如何撰写高质量的国家自然基金申请书

1、一、自然基金的宗旨：一、自然基金的宗旨： 有效运用国家自然科学基金，有效运用国家自然科学基金，支持支持基础研究，坚持自由探索，发挥导向作基础研究，坚持自由探索，发挥导向作用，发现和培养科学技术人才用，发现和培养科学技术人才，促进科，促进科学技术进步和经济社会协调发展。学技术进步和经济社会协调发展。依靠专家、发扬民主、择优支持、公正合理依靠专家、发扬民主、择优支持、公正合理 二、如何做好自己的职业规划？二、如何做好自己的职业规划？教师的职责：教师的职责： 教学、教学、项目申请项目申请、学术活动、学术活动三、申请书的定位：三、申请书的定位：基础研究基础研究： 凝炼科学问题凝炼科学问题 探索前沿领域

2、探索前沿领域 创新是灵魂创新是灵魂学术论文学术论文学术会议学术会议学术服务学术服务一、创新，开辟新的职业方向一、创新，开辟新的职业方向是否拓展了导师、前辈的研究领域？是否拓展了导师、前辈的研究领域？注意区分注意区分类似研究方向是否受到资助？类似研究方向是否受到资助？查阅过去资助纪录查阅过去资助纪录与国际同行的不同点？与国际同行的不同点？大量阅读文献大量阅读文献二、创新的标准二、创新的标准让自己暗自高兴让自己暗自高兴! ! 灵感？学科交叉？新原理？新技术？灵感？学科交叉？新原理？新技术？让同行从你的申请书学到新知识让同行从你的申请书学到新知识! !不要担心别人偷你的不要担心别人偷你的Idea!I

3、dea!让自己与同事无法再改自己的申请书让自己与同事无法再改自己的申请书! ! 注意每个细节？注意每个细节？159805003机械学机械学1999-200114万万陈云飞陈云飞250276011工程热物理工程热物理2003-200525万万陈云飞陈云飞350676019工程热物理工程热物理2007-200930万万陈云飞陈云飞450475077机械学机械学2005-200724万万陈云飞陈云飞550506008工程热物理工程热物理2006-200825万万杨决宽杨决宽650505007机械学机械学2006-200824万万王玉娟王玉娟750275026机械学机械学2003-200524万万庄苹

4、庄苹850776017工程热物理工程热物理2008-201030万万陈敏华陈敏华950875047机械学机械学2009-201136万万陈云飞陈云飞1050925519机械学机械学2010-2013200万万陈云飞陈云飞灵感？学科交叉？新原理？新技术？灵感？学科交叉？新原理？新技术？l自然基金与职业规划自然基金与职业规划l创新是申请书的灵魂创新是申请书的灵魂l如何创新？如何创新？l申请书的风格申请书的风格ScienceTechnologyOther EngineeringMechanical Engineering一、科学原理上能否创新？一、科学原理上能否创新？-原理创新原理创新学会发现问题：

5、学会发现问题：潜在的？前瞻的？能形成共鸣的潜在的？前瞻的？能形成共鸣的? ?挑战传统学科中未解难题：挑战传统学科中未解难题：摩擦、流体、传热摩擦、流体、传热二、研究对象能否改变？二、研究对象能否改变？-开辟新方向开辟新方向已掌握的原理、知识解决新对象？已掌握的原理、知识解决新对象？相近学科、类似方法解决新对象？相近学科、类似方法解决新对象？三、能否利用现有的新技术？三、能否利用现有的新技术？-学科交叉学科交叉已掌握的成熟技术解决新对象？已掌握的成熟技术解决新对象？其它学科的新技术解决自己的老问题？其它学科的新技术解决自己的老问题？ 机械工业是国民经济的支柱产业，工业化机械工业是国民经济的支柱产

6、业，工业化国家的财富有国家的财富有60%60%80%80%是制造业创造的。摩是制造业创造的。摩擦、磨损是机械零部件失效的主要形式之一，擦、磨损是机械零部件失效的主要形式之一，在机械设备上，有三分之一设备的失效是由过在机械设备上，有三分之一设备的失效是由过度磨损造成的，度磨损造成的，40%40%的能量损失是由摩擦造成的。的能量损失是由摩擦造成的。 摩擦产生的机理是什么？摩擦产生的机理是什么？1 1、鹅卵石模型、鹅卵石模型( (达芬奇、库仑，达芬奇、库仑，16631663-1806-1806年年) )2 2、表面粗糙模型、表面粗糙模型( (D.Tabor,1954D.Tabor,1954， Oxf

