王國彪 賴一楠 宋建麗 何柏巖
國家自然科學(xué)基金委員會工程與材料科學(xué)部,北京,100085
NSFC機械工程學(xué)科2014年度管理工作綜述
王國彪賴一楠宋建麗何柏巖
國家自然科學(xué)基金委員會工程與材料科學(xué)部,北京,100085
介紹了2014年度國家自然科學(xué)基金委員會(NSFC)機械工程學(xué)科科學(xué)基金項目的申請、評審及資助情況;以機構(gòu)學(xué)與機器人和微/納機械系統(tǒng)兩個領(lǐng)域的申報項目為例,對申請、評審和資助情況進行了分析。概述了2013年度科學(xué)基金項目的結(jié)題/進展情況,總結(jié)了項目執(zhí)行過程中存在的問題。回顧了學(xué)科在“十三五”戰(zhàn)略規(guī)劃制定、重大項目立項、學(xué)術(shù)交流與合作、人才培養(yǎng)與團隊建設(shè)和鼓勵創(chuàng)新等方面的管理舉措。綜述了2014年度我國機械工程領(lǐng)域的國際學(xué)術(shù)影響和取得的最新進展;對2015年度學(xué)科工作進行了展望。
機械工程學(xué)科;科學(xué)基金評審;學(xué)科進展;學(xué)科管理
1.1申請與受理
2014年,工程科學(xué)二處(簡稱科學(xué)處)共接收各類項目申請4603項。其中,面上項目2052項、青年科學(xué)基金項目1845項、地區(qū)科學(xué)基金項目281項(簡稱三類項目)。
受NSFC限項政策影響[1],2014年三類項目申請總數(shù)量繼續(xù)呈下降趨勢。其中,面上項目申請量同比減少19.34%;青年科學(xué)基金申請量同比增長1.6%;地區(qū)科學(xué)基金申請量同比減少3.8%。
經(jīng)初審,三類項目中共有169項因各種原因不予受理,主要原因有:①申請書缺頁或缺項、缺少項目組成員簡歷(14.2%);②基本信息表中研究日期填寫有誤(17.75%);③申請人或項目組成員申請超項(15.38%);④報告正文年度研究計劃有誤(18.34%)等。
1.2評審與資助
科學(xué)處對受理的4009項三類項目按不同領(lǐng)域分成396個組進行“打包”評議。面上項目和地區(qū)科學(xué)基金項目各指派5位同行評議專家,青年科學(xué)基金項目指派3位同行評議專家。共指派評議16 459份,評議意見回收率100%。經(jīng)過NSFC規(guī)定的評審程序, 2014年度科學(xué)處共資助各類項目1155項,資助經(jīng)費70 115萬元,三類項目的資助經(jīng)費占總經(jīng)費的80.13%。各類項目資助數(shù)量和所占比例如圖1所示。其中,資助面上項目485項,資助率23.64%,平均資助強度為83.01萬元/項;青年科學(xué)基金項目524項,資助率28.40%,平均資助強度為24.99萬元/項;地區(qū)科學(xué)基金項目59項,資助率21.00%,平均資助強度為47.97萬元/項。青年科學(xué)基金項目的資助數(shù)首次超過面上項目。三類項目平均資助強度為52.61萬/項,平均資助率25.56%。三類項目的申請、受理、評審和資助情況如表1所示。
另外,科學(xué)處在某些有望取得創(chuàng)新性突破的前沿領(lǐng)域,如面向生命體夾持/操作/定位機構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計、高效(節(jié)能)驅(qū)動/能源轉(zhuǎn)換裝置設(shè)計/制造、材料-結(jié)構(gòu)一體化精確制造等,以面上項目群的方式給予了較高強度的資助[1]。
圖1 2014年科學(xué)處資助的各類項目數(shù)量及所占比例
項目類型申請項數(shù)受理項數(shù)初篩率(%)上會項數(shù)上會率(%)資助項數(shù)資助率(%)面上項目205219455.2163332.5448523.64青年科學(xué)基金184517932.8268938.4352428.40地區(qū)科學(xué)基金2812713.567929.155921.00
1.3典型領(lǐng)域申請與資助分析
下面分別以機械學(xué)領(lǐng)域的二級代碼E0501(機構(gòu)學(xué)與機器人)和制造科學(xué)領(lǐng)域的二級代碼E0512(微/納機械系統(tǒng))為例,對2014年度申請與資助情況進行分析。
1.3.1機構(gòu)學(xué)與機器人領(lǐng)域的申請與資助情況
機構(gòu)學(xué)在廣義上又稱機構(gòu)與機器科學(xué),是機械設(shè)計及理論二級學(xué)科的重要研究分支,在機械工程一級學(xué)科中占有重要的基礎(chǔ)研究地位[2];機器人學(xué)則是研究自動執(zhí)行工作的機器裝置的學(xué)科。E0501下設(shè)3個三級代碼:E050101(機構(gòu)學(xué)與機器組成原理)、E050102(機構(gòu)運動學(xué)與動力學(xué))、E050103(機器人機械學(xué))。2014年度本代碼共受理三類項目226項,涉及141個申請單位。
