國(guó)家自然科學(xué)基金信息領(lǐng)域重點(diǎn)國(guó)際（地區(qū)）合作研究項(xiàng)目資助情況分析

張麗佳，彭 璽，2，宋朝暉，何 杰，劉 克

（1. 國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)，北京 100085；2. 四川大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院，四川成都 610065）

1 引言

重點(diǎn)國(guó)際（地區(qū)）合作研究項(xiàng)目（以下簡(jiǎn)稱重點(diǎn)國(guó)際合作項(xiàng)目）是國(guó)家自然科學(xué)基金的重要組成部分，旨在資助科學(xué)技術(shù)人員圍繞科學(xué)基金優(yōu)先資助領(lǐng)域、我國(guó)迫切需要發(fā)展的研究領(lǐng)域、我國(guó)科學(xué)家組織或參與的國(guó)際大型科學(xué)研究項(xiàng)目或計(jì)劃以及利用國(guó)際大型科學(xué)設(shè)施與境外合作者開展的國(guó)際（地區(qū)）合作研究［1］.重點(diǎn)國(guó)際合作項(xiàng)目所屬領(lǐng)域應(yīng)是各科學(xué)部發(fā)布的鼓勵(lì)研究領(lǐng)域，需充分體現(xiàn)合作的必要性和互補(bǔ)性. 項(xiàng)目合作雙方應(yīng)具有長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作基礎(chǔ)，包含但不限于合作發(fā)表論文、人員互訪等. 同時(shí)，雙方應(yīng)對(duì)合作研究給予相應(yīng)投入，研究過程中要注重成果共享和知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù). 重點(diǎn)國(guó)際合作項(xiàng)目申請(qǐng)人應(yīng)滿足以下條件：（1）具有高級(jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱）；（2）作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人正在承擔(dān)或承擔(dān)過3 年期以上科學(xué)基金資助項(xiàng)目；（3）與國(guó)外（地區(qū)）合作者具有良好的合作基礎(chǔ). 同時(shí)，合作者應(yīng)滿足：（1）在境外從事科學(xué)研究，并獨(dú)立主持實(shí)驗(yàn)室或重要的研究項(xiàng)目；（2）具有所在國(guó)（或所在地）相當(dāng)于副教授以上的專業(yè)技術(shù)職務(wù)（職稱）［1］.

信息領(lǐng)域重點(diǎn)國(guó)際合作研究項(xiàng)目主要資助科學(xué)技術(shù)人員圍繞信息的產(chǎn)生、獲取、存儲(chǔ)、傳輸、處理、顯示及創(chuàng)新應(yīng)用，根據(jù)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目指南中發(fā)布的鼓勵(lì)研究領(lǐng)域，在長(zhǎng)期穩(wěn)定的國(guó)際（地區(qū)）合作基礎(chǔ)上進(jìn)一步加強(qiáng)合作，以期凝練出重要科學(xué)問題并開展具有創(chuàng)新性思想的項(xiàng)目研究. 本文對(duì)2011—2021 年度信息領(lǐng)域重點(diǎn)國(guó)際合作項(xiàng)目的資助情況進(jìn)行回顧和梳理，為“兩個(gè)大局”新形勢(shì)下重點(diǎn)國(guó)際合作項(xiàng)目的深化改革提供參考，為新階段和新的國(guó)際形勢(shì)下如何進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)科學(xué)技術(shù)人員與和境外科研人員的合作提供有益借鑒.

2 資助概況

2011—2021 年度，自然科學(xué)基金委總計(jì)受理866項(xiàng)信息領(lǐng)域的重點(diǎn)國(guó)際合作研究項(xiàng)目申請(qǐng)，資助162 項(xiàng)，資助率為18.71%，資助總金額為4.16 億元.申請(qǐng)項(xiàng)目數(shù)和資助項(xiàng)目數(shù)均分別于2014 年和2016年達(dá)到最高和次高. 資助率在2013 年至2019 年期間低于20%，其余年份均高于20%（具體資助情況見表1）.

