2020年電氣學科國家自然科學基金項目申請資助情況與學科動態(tài)

關永剛 李 虹 鄒 亮 丁曉峰

國家自然科學基金是國家創(chuàng)新體系重要組成部分，在推動我國自然科學基礎研究的發(fā)展，促進基礎學科建設，發(fā)現、培養(yǎng)優(yōu)秀科技人才等方面具有重要的作用。

《電工技術學報》本期推出國家自然科學基金委員會電氣科學與工程學科文章《2020年電氣學科國家自然科學基金項目申請資助情況與學科動態(tài)》，用詳實權威的數據全方位、多角度深度解析電氣學科申請中的關鍵問題并給出建議。電氣科學與工程學科正在推進的幾項重要工作為電氣學科未來發(fā)展指明了方向，“十四五”和中長期優(yōu)先發(fā)展領域值得重點關注。

緊跟國家自然科學基金工作導向，把握學科發(fā)展戰(zhàn)略，切實提升科研實力，必然會推進我國電氣專業(yè)領域創(chuàng)新能力提升，取得更高水平的發(fā)展！

2020年電氣學科國家自然科學基金項目申請資助情況與學科動態(tài)

關永剛1李 虹2鄒 亮3丁曉峰4

（1. 國家自然科學基金委員會電氣科學與工程學科 北京 100085 2. 北京交通大學電氣工程學院 北京 100044 3. 山東大學電氣工程學院 濟南 250061 4. 北京航空航天大學自動化科學與電氣工程學院 北京 100191）

基于對2020年國家自然科學基金項目數據的統(tǒng)計和分析，給出了電氣領域國家自然科學基金項目申請和資助情況。介紹了2020年電氣學科在重大研究計劃、雙清論壇和“十四五”規(guī)劃等幾項重要工作的開展情況。給出了電氣學科資助研究方向的具體調整情況。對電氣領域專家學者在國家自然科學基金項目方面給出了建議。

國家自然科學基金 申請和資助 學科動態(tài) 研究方向

0 引言

2020年，電氣科學與工程學科（簡稱電氣學科）國家自然科學基金項目（簡稱自然科學基金項目）的申請量有較大的增長，電氣學科在科學基金相關工作中也有一些重要的動態(tài)。本文統(tǒng)計了2020年電氣學科項目申請與資助情況，并進行了適當的分析。同時，對2020年電氣學科在重大研究計劃立項、雙清論壇舉辦、“十四五”規(guī)劃和學科資助研究方向調整情況進行了介紹。以期讓電氣領域專家學者了解電氣領域基礎研究的前沿、熱點和發(fā)展動態(tài)，同時為基金項目申請?zhí)峁﹨⒖肌?/p>

1 項目申請與資助情況

1.1 總體情況

2020年，電氣學科（一級申請代碼E07）收到各類自然科學基金申請共計3 346項，比2019年增加了16.75%。2020年電氣學科批準各類項目共計519項，與2019年相當。2020年項目申請數比2019年增加了480項，其中，面上項目增加了180項，青年科學基金項目增加了178項，分別較2019年增加了14.46%和16.87%，是主要的增長來源。2020年電氣學科各類基金項目申請和資助情況見表1。在批準項目中，電氣學科獲批了7項重大研究計劃項目、5項中英合作研究項目（重點）、1項國家重大科研儀器研制項目、16項智能電網聯(lián)合基金項目和8項其他聯(lián)合基金項目是2020年的亮點。

表1 2020年電氣學科各類基金項目申請和資助情況

Tab.1 Application and funding of various NSFC projects in electrical engineering discipline in 2020

為了反映統(tǒng)計結果的普遍性，本文后續(xù)的統(tǒng)計結果是基于2020年電氣學科面上項目、青年科學基金項目和地區(qū)科學基金項目的數據做出的。這三類項目本文簡稱面青地項目，申請共計2 800項，資助共計444項。

1.2 各二級申請代碼面青地項目申請和資助情況

優(yōu)化學科布局是新時代科學基金深化改革的重要任務之一[1]，電氣學科遵循知識體系的結構和邏輯演化規(guī)律及趨勢，對申請代碼進行了優(yōu)化和整合，并從2020年開始執(zhí)行新的申請代碼。申請代碼調整后，二級申請代碼由之前的13個合并至8個，并不再下設三級申請代碼，但是，電氣學科內涵變得更加豐富、學科體系也更加簡潔明晰。原有的研究方向均編列在新的申請代碼體系中，并有所擴充。調整前后申請代碼的對應情況見表2。