2014年,機構(gòu)學(xué)與機器人領(lǐng)域面上項目和青年科學(xué)基金申請量均呈現(xiàn)下降趨勢,面上項目降幅為18.4%;青年科學(xué)基金項目降幅為19.8%;地區(qū)科學(xué)基金項目的申請數(shù)量變化不大。從三級代碼分布看,E050102受理項目數(shù)量最多,為112項,E050103受理項目數(shù)76項,E050101受理項目38項。
從資助情況看,2014年機構(gòu)學(xué)與機器人領(lǐng)域共資助三類項目61項(資助率25.52%)。其中,面上項目30項(資助率23.80%)、青年科學(xué)基金項目27項(資助率29.67%)、地區(qū)科學(xué)基金項目4項(資助率18.18%)。同時,機構(gòu)學(xué)與機器人領(lǐng)域還資助杰出青年科學(xué)基金1項(清華大學(xué)劉辛軍)、優(yōu)秀青年科學(xué)基金2項(天津大學(xué)陳焱、燕山大學(xué)丁華鋒)和重點項目1項(上海交通大學(xué)朱向陽)。
并聯(lián)機構(gòu)與醫(yī)療/康復(fù)機器人是E0501代碼的申請熱點,這兩個領(lǐng)域的申請約有70項。在并聯(lián)機構(gòu)領(lǐng)域,研究內(nèi)容主要涉及工作空間分析、尺度綜合、動力學(xué)建模、奇異位姿分析、少自由度并聯(lián)機構(gòu)設(shè)計、剛?cè)狁詈蠁栴}等;研究對象主要包括坦克、油船、直升機等的模擬器、振動篩、天線等。而在醫(yī)療/康復(fù)機器人領(lǐng)域,研究內(nèi)容主要涉及觸覺感知、運動規(guī)劃、可穿戴設(shè)備、生-機-電系統(tǒng)、關(guān)節(jié)與驅(qū)動、助力外骨骼等;應(yīng)用領(lǐng)域主要包括外科手術(shù)、行走助力、偏癱康復(fù)、跌倒監(jiān)測等。工業(yè)機器人方面的研究也占相當(dāng)數(shù)量,主要涉及奇異位姿、機器視覺、振動抑制、仿人運動、剛度與精度、鉸鏈間隙等;工程應(yīng)用方面則包括拋光控制、噴涂成膜、精密裝配、紡織與印刷、輪胎模具等。在移動機器人/行走機構(gòu)方面則側(cè)重于地形適應(yīng)、混合驅(qū)動、多足協(xié)調(diào)、爬壁吸附等研究,并應(yīng)用于管道清淤、滅火救災(zāi)、工程機械等。農(nóng)機類項目也相對較多,約為20項,主要涉及收獲原理、土-機耦合、采摘機構(gòu)、播種機構(gòu)等。傳統(tǒng)機構(gòu)學(xué)領(lǐng)域,如構(gòu)型與可動性、球面機構(gòu)、凸輪機構(gòu)、連桿機構(gòu)等研究相對較少。值得注意的是,部分研究對象為車輛的項目,涉及動力學(xué)、線控制動等,與機構(gòu)學(xué)與機器人關(guān)系不大,不宜在本代碼申請。
該領(lǐng)域的申請書大都具有鮮明的工程背景,如工業(yè)機器人、航天器機構(gòu)、地面行走機構(gòu)、采摘機構(gòu)、紡織與印刷機構(gòu)等。但部分申請書更多強調(diào)了研究與應(yīng)用背景,而凝煉的科學(xué)問題不夠深入,更多是針對特定的工程對象開展的具體問題研究,而缺乏普適性和規(guī)律性的機理研究。
1.3.2微/納機械系統(tǒng)領(lǐng)域的申請與資助情況
微/納機械系統(tǒng)(E0512)是先進制造的前沿領(lǐng)域,其內(nèi)容涵蓋微/納機械驅(qū)動器與執(zhí)行器件(E051201)、微/納機械傳感與控制(E051202)、微/納制造過程檢測與控制(E051203)和微/納機械系統(tǒng)組成原理與集成(E051204)4個三級代碼。2014年,E0512代碼共接收三類項目申請169項,涉及104個依托單位。申請數(shù)量前3名的單位分別為清華大學(xué)、西安交通大學(xué)和中北大學(xué),共申請24項,占申報總數(shù)的14.20%。
受限項政策的影響,面上項目的申請數(shù)量連續(xù)兩年呈下降態(tài)勢;青年科學(xué)基金的申報數(shù)量略有下降;由于微/納機械系統(tǒng)領(lǐng)域的相關(guān)研究對實驗條件和設(shè)備要求相對苛刻,故地區(qū)科學(xué)基金的申請數(shù)量處于較低水平,僅有2項。其中,E051201和E051203的申請數(shù)量較多;E051204申報數(shù)量最少。在受理的160項三類項目中,有63項通過函評進入會議評審階段,上會率39.38%。其中,面上項目32項(上會率36.78%),青年科學(xué)基金項目31項(上會率39.74%)。經(jīng)會議評審,面上項目和青年科學(xué)基金項目各有23項獲得資助,平均資助率27.22%。同時,微/納機械系統(tǒng)領(lǐng)域還資助杰出青年科學(xué)基金1項(浙江大學(xué)居冰峰)和優(yōu)秀青年科學(xué)基金1項(中北大學(xué)丑修建)。