表1 重點(diǎn)國(guó)際合作研究項(xiàng)目資助概況

相對(duì)其他領(lǐng)域，信息領(lǐng)域重點(diǎn)國(guó)際合作研究項(xiàng)目申請(qǐng)項(xiàng)目數(shù)為基金委同類項(xiàng)目申請(qǐng)數(shù)的13.61%，資助項(xiàng)目數(shù)同類占比為14.53%，總經(jīng)費(fèi)同類占比為14.57%，具體細(xì)節(jié)如表2所示.

表2 信息領(lǐng)域重點(diǎn)國(guó)際合作研究項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)及項(xiàng)數(shù)全委占比（2011—2021年）

3 資助情況分析

2011—2021 年，信息領(lǐng)域重點(diǎn)國(guó)際合作研究項(xiàng)目的學(xué)科代碼分布情況如表3 所示，依托單位獲資助情況、合作國(guó)別（地區(qū)）分布情況、獲資助項(xiàng)目依托單位性質(zhì)、省市分布、獲資助人員年齡及職稱分布如圖1～6所示.

就學(xué)科代碼分布而言（表3），信息領(lǐng)域重點(diǎn)國(guó)際合作研究項(xiàng)目在F01的項(xiàng)目申請(qǐng)數(shù)、獲批數(shù)及直接經(jīng)費(fèi)均為最高，F(xiàn)05 的資助率最高.F04 的資助率等指標(biāo)較低，建議該領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)人員加強(qiáng)與國(guó)際優(yōu)勢(shì)科研單位的合作.

表3 各學(xué)科代碼獲資助分布

2011—2021 年期間，申請(qǐng)重點(diǎn)國(guó)際合作研究項(xiàng)目的依托單位數(shù)量有127 個(gè)，有63 個(gè)依托單位受到資助，其中14 個(gè)單位獲3 項(xiàng)及以上資助，19 個(gè)單位獲2 項(xiàng)資助，30 個(gè)單位獲1 項(xiàng)資助. 圖1 統(tǒng)計(jì)了獲資助項(xiàng)目數(shù)排名前10 的依托單位，這些單位均是信息領(lǐng)域基礎(chǔ)研究的優(yōu)勢(shì)單位，也反映了相關(guān)單位的科學(xué)技術(shù)人員國(guó)際合作的活躍程度. 本文進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)了不同地區(qū)獲資助項(xiàng)目數(shù)量，如圖2 所示，資助項(xiàng)目數(shù)與依托單位所在省市的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度及科研院校聚集程度成正相關(guān). 總體上，162個(gè)重點(diǎn)國(guó)際合作項(xiàng)目主要分布在20個(gè)省/直轄市，其中獲1項(xiàng)資助的有5個(gè)省/直轄市，獲2項(xiàng)及以上資助的有15 個(gè)省/直轄市. 其中，北京市的依托單位獲65項(xiàng)資助，獲資助項(xiàng)目數(shù)遠(yuǎn)多于其他省/直轄市單位.

圖1 依托單位獲資助情況(獲資助項(xiàng)目數(shù)前10)

圖2 依托單位所在省市分布情況(獲資助項(xiàng)目數(shù)前10)

信息領(lǐng)域資助的重點(diǎn)國(guó)際合作項(xiàng)目的合作范圍涵蓋22 個(gè)國(guó)家和地區(qū)，其中與5 個(gè)國(guó)家（地區(qū)）合作1 項(xiàng)，與6 個(gè)國(guó)家（地區(qū)）合作2 項(xiàng)，與11 個(gè)國(guó)家（地區(qū)）合作2項(xiàng)以上. 如圖3 所示，合作對(duì)象國(guó)別（地區(qū)）主要集中在英、美等西方發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū). 盡管與新加坡、日本和中國(guó)香港合作的項(xiàng)目數(shù)位列前10，但與這3個(gè)亞洲國(guó)家和地區(qū)的合作總量低于排名第二的英國(guó).