2020年電氣學科各二級申請代碼下面青地項目申請和資助情況見表3。由表3可見，選擇E07作為申請代碼的項目全部沒有獲得資助，建議今后申請人在申請時根據項目涉及的主要領域選擇符合的二級申請代碼，而不要籠統(tǒng)地選擇E07作為申請代碼。

2020年各二級申請代碼面青地項目申請量相對2019年的增長率如圖1所示。由圖1可見，二級申請代碼中，申請量增加幅度最大的是E0708（生物電磁技術），增長率為87%，其次為E0707（電能存儲與應用），增長率為37.8%，增長率超過10%的還有E0706（電力電子學）、E0703（電機及其系統(tǒng)）和E0704（電力系統(tǒng)與綜合能源）。

表2 電氣學科新舊申請代碼對照

Tab.2 Comparison of new and old application codes of electrical engineering discipline

表3 2020年各二級申請代碼面青地項目申請和資助情況

Tab.3 Application and funding of general program of each secondary application code in 2020

2020年各二級代碼資助項目數量占電氣學科總資助數量的比例如圖2所示?？梢?，目前E0704（電力系統(tǒng)與綜合能源）、E0706（電力電子學）、E0705（高電壓與放電）、E0703（電機及其系統(tǒng)）是電氣學科申請體量相對較大的領域，其他領域申請體量相對較小，需要給予適當的扶持和引導。

圖1 2020年各二級申請代碼申請量增長率

圖2 2020年各二級申請代碼資助量占比

1.3 不同研究方向面青地項目申請和資助情況

2020年面青地項目涉及的研究方向有120個，覆蓋了電氣學科申請代碼體系中的全部研究方向。其中，申請量排名前20研究方向的申請量之和占總申請量的43%，反映了電氣學科當前的研究熱點，各研究方向申請量具體情況如圖3所示。其中，綜合能源系統(tǒng)、新型與特種電機、放電等離子體技術與應用、變換器建模與控制和電能存儲與轉換系統(tǒng)，分別以88項、87項、86項、86項和79項位居前五。

2020年面青地項目資助量排名前20的研究方向的資助量總和占總資助量的49%，各研究方向的資助量具體如圖4所示。其中，放電等離子體技術與應用、新型與特種電機、永磁電機、綜合能源系統(tǒng)和電力系統(tǒng)電力電子裝備，分別以21項、17項、16項、14項和14項位居前五。

1.4 四類資助導向項目申請和資助情況

2018年，國家自然科學基金委員會（簡稱自然科學基金委）拉開了科學基金深化改革的序幕，作為三大改革任務之一的明確資助導向率先啟動，確定了基于“鼓勵探索、突出原創(chuàng)（A）；聚焦前沿、獨辟蹊徑（B）；需求牽引、突破瓶頸（C）；共性導向、交叉融通（D）”四類科學問題屬性分類的資助導向，并于2019年開始試點施行。2020年，電氣學科四類資助導向項目的申請和資助情況如圖5～圖7所示。

圖3 2020年電氣學科申請量前20名的研究方向

圖4 2020年資助量排名前20的研究方向

由圖5～圖7可見，C類導向“需求牽引、突破瓶頸”的申請量和資助量的占比均超過60%，B類導向“聚焦前沿、獨辟蹊徑”的申請量和資助量也超過了20%，這兩類導向無疑構成了電氣學科的主體，而且資助率也相對較高；而A類導向“鼓勵探索、突出原創(chuàng)”和D類導向“共性導向、交叉融通”的申請量和資助量占比、資助率均不足10%，表明申請人和評議人對這兩類項目的認識還不夠明確或一致。

圖5 四類資助導向項目申請量占比

圖6 四類資助導向項目資助量占比

圖7 四類資助導向項目資助率

1.5 申請項目依托單位分布情況

2020年申報電氣學科自然科學基金項目的依托單位共有422家，其中，大學類依托單位361家，研究所（院）類依托單位61家，與2019年相比依托單位總數增加了26家。獲得資助的依托單位共有117家，其中，大學類依托單位102家，研究所（院）類依托單位15家。2020年申請量排名前20的依托單位具體申請情況如圖8所示，申請量增量排名前20的依托單位申請量增加具體情況如圖9所示，資助量排名前20依托單位的具體資助情況如圖10所示。