E0512代碼申報內(nèi)容和研究對象主要包括微納制造技術(shù)、微流控生物芯片、慣性MEMS系統(tǒng)、微納系統(tǒng)與功能器件、宏微驅(qū)動器與納米定位平臺、納米換能器和微納測試等7個方向。青年科學(xué)基金中,以微納制造技術(shù)、微流控生物芯片和慣性MEMS系統(tǒng)等三個方向的申請量最多,分別占申請總數(shù)的19.23%、19.23%和15.38%;微納米測試技術(shù)申請數(shù)量最少,占申請總數(shù)的8.97%。而面上項目的研究內(nèi)容相對集中,微納制造技術(shù)、微納系統(tǒng)與功能器件、慣性MEMS系統(tǒng)列前3位,而納米換能器和微流控生物芯片方面的項目較少??梢姡⒓{制造技術(shù)、微納系統(tǒng)與功能器件、慣性MEMS系統(tǒng)、納米定位平臺和微納米測試等領(lǐng)域具有相對穩(wěn)定的研究隊伍;而在青年科學(xué)基金中占有較高比例的微流控生物芯片和納米換能器,在面上項目中較少涉及。從評審情況來看,青年科學(xué)基金中,納米定位平臺相關(guān)的項目專家認可度最高,超過一半的項目通過了專家的通訊評審;而微流控生物芯片相關(guān)的項目評審結(jié)果較差,主要是由于部分申請書的研究主題或關(guān)鍵科學(xué)問題偏離了機械制造領(lǐng)域。在面上項目中,以微納制造技術(shù)和微納系統(tǒng)與功能器件為研究內(nèi)容的項目質(zhì)量較高,而傳統(tǒng)微機電系統(tǒng)領(lǐng)域的慣性MEMS系統(tǒng)和微納測試技術(shù)稍遜一籌,創(chuàng)新性較差。
2.1結(jié)題與年度進展總體情況
2014年,科學(xué)處共接收2009~2013年度批準(zhǔn)的各類項目《國家自然科學(xué)基金資助項目結(jié)題報告》(簡稱結(jié)題報告)817份。其中,面上項目421項、青年科學(xué)基金項目264項、地區(qū)科學(xué)基金項目26項、其他類型項目106項。
在科學(xué)基金的資助下,絕大多數(shù)項目在理論、方法和技術(shù)研究、發(fā)表論文、知識產(chǎn)權(quán)、獲獎、人才培養(yǎng)等方面取得了較好的成績。據(jù)不完全統(tǒng)計,依托三類項目,共進行國際特邀報告65次;獲國家級獎勵13項;SCI檢索論文2052篇,占發(fā)表論文總數(shù)的33.5%(2012年度為21.8%);出版專著201部;獲批發(fā)明專利683件;711個項目中有493個項目發(fā)表了SCI檢索的論文??茖W(xué)處根據(jù)結(jié)題報告與相關(guān)成果情況,對每個結(jié)題項目進行了綜合評價,推薦2013年度結(jié)題評價為“A”和2012年度結(jié)題評價為“A”的三類項目49項,在ICFDM 2014會議上進行基金成果口頭報告并參與項目評優(yōu)[3]。
2014年,科學(xué)處共接收2010~2012年度批準(zhǔn)的各類項目《國家自然科學(xué)基金資助項目進展報告》(簡稱進展報告)2136份。其中,面上項目1095項、青年科學(xué)基金項目833項、地區(qū)科學(xué)基金項目97項。綜合來看,大部分項目基本按研究計劃要求進行,進展報告撰寫較規(guī)范、提供的數(shù)據(jù)資料詳實、進展情況良好、附件材料齊備。
2.2結(jié)題報告與進展報告的共性問題
在結(jié)題報告審核過程中,部分結(jié)題報告仍然存在如下共性問題[3-4]。
(1)結(jié)題報告撰寫方面:①不符合撰寫提綱的要求,未按提綱撰寫結(jié)題報告;②對開展的具體工作描述不清,缺少必要的圖表和數(shù)據(jù);③報告撰寫不認真,多處出現(xiàn)圖表排版錯誤,缺少圖表編號,或正文圖表號與圖題、表頭不符,或頁碼混亂等;④拷貝已發(fā)表期刊或?qū)W位論文內(nèi)容拼湊項目結(jié)題報告,報告多處出現(xiàn)“本章”、“本文”等字樣;或正文有參考文獻引用,而文末沒有參考文獻列表;⑤報告研究內(nèi)容與項目計劃書不符,沒有按計劃進行,也沒有對相關(guān)情況做出說明。
(2)材料提交方面:①未按要求提供附件,如論文首頁和標(biāo)注頁、專利授權(quán)或受理、公開說明書、論著首頁及標(biāo)注頁、獲獎證書、論文錄用證明、特邀報告邀請函、學(xué)位論文封面頁等(具體要求請參考當(dāng)年結(jié)題報告撰寫說明);②未使用成果在線提交研究成果,且未將成果列入基金項目研究成果一欄;③依托單位未蓋章,或使用非依托單位公章;④項目負責(zé)人或相關(guān)部門負責(zé)人未簽字;⑤經(jīng)費使用說明表缺科研管理部門、財務(wù)或?qū)徲嫴块T公章。
在年度進展報告審核中也發(fā)現(xiàn)一些與結(jié)題報告類似的問題,此外,還應(yīng)注意進展報告的字數(shù)限制,避免造成進展報告內(nèi)容不完整。
針對以上問題,根據(jù)《國家自然科學(xué)基金條例》及科學(xué)基金管理辦法的相關(guān)規(guī)定,科學(xué)處采取了以下幾種處理措施:①對結(jié)題報告存在較嚴重問題的項目給予“暫不予結(jié)題”的處理決定;②對不符合報告撰寫要求的項目,給予“退回并要求重新提交”的處理決定,對報告手續(xù)不完備的項目,要求“補辦相關(guān)手續(xù)”;③對在執(zhí)行過程中存在問題的項目給予“提醒注意”,提醒項目負責(zé)人在今后的科學(xué)研究工作和項目執(zhí)行中加以注意。
3.1做好頂層設(shè)計,啟動“十三五”規(guī)劃