圖3 合作對(duì)象國(guó)別(地區(qū))分布情況

從依托單位的性質(zhì)來看（圖4），高等院校參與國(guó)際（地區(qū)）合作交流相對(duì)科研院所更為頻繁，占比為88.27%. 在信息領(lǐng)域162 個(gè)重點(diǎn)國(guó)際合作資助項(xiàng)目中，高等院校獲批項(xiàng)目143 項(xiàng)經(jīng)費(fèi)約3.65 億元，占比為88.07%；科研院所獲批項(xiàng)目19 項(xiàng)經(jīng)費(fèi)約4 965 萬(wàn)元，占比為11.93%.

圖4 依托單位獲資助項(xiàng)目數(shù)及資助金額分布占比

由于重點(diǎn)國(guó)際合作研究項(xiàng)目要求申請(qǐng)人和合作者具有高級(jí)技術(shù)職務(wù)（職稱），故項(xiàng)目負(fù)責(zé)人以中青年為主. 從年齡上看（圖5），獲資助項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的年齡分布主要集中在41～45 歲（25 人），46～50 歲（48 人），及51～55歲（41人）3個(gè)區(qū)間，合計(jì)占比70.37%；年齡在40歲以下和55 歲以上的分別有21 人和27 人，占比分別為23.96%和16.67%；年齡在35 歲以下和66 歲以上的分別僅有6人和3人. 從職稱分布上看，157名項(xiàng)目負(fù)責(zé)人具有正高級(jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)，5名具有副高級(jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù). 從學(xué)位分布上看，156名項(xiàng)目負(fù)責(zé)人具有博士學(xué)位，1名具有碩士學(xué)位，1名具有學(xué)士學(xué)位.

圖5 資助項(xiàng)目負(fù)責(zé)人年齡、職稱及學(xué)位分布

4 項(xiàng)目領(lǐng)域分布情況

為更好地對(duì)信息領(lǐng)域重點(diǎn)國(guó)際合作項(xiàng)目的研究方向和熱點(diǎn)進(jìn)行分析，圖6 展示了2011—2021 年信息領(lǐng)域資助項(xiàng)目的主題關(guān)鍵詞詞云. 由圖6 可知，信息領(lǐng)域的重點(diǎn)國(guó)際合作項(xiàng)目的研究主要圍繞無線通信、移動(dòng)通信、物聯(lián)網(wǎng)、多智能體、光纖、激光等展開. 另外，涉及大數(shù)據(jù)、高光譜、遙感圖像等關(guān)鍵詞的信息處理技術(shù)研究也比較顯著.

圖6 信息領(lǐng)域重點(diǎn)國(guó)際合作項(xiàng)目的關(guān)鍵詞詞云

為進(jìn)一步分析不同區(qū)域在合作領(lǐng)域和方向上的異同，本文將22個(gè)合作國(guó)家（地區(qū)）劃分為以下4個(gè)區(qū)域.

·北美洲：美國(guó)及加拿大.

· 歐洲：英國(guó)，法國(guó)，德國(guó)，瑞士，西班牙，荷蘭，挪威，瑞典，盧森堡，芬蘭，冰島，俄羅斯，意大利.

· 亞洲：新加坡，日本，韓國(guó)，中國(guó)香港，沙特阿拉伯.

·其他：澳大利亞及南非.

如圖7所示，和北美合作項(xiàng)目的前三高頻關(guān)鍵詞是無線通信、移動(dòng)通信及大數(shù)據(jù)；和歐洲合作項(xiàng)目的前三高頻關(guān)鍵詞是遙感圖像、太赫茲和高光譜；和亞洲合作項(xiàng)目的高頻關(guān)鍵詞是語(yǔ)義分析、高光譜、納米傳感器、多智能體和光纖；和其他區(qū)域合作項(xiàng)目的高頻關(guān)鍵詞是計(jì)算成像、智能感知、三維顯示和光網(wǎng)絡(luò).