7、ord Oxford ) )主要贡献：能够解释宏观摩擦现象，但主要贡献：能够解释宏观摩擦现象，但不能从第一原理给出解释。不能从第一原理给出解释。rrAANFf3 3、表面吸附模型：、表面吸附模型：( (Gang.H. and M. Robbins, Gang.H. and M. Robbins, Science Science ，19991999) )主要工作：基于牛顿定律，应用分子动力主要工作：基于牛顿定律，应用分子动力学模型验证该假设。学模型验证该假设。-2024681 01 21 41 61 82 0024681 01 21 41 61 82 0z Axis x a x is (c )

8、S o lid p a rtic le F lu id a to m I= 8 0 0 0 04 4、表面损伤与自修复模型：、表面损伤与自修复模型：( (E.Gerde,M.Marder,E.Gerde,M.Marder,NatureNature,2001,2001) )主要贡献：应用晶格动力学模型验证该主要贡献：应用晶格动力学模型验证该假设。假设。Film thickness h=1100 mReynolds equation for steady state sliding XHUYPHYXPHX6)()(331994年，撰写滑动轴承年，撰写滑动轴承1995年博士毕业，撰写汽车年博士毕业，

9、撰写汽车1996年，撰写波箔轴承年，撰写波箔轴承全部失败！全部失败！nm100Reynolds equation for steady state sliding XHUYPHYXPHX6)()(33间隙由间隙由10001000纳米减小到纳米减小到5 5纳纳米，带来巨大的工程挑战！米，带来巨大的工程挑战！Film thickness h=110 nm 高密磁盘系统的超薄液膜润滑理论与实验研究高密磁盘系统的超薄液膜润滑理论与实验研究研究对象新研究对象新- -硬盘系统硬盘系统摩擦学前沿摩擦学前沿- -纳米摩擦学，明确的工程背景纳米摩擦学，明确的工程背景理想的物理模型解决基础科学问题理想的物理模型解

10、决基础科学问题 Tip Solid-Solid Conduction Liquid-Film Conduction Air Conduction Radiation Cantilever Cantilever Mount Liquid Cr Pt SiO2 Sample Substrate Sample 如何进一步提高数据记如何进一步提高数据记录密度？录密度？19721972年，年，IBM3370 IBM3370 磁盘磁盘 飞高飞高650650nmnm20022002年，年，SegateSegate飞高飞高15nm15nm雷诺方程雷诺方程系统结构动力学方程系统结构动力学方程超薄液膜三维纳维斯托

11、克方程超薄液膜三维纳维斯托克方程l1.2*1.0*0.3mmlY.F. Chen, Trib. Trans. 2001稳定性好稳定性好环境适应性、灰尘颗粒环境适应性、灰尘颗粒粘连问题粘连问题飞高飞高5 5nmnmlY.F. Chen, APL, 200250505007撰写内容系统深入撰写内容系统深入有较好的工作基础有较好的工作基础摩擦学前沿摩擦学前沿纳米摩擦学与微纳机电的结合纳米摩擦学与微纳机电的结合创新点创新点2 2个个微振动器、径向密度微振动器、径向密度近场热近场热/ /电电/ /光记录，光记录，10001000GB/inGB/in2 2，R=20nmR=20nm磁记录系统，磁记录系统，

12、100100GB/inGB/in2 2 ，飞高，飞高 6nm 6nmBinnig,1996HeaterTC1 at the tip endTC2 at the base of the tipTC1(Hot)TC2HeaterIrCrTE FilmColdHeaterTC1 at the tip endTC2 at the base of the tipTC1(Hot)TC2HeaterIrCrTE FilmColdPt-CrJunction mLaser ReflectorSiNxCantileverCr linePt LineTip mPt-CrJunction mLaser Reflect