為進一步加強資助工作的戰(zhàn)略性和前瞻性,把握創(chuàng)新驅(qū)動戰(zhàn)略需求和科學(xué)前沿發(fā)展趨勢,推動學(xué)科發(fā)展,按照國家自然科學(xué)基金委員會統(tǒng)一部署,2014年啟動“十三五”規(guī)劃戰(zhàn)略研究。為廣泛凝聚戰(zhàn)略共識,提升戰(zhàn)略研究的科學(xué)性和權(quán)威性,突出頂層設(shè)計思想,科學(xué)處多次組織相關(guān)領(lǐng)域?qū)<疫M行規(guī)劃研討,全面布局,并認真制定“十三五”規(guī)劃和發(fā)展戰(zhàn)略。從機械工程學(xué)科的研究特點和基本狀況出發(fā),對其戰(zhàn)略地位與發(fā)展趨勢、我國機械學(xué)科的研究現(xiàn)狀、國際影響力與優(yōu)勢弱勢方向等進行分析,提出了機械學(xué)科的發(fā)展目標(biāo)及發(fā)展方向,初步勾勒出學(xué)科發(fā)展的“地貌圖”;以先進制造科學(xué)與技術(shù)為主題,進行了跨學(xué)科/跨學(xué)部優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域的遴選。
3.2聚焦關(guān)鍵科學(xué)問題,完成重大項目立項
隨著電子裝備向高精度、高密度、高頻段、惡劣服役環(huán)境方向發(fā)展,這類裝備中普遍存在的功能形面問題日益突出,制約了裝備性能的提高。因功能形面的形狀、結(jié)構(gòu)、制造精度、服役環(huán)境等與裝備性能之間的多重非線性耦合關(guān)系不清、高維多因素影響機理不明,致使功能形面的精確設(shè)計與性能保障問題成為制約該類裝備研制的瓶頸。根據(jù)《學(xué)科“十二五”發(fā)展戰(zhàn)略報告》中布置的優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域,在深入調(diào)研、論證和廣泛征求科學(xué)家意見的基礎(chǔ)上,經(jīng)通訊評議、會議評審及委務(wù)會審批,西安電子科學(xué)大學(xué)段寶巖、浙江大學(xué)譚建榮、湖南大學(xué)韓旭等教授共同申請的“功能形面精確設(shè)計與性能保障的科學(xué)基礎(chǔ)”重大項目獲得資助,資助經(jīng)費為1500萬元。該項目將以超大型相控陣雷達為載體,深入研究功能形面的多場多因素非線性耦合問題,探明功能形面的結(jié)構(gòu)因素、制造工藝及環(huán)境因素與裝備電/磁/光/熱性能間的作用機理,解決機/電/光/磁/熱多場耦合理論模型的建立、時變不確定性度量、控形控性的定量分析與設(shè)計、誤差控制與補償?shù)汝P(guān)鍵科學(xué)問題,實現(xiàn)裝備綜合性能的最優(yōu)配置及服役周期內(nèi)裝備的保質(zhì)設(shè)計,建立功能形面精確設(shè)計、精細制造與性能保障的理論與方法,為下一代高性能電子裝備設(shè)計與制造奠定科學(xué)基礎(chǔ)。
3.3進行專題研討,促進交流合作
3.3.1立足國家戰(zhàn)略,舉辦雙清論壇
機器人是“制造業(yè)皇冠頂端的明珠”,是一個多學(xué)科、多領(lǐng)域聯(lián)合攻關(guān)的科學(xué)與工程問題,其研發(fā)、制造、應(yīng)用是衡量一個國家科技創(chuàng)新和高端制造業(yè)水平的重要標(biāo)志[5]?!皺C器人革命”將影響全球制造業(yè)格局,而我國將成為全球最大的機器人市場。2014年10月8~10日,工材學(xué)部聯(lián)合信息科學(xué)部、數(shù)理科學(xué)部與政策局在大連召開了第121期雙清論壇,論壇的主題為“機器人理論與關(guān)鍵技術(shù)”,60余位機器人領(lǐng)域的知名專家學(xué)者參加了論壇。論壇共安排大會報告11場,集中研討了工業(yè)機器人、特種機器人、醫(yī)療與康復(fù)機器人等基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵科學(xué)問題、共性技術(shù)和未來發(fā)展方向。議題包括材料與機構(gòu)、傳動與驅(qū)動、感知與控制、仿生與智能及單元與集成5個方面。與會專家通過大會報告、分組討論相結(jié)合的形式開展了廣泛的交流和研討,凝煉了機器人理論與關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)科學(xué)問題[6]。
3.3.2圍繞學(xué)科前沿,研討基礎(chǔ)、熱點
2014年度,圍繞學(xué)科發(fā)展的前沿領(lǐng)域,科學(xué)處組織相關(guān)知名專家、學(xué)者和中青年科學(xué)基金項目承擔(dān)者召開了若干研討會,對機械工程領(lǐng)域基礎(chǔ)研究中亟待解決的問題進行深入的交流和研討。
1月10~12日,在重慶召開了“高端裝備傳動系統(tǒng)共性基礎(chǔ)問題研討會”。會議匯聚機械傳動系統(tǒng)領(lǐng)域資深專家,進行了深入廣泛的交流,從國家重大工程需求和行業(yè)發(fā)展出發(fā),分析了我國的差距與特色優(yōu)勢,探討了高端裝備傳動系統(tǒng)的共性基礎(chǔ)問題,并就面向高端裝備的傳統(tǒng)系統(tǒng)發(fā)展方向及應(yīng)重點解決的問題達成共識。