圖7 不同合作區(qū)域的合作項(xiàng)目關(guān)鍵詞詞云

5 項(xiàng)目選介

信息領(lǐng)域的重點(diǎn)國(guó)際合作項(xiàng)目使我國(guó)科學(xué)家和合作方共同推動(dòng)了信息科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域多個(gè)方向的發(fā)展，在理論突破、技術(shù)創(chuàng)新、成果轉(zhuǎn)化、人才培養(yǎng)等多個(gè)方面培育出了許多重要成果.

北京航空航天大學(xué)郭雷教授團(tuán)隊(duì)與英國(guó)拉夫堡大學(xué)和克蘭菲爾德大學(xué)圍繞仿生偏振組合導(dǎo)航系統(tǒng)建模與濾波理論進(jìn)行合作，分析了仿生偏振組合導(dǎo)航系統(tǒng)內(nèi)、外部干擾以及建模誤差等多源干擾的影響機(jī)理，建立了仿生偏振導(dǎo)航系統(tǒng)多源干擾模型，提出了可同時(shí)補(bǔ)償和抑制多源異質(zhì)干擾的復(fù)合干擾濾波方法，解決了傳統(tǒng)濾波方法保守性大和收斂速度慢等問題，顯著提高了組合導(dǎo)航系統(tǒng)的環(huán)境適應(yīng)能力. 項(xiàng)目相關(guān)成果獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)1項(xiàng).

北京理工大學(xué)黃強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)與日本早稻田大學(xué)圍繞仿人機(jī)器人多模態(tài)運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)換理論與方法進(jìn)行合作，基于中方運(yùn)動(dòng)控制方面的優(yōu)勢(shì)和日方仿生機(jī)構(gòu)方面的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，建立了人體適應(yīng)非結(jié)構(gòu)環(huán)境的剛?cè)狁詈霞∪?骨骼模型，提出了基于人體運(yùn)動(dòng)機(jī)理的仿人機(jī)器人非結(jié)構(gòu)環(huán)境自適應(yīng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)劃與控制方法，設(shè)計(jì)了新型剛?cè)峄旌系臋C(jī)器人仿生驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，研制了國(guó)際先進(jìn)的具備摔倒保護(hù)、行走、爬行等多模態(tài)運(yùn)動(dòng)及轉(zhuǎn)換能力的仿人機(jī)器人，大幅提高了仿人機(jī)器人適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境的能力. 項(xiàng)目相關(guān)成果獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)1項(xiàng).

上海交通大學(xué)的張文軍教授團(tuán)隊(duì)與加拿大通信研究中心圍繞未來媒體無線傳輸網(wǎng)絡(luò)融合關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行合作，特別是在“多網(wǎng)傳輸資源協(xié)同”“新型信號(hào)調(diào)制方式”和“廣播專用雙向回傳”這3個(gè)方面開展了系統(tǒng)的技術(shù)研究并進(jìn)行了應(yīng)用驗(yàn)證；探索了前沿傳輸技術(shù)在融合架構(gòu)下的應(yīng)用前景，在“多天線全雙工中繼系統(tǒng)”和“頻譜動(dòng)態(tài)管理模式”這2 個(gè)方面取得了理論和算法創(chuàng)新. 項(xiàng)目相關(guān)成果獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng).

湖南大學(xué)李樹濤教授團(tuán)隊(duì)與冰島大學(xué)圍繞高分辨率高光譜遙感圖像信息獲取與處理進(jìn)行合作，構(gòu)建了高光譜圖像結(jié)構(gòu)化表示理論，攻克了高光譜空譜融合成像、高效圖像壓縮與處理、高精度地物識(shí)別等核心關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高分/資源系列衛(wèi)星、戰(zhàn)略偵察衛(wèi)星以及智能無人機(jī)高分辨高光譜圖像的高速高精度成像與識(shí)別，突破了高光譜圖像標(biāo)注樣本少、計(jì)算代價(jià)大等嚴(yán)重制約識(shí)別性能的瓶頸，有力支撐濕地資源調(diào)查、海洋災(zāi)害監(jiān)測(cè)、水資源調(diào)查等國(guó)家重大需求. 項(xiàng)目相關(guān)成果獲國(guó)家自然科學(xué)二等獎(jiǎng)1項(xiàng).