13、orSiNxCantileverCr linePt LineTip m1st Generation 2nd Generation Tip Solid-Solid Conduction Liquid-Film Conduction Air Conduction Radiation Cantilever Cantilever Mount Liquid Cr Pt SiO2 Sample Substrate Sample RtsRtTsTaTtRc50275026 学科交叉学科交叉工程热物理与机械的交叉工程热物理与机械的交叉摩擦学前沿摩擦学前沿利用新技术解决老问题利用新技术解决老问题创新点创新点2

14、2个个微热扫描探针技术微热扫描探针技术同时研究摩擦机理与传热机理同时研究摩擦机理与传热机理l自然基金与职业规划自然基金与职业规划l创新是申请书的灵魂创新是申请书的灵魂l如何创新？如何创新？l申请书的风格申请书的风格中规中矩型中规中矩型特色鲜明型特色鲜明型中规中矩型中规中矩型重视文献综述重视文献综述详细叙述技术路线详细叙述技术路线重视工作基础重视工作基础严谨、细致严谨、细致l重视文献综述重视文献综述尽可能给评审专家一个问题的全貌尽可能给评审专家一个问题的全貌工作背景：工作背景：研究现状；存在主要的挑战；各研究现状；存在主要的挑战；各个研究小组的解决方案；个研究小组的解决方案；优缺点优缺点论述问题

15、要集中论述问题要集中不要分散注意力不要分散注意力语言生动语言生动学会讲故事学会讲故事中规中矩型中规中矩型 为了提高微处理器的运行速度和芯片的为了提高微处理器的运行速度和芯片的集成度，芯片的集成逐渐由二维向三维发展。集成度，芯片的集成逐渐由二维向三维发展。降低芯片的温度，消除电子器件工作过程中降低芯片的温度，消除电子器件工作过程中所产生的热量是电子器件工作稳定的基本条所产生的热量是电子器件工作稳定的基本条件。如件。如486486微处理器工作过程中所产生的热量微处理器工作过程中所产生的热量为为4W4W，586586为为16W16W，由国际半导体商业学会预，由国际半导体商业学会预测，在下一个测，在下

16、一个5 5年内微处理器所产生的热量将年内微处理器所产生的热量将达到达到220W220W。想象一下，在一个一只鞋的空间想象一下，在一个一只鞋的空间里，点亮一只里，点亮一只220W220W的灯泡的后果将不堪设想的灯泡的后果将不堪设想。 ?dTdSTTSABBAABAB,TSZT2Seebeck coefficientElectrical conductivityThermal conductivityThin film superlatticesBulk nanocompositesModified from Majumdar, Science 303, 777(2004)S S2 e pCarr

17、ier concentration (n)MetalSemi-conductorInsulatorl详细叙述技术路线详细叙述技术路线尽可能考虑全面，让专家容易明白尽可能考虑全面，让专家容易明白不怕泄密不怕泄密l明确给出技术难点，做到无懈可击明确给出技术难点，做到无懈可击l重视工作基础重视工作基础给出有意义的代表性论文给出有意义的代表性论文切记基金是小同行评审，垃圾切记基金是小同行评审，垃圾SCI论文论文只会帮倒忙！只会帮倒忙！中规中矩型中规中矩型特色鲜明型特色鲜明型l文献综述详略得当文献综述详略得当l重点阐明自己的思想和创新重点阐明自己的思想和创新l叙述一个完整的故事叙述一个完整的故事灵感、明

18、确创新、言简意赅灵感、明确创新、言简意赅对大多数人而言，对大多数人而言，半导体半导体一词的一词的直接联想可能是现代的微电子工业，如个直接联想可能是现代的微电子工业，如个人计算机、光通信等。人计算机、光通信等。事实上，在上个世事实上，在上个世纪纪5050年代，激发人们对半导体研究兴趣的年代，激发人们对半导体研究兴趣的则是制冷，则是制冷，人们希望找到一种高性能的半人们希望找到一种高性能的半导体热电制冷模块，以制造出固体冰箱或导体热电制冷模块，以制造出固体冰箱或固态热电转换器件固态热电转换器件 n不仅读专业文献，也读科普文献、综述文不仅读专业文献，也读科普文献、综述文献，了解历史献，了解历史在物理学及工程领域，在物理学及工程领域，一个令人尴尬一个令人尴尬的秘密是摩擦力到底是如何产生的秘密是摩擦力到底是如何产生的？的？ 正如一句名言所说正如一句名言所说：“上帝制造了晶上帝制造了晶体