3月13~15日,在武漢召開了“中美可持續(xù)制造研討會(China NSFC-US NSF workshop on sustainable manufacturing)”。兩國學(xué)者圍繞可持續(xù)制造領(lǐng)域基礎(chǔ)理論、技術(shù)創(chuàng)新的方面的研究與合作進行了深入研討,為2014年度中美可持續(xù)制造領(lǐng)域的國際合作研究項目指南提供了指導(dǎo)意見。本次研討會是中美兩國基金會首次就可持續(xù)制造主題展開的學(xué)術(shù)研討與合作。雙方學(xué)者討論熱烈,加深了在該領(lǐng)域的相互了解,增進了友誼,在多方面達成了學(xué)術(shù)共識,為未來進一步加強學(xué)術(shù)交流與合作奠定了良好的基礎(chǔ),對提升我國可持續(xù)制造領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究學(xué)術(shù)水平、促進中美兩國學(xué)術(shù)融合具有重要意義。
為進一步提升中國高速鐵路的基礎(chǔ)研究水平,4月10~11日,在青島召開了“高速列車設(shè)計-制造-服役中的共性基礎(chǔ)問題”研討會。與會專家圍繞高速列車車體設(shè)計與制造、列車關(guān)鍵材料/結(jié)構(gòu)可靠性與安全性、系統(tǒng)動力學(xué)和減阻降噪等方面的前沿科學(xué)問題與挑戰(zhàn)、未來發(fā)展方向進行了充分而深入的交流。
6月19~21日,在北京召開了“旋轉(zhuǎn)機械動力學(xué)中青年學(xué)者論壇”。12位國內(nèi)知名專家學(xué)者針對旋轉(zhuǎn)機械動力學(xué)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、存在問題以及未來發(fā)展前景等問題進行了主題報告,圍繞旋轉(zhuǎn)機械的工作精度、運行可靠性、服役壽命和動力學(xué)設(shè)計等方面進行了熱烈的交流和討論,為學(xué)科該領(lǐng)域的“十三五”規(guī)劃提出了資助建議。
8月20~22日,在西安召開了“增材制造科學(xué)與技術(shù)”中青年學(xué)者論壇。會議圍繞增材制造技術(shù)的科學(xué)意義及國家戰(zhàn)略需求,探討了增材制造技術(shù)的國際發(fā)展態(tài)勢與我國發(fā)展優(yōu)勢、發(fā)展目標(biāo)及該領(lǐng)域的關(guān)鍵科學(xué)問題與主要研究方向等,為機械工程學(xué)科“十三五”發(fā)展戰(zhàn)略提供了參考。
9月24~28日,在寧夏銀川召開了“第十一屆兩岸三地先進制造技術(shù)研討會”。會議主題為“高品質(zhì)制造”,兩岸三地專家、學(xué)者充分展示了先進制造科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域的研究成果,進一步擴大了三方互訪機會,架設(shè)了合作的橋梁與紐帶,為進一步加強交流、精誠合作,共同推進兩岸三地先進制造技術(shù)的發(fā)展起到良好的推動作用。
10月24~26日,在天津召開了“第三屆現(xiàn)代機械測試理論與技術(shù)基礎(chǔ)”中青年學(xué)者高層論壇。會議圍繞機械測試理論與方法、精密測試與計量、先進傳感技術(shù)與系統(tǒng)、微納測試技術(shù)及儀器、光學(xué)測試技術(shù)及儀器等領(lǐng)域的國家戰(zhàn)略需求和學(xué)術(shù)前沿,對該領(lǐng)域面臨的挑戰(zhàn)、存在的問題和瓶頸、未來發(fā)展方向和關(guān)鍵科學(xué)問題等進行了系統(tǒng)論述和精彩報告。通過廣泛交流和研討,與會專家、學(xué)者開闊了思路,對如何促進機械測試領(lǐng)域理論與技術(shù)的發(fā)展達成了共識,并對機械工程學(xué)科機械測試領(lǐng)域的“十三五”發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃提出了資助建議。
10月31日~11月3日,在鹽城召開了“典型材料切削加工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫”中青年學(xué)者研討會。會議針對我國制造業(yè)和數(shù)字化制造技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,研討了以高速切削為主要工藝方法的數(shù)字化加工、數(shù)控加工設(shè)備、數(shù)字化制造車間必需的工藝共性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)知識體系,凝煉了典型新難加工材料切削物理學(xué)、加工表面完整性基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型及切削刀具和切削工藝技術(shù)知識要素的基礎(chǔ)科學(xué)問題。
3.4服務(wù)重大需求,促進產(chǎn)學(xué)研合作
