方 法的改良，其创新之处在于能法的改良，其创新之处在于能解决用以往方法所不能解决的问题解决用以往方法所不能解决的问题，或，或 具有具有高效率高效率/高通量高通量等研究特点，可以帮助研究者快速便捷获取更新更等研究特点，可以帮助研究者快速便捷获取更新更 多的实验

50、数据。多的实验数据。 往往要求研究者阐述建立新方法或改进已有方法的往往要求研究者阐述建立新方法或改进已有方法的理论依据理论依据，并提，并提 供证明该方法供证明该方法具有具有初步可行性初步可行性的预实验数据的预实验数据。 年度研究计划年度研究计划 年度研究计划：年度研究计划： 根据课题技术路线对研究内容作一阶段性的安排。根据课题技术路线对研究内容作一阶段性的安排。 一般以年度为单位，也可以根据课题研究中具有代表性的研究内容预一般以年度为单位，也可以根据课题研究中具有代表性的研究内容预 期完成的时间来分割，如以半年左右为一个工作单元安排计划，一个期完成的时间来分割，如以半年左右为一个工作单元安排计

51、划，一个 工作单元可以并列安排不同分题任务。工作单元可以并列安排不同分题任务。 Tips： 每一工作单元的研究内容应具体、可行，并有具体的进度考核指标。每一工作单元的研究内容应具体、可行，并有具体的进度考核指标。 对实验内容的安排时间应合理、具体。对实验内容的安排时间应合理、具体。 各工作单元之间应具有连续性。各工作单元之间应具有连续性。 2004.01 2004. 05 进行间歇试验，富集和培养降解水生植物的优势菌群；考察机械匀浆等预处进行间歇试验，富集和培养降解水生植物的优势菌群；考察机械匀浆等预处 理理 技术对水生植物厌氧转化效率的影响；技术对水生植物厌氧转化效率的影响； 研制连续流瘤胃

52、反应器。研制连续流瘤胃反应器。 2004.06 2005. 04 进行瘤胃反应器转化水生植物的连续试验，揭示水生植物被生物降解的机制，进行瘤胃反应器转化水生植物的连续试验，揭示水生植物被生物降解的机制， 考察瘤胃微生物在接种到反应器之后和降解水生植物过程中形态、数量及代谢活性的变化；考察瘤胃微生物在接种到反应器之后和降解水生植物过程中形态、数量及代谢活性的变化； 以以 水生植物最大转化效率和速率为目标，优选瘤胃反应器的工艺参数和调控方法；进行真养产碱水生植物最大转化效率和速率为目标，优选瘤胃反应器的工艺参数和调控方法；进行真养产碱 杆菌反应器制取聚杆菌反应器制取聚-羟基烷酸酯的连续研究，确定反

53、应器的最佳工艺运行参数，使真养产碱杆羟基烷酸酯的连续研究，确定反应器的最佳工艺运行参数，使真养产碱杆 菌最大限度地将短链有机酸转化为聚菌最大限度地将短链有机酸转化为聚-羟基烷酸酯。羟基烷酸酯。 2005.042006.09 探讨反应器系统的耦合机制。用自行研制的选择性浓差扩散器耦合瘤胃仿生探讨反应器系统的耦合机制。用自行研制的选择性浓差扩散器耦合瘤胃仿生 反应器和真养产碱杆菌反应器反应器和真养产碱杆菌反应器, 分别进行以水葫芦、芦苇和水浮莲为原料制取氢气和聚分别进行以水葫芦、芦苇和水浮莲为原料制取氢气和聚-羟基烷羟基烷 酸酯的连续试验，探讨协调反应器系统获得最大生产效率的的调控机制。酸酯的连续

54、试验，探讨协调反应器系统获得最大生产效率的的调控机制。 2006.102006.12 研究成果的归纳总结。研究成果的归纳总结。 年度研究计划的科学统筹安排：年度研究计划的科学统筹安排：表格辅助表格辅助 2012.12012.122014.01-2015.122013.12013.12 提出提出可预期、可量化、可可预期、可量化、可“检查检查”的成果的成果 尽可能量化的成果指标：尽可能量化的成果指标： 论文论著的数量与档次；论文论著的数量与档次； 软硬件成果的具体指标；软硬件成果的具体指标； 拟申请发明专利的数量；拟申请发明专利的数量； 可能培养的研究生数量。可能培养的研究生数量。 预期成果预期成