中國(guó)科學(xué)院半導(dǎo)體研究所祝寧華院士團(tuán)隊(duì)和西班牙瓦倫西亞理工大學(xué)、加拿大渥太華大學(xué)及意大利CNIT 研究所開展合作，緊密圍繞微波光子回路中的有源/無源光子器件集成面臨的關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問題，開展了有源無源集成的微波光子器件設(shè)計(jì)和制備、微波光子集成芯片內(nèi)部電和光信號(hào)的耦合、微波光子功能芯片的設(shè)計(jì)與制備、微波光子集成器件的封裝設(shè)計(jì)和測(cè)試分析等研究，最終研制出多款高性能微波光子器件及功能芯片，例如激光器、微波光子射頻前端以及光電振蕩器芯片，并完成了功能驗(yàn)證. 項(xiàng)目相關(guān)成果獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)1項(xiàng).

6 總結(jié)與展望

過去十余年，通過對(duì)“平等、互惠、共享”合作理念的貫徹和落實(shí)，信息領(lǐng)域重點(diǎn)國(guó)際合作項(xiàng)目有效促進(jìn)了我國(guó)科學(xué)技術(shù)人員與境外科技工作者在信息科學(xué)及技術(shù)領(lǐng)域的深入合作. 合作多方在信息科學(xué)與技術(shù)的多個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生了重要成果，建成了多個(gè)公共基礎(chǔ)關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證、示范平臺(tái)，促進(jìn)了成果貫通，加強(qiáng)了研究成果的國(guó)際交流合作和集成共享，提升了我國(guó)在關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力和影響力.

“十四五”期間，信息科學(xué)部繼續(xù)堅(jiān)持需求導(dǎo)向和問題導(dǎo)向［2，3］，重點(diǎn)鼓勵(lì)科學(xué)技術(shù)人員在以下研究領(lǐng)域開展國(guó)際合作研究［1］：新一代移動(dòng)通信基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)，太赫茲通信與器件，多媒體信息處理，探測(cè)成像理論與關(guān)鍵技術(shù)，遙感信息處理，醫(yī)學(xué)信息檢測(cè)與處理，新型計(jì)算理論和軟件方法，大規(guī)模復(fù)雜計(jì)算場(chǎng)景的體系結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)與信息安全，大數(shù)據(jù)計(jì)算理論與應(yīng)用，新型控制理論與方法，機(jī)器人理論與方法，類腦模型與類腦信息處理，人工智能驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)理論與方法，半導(dǎo)體電子器件與集成，微納機(jī)電器件與控制系統(tǒng)，光譜技術(shù)，生物、醫(yī)學(xué)光學(xué)與光子學(xué)，光子集成技術(shù)與器件. 此外，在項(xiàng)目管理過程中，信息科學(xué)部將進(jìn)一步加強(qiáng)項(xiàng)目的中期檢查、結(jié)題驗(yàn)收、成果轉(zhuǎn)化等過程管理和評(píng)估，提高合作方的參與度和資助效益. 當(dāng)前，由于新冠肺炎疫情席卷全球、國(guó)際形勢(shì)風(fēng)云變化及世界不確定性、不穩(wěn)定性因素增多，重點(diǎn)國(guó)際合作項(xiàng)目的申請(qǐng)量呈下降趨勢(shì). 在這樣的背景下，希望我國(guó)信息領(lǐng)域科學(xué)技術(shù)研究人員克服困難，更加主動(dòng)地融入全球創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)中，在開放合作中進(jìn)一步提升自身的科技創(chuàng)新能力.