為發(fā)揮國家自然科學(xué)基金的導(dǎo)向和協(xié)調(diào)作用,服務(wù)國家重大需求,促進產(chǎn)學(xué)研結(jié)合,吸引和調(diào)動社會科技資源開展以航天制造技術(shù)發(fā)展為背景的相關(guān)領(lǐng)域基礎(chǔ)研究工作,推動中國航天制造業(yè)自主創(chuàng)新能力提升,科學(xué)處協(xié)助工程與材料科學(xué)學(xué)部(簡稱工材學(xué)部)和計劃局多次與中國航天科技集團公司進行溝通、協(xié)商,于2014年11月27日完成國家自然科學(xué)基金委員會與中國航天科技集團公司“航天先進制造技術(shù)研究聯(lián)合基金(簡稱航天先進制造聯(lián)合基金)”的協(xié)議簽訂,并組織相關(guān)專家進行了項目指南的研討和論證。該聯(lián)合基金將于2015年正式設(shè)立,年資助經(jīng)費5000萬元,第一個周期為3年,分為重點項目和培育項目兩種資助類型。
3.5展示基金成果,落實績效掛鉤
為了進一步促進機械工程領(lǐng)域海內(nèi)外學(xué)者的學(xué)術(shù)交流與合作,由科學(xué)處組織,東南大學(xué)、南京航空航天大學(xué)和南京理工大學(xué)承辦的第十一屆設(shè)計與制造前沿國際會議(ICFDM2014)于2014年5月23~25日在南京召開,會議的主題為“交叉、創(chuàng)新、引領(lǐng)”。該會議已成為設(shè)計與制造領(lǐng)域公認的高水平國際學(xué)術(shù)會議之一,是展示NSFC機械工程學(xué)科基礎(chǔ)研究最新進展和項目研究成果的重要平臺[7]。
為促進基金成果的宣傳與推廣,會議設(shè)置了項目成果展板展示、實物樣機展示和VCR視頻展示。同時,首次舉辦了科學(xué)家-企業(yè)家對接沙龍,搭建了國家自然科學(xué)基金研究成果與機電裝備行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)的對接平臺,部分結(jié)題項目負責(zé)人與企業(yè)間簽訂了合作開發(fā)和技術(shù)轉(zhuǎn)讓協(xié)議,促進了優(yōu)秀國家自然科學(xué)基金項目研究成果的轉(zhuǎn)化和走向企業(yè)應(yīng)用,為企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展和經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級提供了技術(shù)保障。2012與2013兩年度結(jié)題的6項面上項目、4項青年科學(xué)基金項目獲“優(yōu)秀結(jié)題項目”。通過項目評優(yōu),激勵原始創(chuàng)新,達到績效掛鉤的目的。
4.1營造創(chuàng)新環(huán)境,扶持青年人才
2014年11月14~16日,在成都召開了“NSFC機械工程學(xué)科2014年度青年/地區(qū)科學(xué)基金項目啟動會”,獲得2014年度機械工程學(xué)科資助的青年/地區(qū)科學(xué)基金項目負責(zé)人及代表參會。會議旨在鼓勵青年/地區(qū)科技工作者自主創(chuàng)新與潛心探索,扶持青年人才獨立開展科研工作,引導(dǎo)青年/地區(qū)科學(xué)基金項目負責(zé)人高質(zhì)量完成科學(xué)基金項目。同時,為青年/地區(qū)科學(xué)基金項目承擔(dān)者提供一個合作、交流和學(xué)習(xí)的平臺。
在總結(jié)前幾屆啟動會經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,本屆會議繼續(xù)邀請了機械與制造科學(xué)領(lǐng)域的院士、國家杰出青年科學(xué)基金項目獲得者、 優(yōu)秀青年科學(xué)基金項目獲得者、優(yōu)秀結(jié)題基金項目負責(zé)人以及基金委管理人員,圍繞科學(xué)基金相關(guān)主題開展講座并答疑解惑。
4.2培養(yǎng)杰出人才,推動學(xué)科發(fā)展
2014年度,天津大學(xué)陳焱、燕山大學(xué)丁華鋒、清華大學(xué)李亮和馬天寶、武漢理工大學(xué)袁成清、西安交通大學(xué)賀健康、大連理工大學(xué)張振宇、北京理工大學(xué)邱麗榮、吉林大學(xué)趙宏偉和中北大學(xué)丑修建10位青年科技人員獲得2014年度機械工程學(xué)科優(yōu)秀青年科學(xué)基金項目的資助,資助強度為100萬元/項。
機械工程領(lǐng)域5位青年學(xué)者劉辛軍、田煜、劉戰(zhàn)強、熊繼軍和居冰峰分別獲得“機構(gòu)學(xué)與機器人”、“機械摩擦學(xué)與表面技術(shù)”、“切削、磨削加工工藝與裝備”、“特殊環(huán)境下的測試技術(shù)及儀器”及“微/納制造過程檢測與控制”領(lǐng)域國家杰出青年科學(xué)基金項目的資助,資助強度為400萬元/項。自1994年NSFC設(shè)立國家杰出青年科學(xué)基金項目以來,科學(xué)處共資助國家杰出青年科學(xué)基金項目73項。這些基金獲得者大多是國家重大科技研究專項的研究骨干和中堅力量,已成為機械工程領(lǐng)域的領(lǐng)軍人才,為推動我國機械學(xué)科的發(fā)展做出了重要貢獻。
4.3打造優(yōu)秀團隊,增強協(xié)作創(chuàng)新
