辛督強(qiáng) 楊銅鎖

（西京學(xué)院理學(xué)院陜西省可控中子源工程技術(shù)研究中心，西安710123）

1 引言

核技術(shù)是基于核物理、輻射物理、放射化學(xué)、輻射防護(hù)等知識(shí)，依托加速器、反應(yīng)堆、輻射探測(cè)裝置等大型核裝置發(fā)展起來的綜合性現(xiàn)代技術(shù)學(xué)科［1］，具有高靈敏度、特異性、穿透性和抗干擾性等特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，也為自然科學(xué)的深入發(fā)展提供支撐。在能源開發(fā)和利用方面，核電在世界電力供應(yīng)中已占到16%，成為最主要的清潔能源之一，正在研究開發(fā)的受控?zé)岷司圩兡芤坏?shí)現(xiàn)，必將為社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供更豐富的新能源；在工業(yè)方面，質(zhì)子光譜、中子活化分析儀、質(zhì)譜儀、X熒光多元素在線分析儀等核分析儀器已廣泛應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)品、物料的實(shí)驗(yàn)室分析和在線自動(dòng)檢測(cè)，基于加速器和同位素輻照源的輻射加工在世界各地發(fā)展迅速并形成產(chǎn)業(yè)，年總產(chǎn)值已接近國民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的1%［2］；在農(nóng)業(yè)方面，核技術(shù)主要應(yīng)用于輻射誘變育種、農(nóng)產(chǎn)品輻照保鮮、同位素示蹤研究水土流失及農(nóng)田污染物遷移、輻射不育防治害蟲、低劑量輻射刺激生長(zhǎng)等方面，已創(chuàng)造了巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)效益；在醫(yī)學(xué)方面，核磁共振、醫(yī)用CT已廣泛應(yīng)用于放射醫(yī)療診斷，正電子發(fā)射斷層顯像技術(shù)（PET）實(shí)現(xiàn)了活體內(nèi)分子水平的研究，代表了當(dāng)代最先進(jìn)的高品質(zhì)、無創(chuàng)傷影像診斷及指導(dǎo)治療水平，已成為診斷和治療腫瘤等疾病的最優(yōu)手段，此外，中子治癌已進(jìn)入臨床應(yīng)用，同位素藥劑已實(shí)用，核醫(yī)學(xué)的發(fā)展已成為醫(yī)學(xué)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志；在環(huán)保方面，核技術(shù)在污水治理、大氣污染治理和固體廢棄物處理等方面得到了廣泛應(yīng)用，主要通過高能射線與污染物的相互作用，產(chǎn)生對(duì)環(huán)境污染有治理作用的高活性離子和自由基，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)環(huán)境治理，具有效率高、無二次污染等技術(shù)優(yōu)勢(shì)；此外，射線束加工技術(shù)在半導(dǎo)體材料、超大規(guī)模集成電路制備、微電子學(xué)線路加工等方面發(fā)揮了重要作用，形成了巨大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模；中子活化、同步輻射X熒光等核分析技術(shù)還廣泛應(yīng)用于考古學(xué)、文物鑒定、海關(guān)安檢、反恐檢測(cè)、地質(zhì)勘查、石油測(cè)井等領(lǐng)域［3］。綜上所述，核技術(shù)有著廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域，可為國家可持續(xù)發(fā)展做出多方面的貢獻(xiàn)。