2020年，面青地項目申請量排名前20位的依托單位申請項目合計972項，占比34.71%，而資助量排名前20的依托單位資助項目合計267項，占比60.13%。2020年，很多依托單位的申請量增加明顯，上海交通大學、西安交通大學、沈陽工業(yè)大學、重慶大學、河北工業(yè)大學分別以29項、22項、18項、17項和16項位居申請量增量的前五。

圖8 2020年申請量排名前20的依托單位

圖9 2020年申請量增量排名前20的依托單位

圖10 2020年資助量排名前20的依托單位

1.6 申請項目負責人情況統(tǒng)計

從項目負責人的性別、職稱和年齡三方面進行了申請和資助情況的統(tǒng)計。具體情況分別見表4～表6。

表4 2020年不同性別負責人申請和資助情況

Tab.4 Application and funding of different gender in 2020

表5 2020年不同職稱負責人申請和資助情況

Tab.5 Application and funding of different academic rank in 2020

表6 2020年不同年齡負責人申請和資助情況

Tab.6 Application and funding of applicants of different age in 2020

從性別方面看，2 800項面青地申請項目負責人中，男性有2 170人，女性有630人，女性占總數的22.50%；444項批資助項目負責人中，男性有375人，女性有69人，女性約占總數的15.54%?？梢姡再Y助率與男性相比略低。

從職稱方面看，項目負責人中具有正高級職稱、副高級職稱、中級職稱（含博士后）的人數呈現遞增趨勢，具有中級職稱（含博士后）和副高級職稱的申請人已經成為面青地項目申請的主力，占到了申請人數的80.57%。資助率方面，具有正高級職稱的負責人資助率相對較高，具有副高級職稱和中級職稱（含博士后）負責人資助率相近。

從年齡方面看，項目負責人大多集中在26～50歲。其中，31～40歲是最為集中的年齡段，基金申請量和資助量都在60%左右，顯示了基金項目負責人的年輕化趨勢。

2 2020年電氣學科其他重要動態(tài)

2.1 極端條件電磁能裝備科學基礎重大研究計劃

重大研究計劃圍繞國家重大戰(zhàn)略需求和重大科學前沿，加強頂層設計，凝煉科學目標，凝聚優(yōu)勢力量，形成具有相對統(tǒng)一目標或方向的項目集群，促進學科交叉與融合，培養(yǎng)創(chuàng)新人才和團隊，提升我國基礎研究的原始創(chuàng)新能力，為國民經濟、社會發(fā)展和國家安全提供科學支撐[2]。

2020年，由電氣學科牽頭組織和建議的重大研究計劃——極端條件電磁能裝備科學基礎獲得批準立項。該重大研究計劃以電磁能裝備領域的國家重大戰(zhàn)略需求為牽引，以建立電磁熱力多場耦合極端沖擊條件電磁能裝備基礎理論為核心，通過在等價實驗機理、在線測量原理、復雜系統(tǒng)建模理論、快速數值求解算法、材料評價與設計方法和數據處理及分析方法方面的不斷創(chuàng)新，為電磁能裝備的研制及發(fā)展提供科學基礎。該重大研究計劃的核心科學問題是：電磁熱力多場耦合極端沖擊條件電磁能與材料相互作用時空演化機理。聚焦電磁能裝備及其所用儲能電介質材料和直線推進金屬材料在多場耦合極端沖擊條件下的構效關系和物性演化，以材料調控為基礎，以耦合測試為手段，以長效服役為目標，揭示電磁熱力多場耦合極端沖擊條件電磁能與材料相互作用時空演化機理。

2020年該重大研究計劃年度指南發(fā)布后共收到項目申請107項，其中，重點支持項目35項、培育項目71項、戰(zhàn)略研究項目1項。經過評審，最終確定資助重點支持項目8項、培育項目8項和戰(zhàn)略研究項目1項。