創(chuàng)新研究群體科學(xué)基金用于穩(wěn)定地支持基礎(chǔ)科學(xué)的前沿研究,促進學(xué)科交叉和團隊協(xié)作,培養(yǎng)和造就具有創(chuàng)新能力的人才和群體。
2014年度,西安交通大學(xué)林京教授團隊申報的“機械裝備診斷基礎(chǔ)研究”獲機械工程學(xué)科創(chuàng)新研究群體項目資助。華中科技大學(xué)邵新宇教授團隊申報的“高性能數(shù)字制造裝備的基礎(chǔ)研究”獲得第二個3年的延續(xù)資助。上海交通大學(xué)林忠欽院士團隊申報的“復(fù)雜裝備的數(shù)字化設(shè)計”創(chuàng)新群體研究項目獲得了第三個3年的延續(xù)資助,這是機械工程學(xué)科繼清華大學(xué)雒建斌院士團隊之后第2個獲9年連續(xù)資助的創(chuàng)新研究群體項目。該創(chuàng)新研究群體實施6年來,圍繞數(shù)字化設(shè)計與制造的幾何理論、復(fù)雜裝備動力學(xué)與機構(gòu)設(shè)計、制造工藝仿真與優(yōu)化三大方向開展基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)研究,在成形制造工藝、質(zhì)量控制、機械動力學(xué)、機器人學(xué)、運動控制、數(shù)字化設(shè)計與仿真等方面取得了重要突破。研究成果成功用于汽車、電子制造裝備、重型制造裝備、港口機械、工業(yè)機器人作業(yè)系統(tǒng)等的設(shè)計與制造。截至2014年,科學(xué)處共資助了8個創(chuàng)新研究群體。
5.1創(chuàng)新研究,提升國際學(xué)術(shù)影響
近年來,中國機械工程學(xué)科的學(xué)術(shù)地位不斷提升,國際影響力日益增強。如在機構(gòu)學(xué)領(lǐng)域,上海交通大學(xué)高峰教授獲2014年度ASME(美國機械工程協(xié)會)達芬奇獎,成為第一位獲得此項殊榮的亞洲人,也是第一位來自美國和加拿大以外的獲獎?wù)?。高峰教授在設(shè)計400 t·m有效載荷的六自由度并聯(lián)機構(gòu)方面取得了杰出成就,這種并聯(lián)機構(gòu)用于制造超大型鍛件的鍛造操作機,被公認為是機械設(shè)計在鍛造裝備應(yīng)用領(lǐng)域的突破。
在超精密加工領(lǐng)域,天津大學(xué)房豐洲教授于2014年當(dāng)選CIRP常務(wù)理事。此外,南京航空航天大學(xué)裘進浩教授于2014年當(dāng)選ASME Fellow;武漢大學(xué)劉勝教授繼2009年當(dāng)選ASME Fellow后,2014年又當(dāng)選IEEE Fellow。房豐洲教授和武漢理工大學(xué)周祖德教授還同時當(dāng)選SME Fellow。
5.2持續(xù)支持,取得重要突破
圍繞學(xué)科生長點,在優(yōu)勢領(lǐng)域布局創(chuàng)新性研究項目,推動若干重要領(lǐng)域或科學(xué)前沿取得突破。2014年度機械工程領(lǐng)域共獲得國家技術(shù)發(fā)明獎勵4項、科技進步獎勵6項,多數(shù)項目都獲得過學(xué)科的長期持續(xù)和重點資助。3名重點項目負責(zé)人哈爾濱工業(yè)大學(xué)鄧宗全教授、大連理工大學(xué)賈振元教授和西安交通大學(xué)李滌塵教授分別在空間折展與鎖解機構(gòu)設(shè)計、大型復(fù)雜曲面加工、生物制造等領(lǐng)域獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎。重點項目負責(zé)人機械科學(xué)研究總院單忠德研究員申報的“筒子紗數(shù)字化自動染色成套技術(shù)與裝備”和華東理工大學(xué)涂善東教授參加的“極端條件下重要壓力容器的設(shè)計、制造與維護”分別獲國家科技進步一等獎。
2015年是科學(xué)基金“十二五”規(guī)劃的收官之年,更是奠定“十三五”發(fā)展的基礎(chǔ)之年,科學(xué)處將繼續(xù)落實創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略,在基金委和工材學(xué)部的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)和部署下開展各項工作。立足于機械工程學(xué)科基本任務(wù),深入推進科學(xué)基金卓越管理??茖W(xué)處將一如既往地支持本領(lǐng)域面向“基礎(chǔ)、前沿、探索、創(chuàng)新”的研究;支持前期已取得創(chuàng)新性成果并進一步深化相關(guān)工作的基礎(chǔ)研究,鼓勵在某一領(lǐng)域開展持續(xù)性的深度研究;支持與自然科學(xué)和其他工程科學(xué)深度交叉融合、開辟學(xué)科新方向的基礎(chǔ)研究。擬通過面上項目群的方式,在某些有望取得創(chuàng)新性突破的前沿領(lǐng)域,如復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計與制造一體化、典型材料切削數(shù)據(jù)庫基礎(chǔ)等,給予高強度(不超過200萬元/項)面上項目的資助。
