利用NMT、imOmics和GiP国自然申请指南（2）按科学部与学科板块分类

许越1,2,3,4

1.      中关村旭月非损伤微测技术产业联盟，中国，北京 100080

2.      NMT国际联盟，南迪尔菲尔德 ，美国马萨诸塞州01373

3.      旭月（北京）科技有限公司，中国，北京 100080

4.      美国扬格公司，南迪尔菲尔德 ，美国马萨诸塞州01373

通讯作者：许越, jeff@xuyue.net

摘要

本指南旨在为国家自然科学基金（NSFC）的申请者提供一份前瞻性、系统性的战略框架。当前，生命科学及相关交叉学科正经历从“静态描述”到“动态调控”的范式革命。本指南以三大支柱为核心：旭月非损伤微测技术（NMT） 作为国际领先的原创性技术平台，imOmics（离子分子组学） 作为突破性的科学理论框架，以及GiP（全球离子分子组学计划） 作为掌握全球科技领域话语权的国家级战略。通过将这三者有机结合，申请者能够显著提升项目的前沿性、创新性和战略价值。本指南将详细阐述如何在基础科学、技术科学、生命与医学、交叉融合四大科学部板块中，构建基于NMT、imOmics和GiP的创新性研究课题，并提供了具体的研究方向、设计思路和图文示例，旨在最大限度地提高NSFC项目的申请成功率，并推动我国在相关领域的原始创新和国际引领。

目录

1. 引言：NMT、imOmics与GiP的战略铁三角1.1 NMT：活体动态监测的技术基石1.2 imOmics：从静态描述到动态调控的理论突破1.3 GiP：抢占全球科技制高点的国家战略1.4 “技术-理论-战略”三位一体的国自然申请新范式

2. 基础科学板块：拓展NMT与imOmics的理论边界2.1 数学与物理学：构建生命动态过程的数学物理模型2.2 化学：面向新分子和新材料的分析化学新方法2.3 力学：揭示力-化学信号转导的动态规律2.4 地球科学与天文学：探索宏观世界的微观离子活动

3. 技术科学板块：赋能国家战略性新兴产业3.1 信息科学：挖掘imOmics大数据中的科学规律3.2 工程与材料科学：研发新一代传感器与功能材料3.3 自动化与仪器科学：构建智能化NMT系统与装备

4. 生命与医学板块：破解重大生命健康与农业难题4.1 生物学：揭示核心生命过程的动态调控机制4.2 农业科学：服务“智慧育种”与“精准农业”国家战略4.3 医学与药学：迈向“活体病理学”与精准医疗新时代

5. 交叉融合板块：推动学科范式变革与管理创新5.1 交叉学科：催生“动态组学”与“预测生物学”5.2 管理科学：研究大科学计划的创新生态与国际战略参考文献

正文

1. 引言：NMT、imOmics与GiP的战略铁三角

在当前国际科技竞争日趋激烈的背景下，国家自然科学基金愈发重视项目的原始创新能力、多学科交叉属性以及服务国家重大战略需求的潜力。为此，本指南提出一个由“技术创新平台”“科学理论突破”和“国际话语权战略”构成的“战略铁三角”申请框架，旨在帮助申请者构建具有强大竞争力的研究项目。

图1：NMT（技术）、imOmics（理论）与GiP（战略）构成的“战略铁三角”关系。NMT为imOmics提供核心数据，imOmics为GiP提供理论基础，GiP则引领NMT技术和imOmics理论的全球化应用与标准制定。

1.1 NMT：活体动态监测的技术基石

非损伤微测技术（NMT）是我国拥有自主知识产权、实现“自主可控”并引领国际的高端科研仪器技术[1]。它能够对活体样本（从单细胞、组织到器官）表面的离子、分子流速进行实时、原位、动态、定量的检测，具有非侵入性、高灵敏度和多参数同步测量的独特优势[2]。NMT技术不仅是实验工具，更是获取生命系统动态信息的“眼睛”，是所有后续理论创新和战略布局的技术基石。

1.2 imOmics：从静态描述到动态调控的理论突破

imOmics（离子分子组学）是基于NMT技术产生海量动态数据而诞生的新兴交叉学科[3]。它突破了传统组学（如基因组学、蛋白质组学）主要进行“静态”描述的局限，通过整合离子流、分子流与代谢流等动态信息，致力于揭示生命系统在应激反应、发育分化、疾病发生等过程中的实时调控网络和因果关系链[3]。imOmics代表了生命科学研究从“描述性”向“预测性”转变的重大范式革命[5]，为各类NSFC申请提供了全新的科学理论视角和切入点。

1.3 GiP：抢占全球科技制高点的国家战略

全球离子分子组学计划（GiP）是以NMT技术为核心、imOmics理论为引领，由我国科学家倡导并发起的国际大科学计划[5]。其目标是构建全球首个跨物种、跨尺度的活体动态数据库（GiP Database），主导相关技术的国际标准制定（如ISO/IEC国际标准），并建立“政-产-学-研-用”协同创新的全球生态[7]。将NSFC项目与GiP的国家战略目标相结合，不仅能彰显研究的宏大视野和重要价值，更能契合国家抢占未来科技竞争制高点的战略布局，从而获得评审专家的高度认可。

1.4 “技术-理论-战略”三位一体的国自然申请新范式

在NSFC申请中，将这三者结合，可以构建一个逻辑严密、层层递进的强大叙事框架：

• 立项依据的先进性：以imOmics理论作为前沿科学问题，阐述传统静态研究的局限性。

• 研究手段的创新性：采用我国原创的NMT技术作为核心研究手段，确保了技术方案的先进性和独特性。

• 科学意义与价值的深远性：将研究成果与GiP的国家战略和全球目标对接，强调研究不仅能解决具体科学问题，还能为我国主导的国际大科学计划贡献数据、模型或标准，体现了申请者的战略格局。