2.2 “全景信息感知及智慧電網”雙清論壇

自然科學基金委第265期“雙清論壇”于2020年10月31日～11月1日在北京召開。本次論壇由自然科學基金委工程與材料科學部、信息科學部與政策局共同主辦，主題為“全景信息感知及智慧電網”。論壇主席由華中科技大學教授程時杰院士、國家電網公司陳維江院士與清華大學何金良教授共同擔任。來自中國科學院、清華大學、西安交通大學、華中科技大學等23個單位的41位專家學者應邀參加了論壇，涉及電力裝備、傳感技術、電力系統(tǒng)、信息感知以及自動控制等多個學科。

本次論壇探討了“全景信息感知賦能電網智慧”的研究現狀、前沿科學問題和發(fā)展趨勢；結合我國在該領域的研究基礎和優(yōu)勢，分析和凝煉了亟需關注和解決的重要基礎科學問題。會議圍繞電網全景信息智能感知、智慧電力能源裝備和基于信息透明的智慧電網三個議題進行了深入研討。與會專家一致認為，電力系統(tǒng)全景信息感知及集成化智能是電工技術、信息技術以及材料領域重要的交叉研究方向，超前部署電力能源裝備微型化智能傳感器件、電力能源裝備多信息融合的健康狀態(tài)診斷理論以及“雙高”電力系統(tǒng)集成化智能等方面的基礎研究與交叉研究、加強技術自主創(chuàng)新及電力能源設備升級，對于我國電力能源系統(tǒng)應對“高比例可再生能源并網”與“高比例電力電子裝備并網”的挑戰(zhàn)具有重要意義。

2.3 電氣學科“十四五”規(guī)劃與學科發(fā)展戰(zhàn)略

2020年是“十三五”的最后一年，也是制定“十四五”規(guī)劃和學科發(fā)展戰(zhàn)略的關鍵一年。根據工作要求，本次規(guī)劃和學科發(fā)展戰(zhàn)略的制定應充分體現前瞻性和戰(zhàn)略性，結合工程科學與材料科學的特點，注重學科前沿與國家重大需求的有機結合。在制定學科發(fā)展戰(zhàn)略的過程中，還應體現時代性，以國際形勢和環(huán)境變化為背景，貫徹科學基金深化改革的有關精神和舉措。在時間尺度上，既要考慮“十四五”也要考慮“中長期”。

本次電氣學科“十四五”規(guī)劃和學科發(fā)展戰(zhàn)略制定工作于2019年7月啟動，總體工作由陳維江院士負責，并按8個二級申請代碼成立了工作組和顧問組。2020年11月21～22日，國家自然科學基金電氣學科“十四五”規(guī)劃暨學科發(fā)展戰(zhàn)略研討會在成都召開。電氣學科5位院士以及170多位來自相關單位的專家學者參加了會議。通過分領域學科發(fā)展戰(zhàn)略專題報告、集體研討和分組討論等形式，與會院士、專家針對學科發(fā)展戰(zhàn)略報告初稿的內容和不足，進行了深入、熱烈的交流和研討，進一步明確了學科未來發(fā)展戰(zhàn)略思路，為進一步完善和提升學科發(fā)展戰(zhàn)略研究報告奠定了基礎。

目前，電氣學科已經制定了一個中長期優(yōu)先發(fā)展領域和三個“十四五”優(yōu)先發(fā)展領域。其中，中長期優(yōu)先發(fā)展領域為：高比例可再生能源電力系統(tǒng)和電能安全高效轉化存儲利用；“十四五”優(yōu)先發(fā)展領域為：智能電網與裝備、高效高質電能轉換與變換和電磁-生物相互作用與電磁診療。

3 電氣學科資助研究方向調整情況

為了進一步貫徹學科優(yōu)化布局的要求，發(fā)揮研究方向在基金項目申請和管理中的導向作用，結合電氣學科發(fā)展動態(tài)和國家需求情況，電氣學科對各個二級申請代碼下的研究方向進行了適當調整，新增了22個研究方向，更名了31個研究方向。調整體現了各個領域的科技前沿和前瞻性基礎研究方向，并對申請量較小的研究方向進行了適當合并與整合。調整后的研究方向將在2021年開始施行，后續(xù)會根據情況進行動態(tài)調整。