總之,科學(xué)處將繼續(xù)秉承嚴謹求實的工作作風(fēng),遵循基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)律、培養(yǎng)創(chuàng)新人才,堅持卓越管理,做好頂層設(shè)計,充分發(fā)揮科學(xué)基金的導(dǎo)向作用,不斷提升評審和資助工作的戰(zhàn)略性、系統(tǒng)性和前瞻性,配合學(xué)部完成“十三五”優(yōu)先領(lǐng)域布局與規(guī)劃的編制,提高管理效率,努力引導(dǎo)和推動機械工程領(lǐng)域基礎(chǔ)研究的原始創(chuàng)新。
致謝
本文整理過程中,得到了邵金友、周海波、程強、鄒斌、邱明波、曹衍龍等專家的大力支持和幫助,特此感謝。
[1]國家自然科學(xué)基金委員會.2014年度國家自然科學(xué)基金項目指南[M].北京:科學(xué)出版社,2014.
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[6]王國彪,孟慶峰,何柏巖,等.第121期雙清論壇“機器人理論與關(guān)鍵技術(shù)”在大連召開[EB/OL].[2014-10-21].http://www.nsfc.gov.cn/ publish/portal0/tab90/info45853.htm.
[7]王國彪,黎明,何柏巖,等.第十一屆設(shè)計與制造前沿國際會議在南京召開 [EB/OL].[2014-10-21].
http://www.nsfc.gov.cn/publish/portal0/tab88/info44525.htm.
(編輯袁興玲)
Review on Fund Management of Mechanical Engineering Discipline of NSFC in 2014
Wang GuobiaoLai YinanSong JianliHe Baiyan
Department of Engineering and Materials Sciences,National Natural Science Foundation of China(NSFC),Beijing,100085
The applications,evaluations and funding of science funding projects in Division of Mechanical Engineering of National Natural Science Foundation of China(briefly called as NSFC) in 2014 were reviewed.Applications,evaluations and funding conditions were analyzed by taking proposals in the fields of mechanisms and robotics and micro/nano mechanical systems as examples.Research progresses of finished and undertaking projects in 2013 were summarized,and problems and items should be noticed were also proposed.Management measurements on the formulation of the Thirteenth Five-year Plan of mechanical division,approving of the major program project,academic exchange and cooperation,cultivating of young talents and construction of the innovation teams,and encouraging innovations were reviewed.International academic influences and latest progresses achieved in the fields of mechanical engineering in 2014 were reviewed and prospects in 2015 were also proposed.
mechanical engineering discipline;evaluation of NSFC proposal;discipline progress;discipline management
2015-01-21
TH-1DOI:10.3969/j.issn.1004-132X.2015.06.014
王國彪,男,1964年生。國家自然科學(xué)基金委員會工程與材料科學(xué)部副主任、教授、博士研究生導(dǎo)師。研究方向為現(xiàn)代設(shè)計理論與方法、車輛工程、微納制造。發(fā)表論文100余篇。賴一楠,女,1971年生。國家自然科學(xué)基金委員會工程與材料科學(xué)部機械與制造科學(xué)處項目主任、教授。宋建麗,女,1970年生。國家自然科學(xué)基金委員會工程與材料科學(xué)部機械與制造科學(xué)處項目主任、教授、博士研究生導(dǎo)師。何柏巖,男,1973年生。國家自然科學(xué)基金委員會工程與材料科學(xué)部機械與制造科學(xué)處項目主任、教授。