55、果 高效、稳定的水生植物资源化系统的样本装置高效、稳定的水生植物资源化系统的样本装置1套。套。 生物反应器连续降解水生植物的优化工艺参数和获取方法。生物反应器连续降解水生植物的优化工艺参数和获取方法。 在瘤胃反应器中水生植物降解和产物形成的机理和控制方法。在瘤胃反应器中水生植物降解和产物形成的机理和控制方法。 国外国外SCI论文论文6-7篇篇,国内核心刊物论文国内核心刊物论文1-2篇。篇。 技术成果拟申请发明专利技术成果拟申请发明专利1-2项。项。 研究基础与工作条件研究基础与工作条件 研究工作基础：研究工作基础： 与本项目相关的研究工作积累和已取得的研究工作成绩。特别与本项目相关的研究工作积

56、累和已取得的研究工作成绩。特别 是与本项目相关的前期工作，包括必要的预实验、实验方法的是与本项目相关的前期工作，包括必要的预实验、实验方法的 建立、模型的建立等工作和成绩，以及开展本课题研究以来已建立、模型的建立等工作和成绩，以及开展本课题研究以来已 做的工作及取得的初步成绩。做的工作及取得的初步成绩。必要时提及自己重要的相关文章必要时提及自己重要的相关文章。 Tips： 工作积累从相关研究工作、人员技术情况及相关前期工作方面入手。工作积累从相关研究工作、人员技术情况及相关前期工作方面入手。 工作成绩指获奖、专利、发表的论文等。工作成绩指获奖、专利、发表的论文等。 申请者多年来从事有机废物生物

57、处理理论和技术的研究工作，在环境生物技术，尤其是生物处理申请者多年来从事有机废物生物处理理论和技术的研究工作，在环境生物技术，尤其是生物处理 系统设计和运行方面均取得了一系列研究成果。例如，申请者研制了一种新型高效的生物处理反系统设计和运行方面均取得了一系列研究成果。例如，申请者研制了一种新型高效的生物处理反 应器应器-厌氧折流式生物膜反应器；发明了将上流式厌氧污泥床反应器中颗粒污泥形成时间缩短三分厌氧折流式生物膜反应器；发明了将上流式厌氧污泥床反应器中颗粒污泥形成时间缩短三分 之一的两种新方法：无机絮凝剂法和粉末活性炭成膜法；研制成功了新型的有机废水两步生物产之一的两种新方法：无机絮凝剂法和

58、粉末活性炭成膜法；研制成功了新型的有机废水两步生物产 氢新技术；深入、系统地研究了有机废水厌氧酸化的热力学、动力学及工艺特性。申请者已承担氢新技术；深入、系统地研究了有机废水厌氧酸化的热力学、动力学及工艺特性。申请者已承担 了国家自然科学基金、国家了国家自然科学基金、国家863计划、中国科学院等资助的研究项目。计划、中国科学院等资助的研究项目。1995年以来申请者已在国外年以来申请者已在国外 学术刊物上发表论文？篇，其中？篇被学术刊物上发表论文？篇，其中？篇被SCI收录。申请者所在实验室已饲养了两头做过瘘管手收录。申请者所在实验室已饲养了两头做过瘘管手 术的绵羊，并进行了瘤胃细菌降解纤维素和半

59、纤维素的间歇试验。建立了快速有效的纤维素高效术的绵羊，并进行了瘤胃细菌降解纤维素和半纤维素的间歇试验。建立了快速有效的纤维素高效 降解菌筛选模型和酶活性测试方法，在前期试验研究中获得了两种能利用混合有机酸合成聚降解菌筛选模型和酶活性测试方法，在前期试验研究中获得了两种能利用混合有机酸合成聚-羟羟 基烷酸酯的真养产碱杆菌。申请者的上述工作为该课题的研究开展打下了良好的基础。基烷酸酯的真养产碱杆菌。申请者的上述工作为该课题的研究开展打下了良好的基础。 实验条件：实验条件： 已具备的实验条件，尚缺少的实验条件和拟解决的途已具备的实验条件，尚缺少的实验条件和拟解决的途 径，包括利用国家实验室、国家重点

60、实验室和部门重径，包括利用国家实验室、国家重点实验室和部门重 点实验室等研究基地的计划与落实情况。点实验室等研究基地的计划与落实情况。 Tips： 仪器设备、关键性的试剂药品等。仪器设备、关键性的试剂药品等。 已有的协作条件，原材料及加工条件。已有的协作条件，原材料及加工条件。 相关资源，如单位其他实验室条件。相关资源，如单位其他实验室条件。 ？大学环境工程实验室拥有气相色谱仪、液相色谱仪、离子色谱仪和废物生物处理？大学环境工程实验室拥有气相色谱仪、液相色谱仪、离子色谱仪和废物生物处理 研究所需要的常规仪器设备，另有厌氧生物处理试验装置、生物发酵罐、研究所需要的常规仪器设备，另有厌氧生物处理试