3.1 電氣學科新增研究方向

電氣學科各個二級申請代碼下新增的研究方向具體見表7。新增的研究方向集中在計算仿真、數字孿生、測試感知、熱管理以及新的熱點和交叉方向等。

表7 電氣學科新增的研究方向

Tab.7 The new research directions for electrical engineering discipline

(續(xù))

3.2 電氣學科更名研究方向

電氣學科各個二級申請代碼下更名的研究方向具體見表8。其中，不涉及方向整合或拆分的更名18個，此類變更將原有的研究領域進一步拓展。涉及整合的研究方向有8個，這些研究方向申請量相對較少，不便于管理，整合為2個。涉及拆分的研究方向有5個，這些研究方向申請量相對較大，也不便于管理，拆分為15個。

表8 電氣學科更名的研究方向

Tab.8 The updated research directions for electrical engineering discipline

(續(xù))

4 建議

1）自然科學基金項目申請時請根據研究內容和科學問題，同時結合在線填寫申請書時的系統(tǒng)提示，準確選擇申請代碼、研究方向和關鍵詞。建議選擇最符合的二級申請代碼，不建議選擇一級申請代碼。

2）建議在申請自然科學基金項目時，繼續(xù)堅持自由探索，同時要注重需求導向和問題導向，結合科學前沿和國家需求提煉科學問題，特別是針對“卡脖子”技術背后的科學問題。

3）建議電氣領域的專家學者關注“極端條件電磁能裝備科學基礎”重大研究計劃和自然科學基金委的其他相關重大研究計劃，積極組織申報相關 項目。

4）未來，國家自然科學基金將進一步加強科研誠信建設。建議專家學者在填寫自然科學基金項目申請書、發(fā)表和錄入自然科學基金項目資助成果時要加強自我檢查和核實，避免發(fā)生相關問題。

5）建議電氣領域的專家學者繼續(xù)關注和關心電氣學科和基金工作，并對學科和基金事業(yè)的發(fā)展提出建設性的意見和建議。

[1] 國家自然科學基金委員會. 2019年度國家自然科學基金項目指南[M]. 北京: 科學出版社, 2019.

[2] 國家自然科學基金委員會. 國家自然科學基金重大研究計劃管理辦法[A/OL]. (2015-05-12)[2020-1-14]. http://nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab475/info70228. htm.

[3] “極端條件電磁能裝備科學基礎”重大研究計劃2020年度項目指南[A/OL]. (2020-09-23)[2020-1-14].http://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab568/info79018. htm.

[4] 第265期雙清論壇“全景信息感知及智慧電網”在京召開[EB/OL]. (2020-12-11)[2020-1-14]. http://www. nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab445/info79347.htm.

The Application and Funding of NSFC Project and Important Events of Electrical Engineering Discipline in 2020

1234

（1. Electrical Science and Engineering Discipline of National Natural Science Foundation of China Beijing 100085 China 2. School of Electrical Engineering Beijing Jiaotong University Beijing 100044 China 3. School of Electrical Engineering Shandong University Jinan 250061 China 4. School of Automation Science and Electrical Engineering Beihang University Beijing 100191 China）

Based on the statistics and analysis of NSFC project data in 2020, the application and funding of NSFC projects in electrical field are given. The progress of several important works, such as the major research plan, Shuangqing forum and the 14th five year plan of electrical engineering discipline in 2020 are introduced. The specific adjustment of research directions funded by the electrical engineering discipline is addressed. Some suggestions on NSFC project are supplied, which may be useful for experts and scholars of electrical engineering.

National natural science fund, application and funding, important events, research direction

T-01

10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.210000

2021-01-14

2021-01-18

關永剛 男，1974年生，研究員，國家自然科學基金委員會工程與材料科學部電氣科學與工程學科項目主任，研究方向為高電壓與絕緣技術。E-mail: guanyg@nsfc.gov.cn（通信作者）

李 虹 女，1980年生，教授，博士生導師，研究方向為電力電子與電力傳動。E-mail: hli@bjtu.edu.cn

鄒 亮 男，1983年生，副教授，研究方向為高電壓與絕緣技術、應用電磁學等。E-mail: zouliang@sdu.edu.cn

丁曉峰 男，1983年生，副教授，特聘研究員，博士生導師，研究方向為特種電機系統(tǒng)、寬禁帶功率器件等。E-mail: dingxiaofeng@buaa.edu.cn

（編輯 崔文靜）