當(dāng)前，全世界已有超過130個(gè)國家和地區(qū)開展了核技術(shù)的研究、開發(fā)和利用。核技術(shù)及其應(yīng)用正在突破傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，加速向現(xiàn)代科技前沿和新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行滲透，在美國等發(fā)達(dá)國家，其產(chǎn)值已超過核電，成為推動(dòng)國家經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要力量。我國核技術(shù)研究及應(yīng)用起步于20世紀(jì)50年代，60多年來，我國的核科學(xué)技術(shù)從無到有，發(fā)展壯大，為增強(qiáng)國防、科研和經(jīng)濟(jì)實(shí)力創(chuàng)造了輝煌的業(yè)績(jī)，形成了射線應(yīng)用儀器設(shè)備、輻照育種、輻照加工、同位素及其制品等優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域。其中，自主生產(chǎn)的強(qiáng)流質(zhì)子回旋加速器性能和技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，已利用核技術(shù)培育了400余種新型農(nóng)作物，占到了世界總量的25%，此外，在工業(yè)輻照用鈷源、放射性診斷和治療藥物的生產(chǎn)以及大型集裝箱檢測(cè)系列產(chǎn)品的研發(fā)等方面，都處于世界領(lǐng)先地位。然而，與美國、日本等核技術(shù)發(fā)達(dá)國家相比，我國核技術(shù)的技術(shù)水平、應(yīng)用廣度以及市場(chǎng)成熟度等方面還存在較大差距。以美國為例，在產(chǎn)值規(guī)模上，2009年美國核技術(shù)應(yīng)用產(chǎn)值達(dá)到了6000億美元，占當(dāng)年GDP的3%左右，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2010年我國核技術(shù)應(yīng)用的產(chǎn)值約為1000億元，僅占當(dāng)年GDP的0.25%，遠(yuǎn)低于美國。在核醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，美國2009年末PET／CT裝機(jī)約2000臺(tái)，我國到2015年末擁有 PET／CT 239臺(tái)，且超過95%來自進(jìn)口，在總體數(shù)量和人均占有率方面與美國還存在較大差距［4］。但從發(fā)展趨勢(shì)來看，我國科技人才儲(chǔ)備充足，經(jīng)濟(jì)總量位列世界第二，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科研水平的不斷提升，我國核技術(shù)研究及其應(yīng)用產(chǎn)業(yè)將擁有巨大的發(fā)展空間和廣闊的前景。合理規(guī)劃、加大投入、重點(diǎn)支持是當(dāng)務(wù)之急。

國家自然科學(xué)基金的資助項(xiàng)目是國家對(duì)自然科學(xué)基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的具體部署，體現(xiàn)了國家科技發(fā)展戰(zhàn)略的方向和重點(diǎn)。通過對(duì)資助項(xiàng)目相關(guān)數(shù)據(jù)的深層次挖掘和分析，不僅可以反映個(gè)體研究的內(nèi)容和設(shè)想，還能從宏觀上反映未來幾年國家科技發(fā)展的趨勢(shì)［5］。國內(nèi)外已有很多作者利用科研項(xiàng)目的數(shù)據(jù)開展研究，如陳麗貞等［6］通過統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目依托單位的學(xué)科分布，分析國家自然科學(xué)基金的重點(diǎn)資助機(jī)構(gòu)；秦嘉航［7］通過統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目的關(guān)鍵詞，分析關(guān)注領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)；丁枝秀［8］通過對(duì)1994—2013年圖書館、情報(bào)與文獻(xiàn)學(xué)類1014項(xiàng)國家社會(huì)科學(xué)基金的項(xiàng)目類型、依托單位、主題分布等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，揭示該領(lǐng)域研究現(xiàn)狀、特點(diǎn)及熱點(diǎn)；丁奕然等［9］通過統(tǒng)計(jì)和分析重慶市15所高校獲國家自然科學(xué)基金的相關(guān)數(shù)據(jù)，評(píng)價(jià)了這些高?；A(chǔ)研究競(jìng)爭(zhēng)力；周雯［10］以2002—2011年國家社會(huì)科學(xué)基金及國家自然科學(xué)基金電子政務(wù)研究立項(xiàng)項(xiàng)目為樣本，回顧了電子政務(wù)研究的發(fā)展?fàn)顩r；張文娟［11］運(yùn)用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法，對(duì)國家社會(huì)科學(xué)基金1993—2011年間資助的著作權(quán)項(xiàng)目進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，總結(jié)了該領(lǐng)域研究過程中所取得的成績(jī)和存在的不足。Dorsey等［12］統(tǒng)計(jì)分析了2003—2008年NIH對(duì)生物醫(yī)藥研究資助金額的變化情況，等等。

鑒于此，本文擬通過對(duì)2003—2016年國家自然科學(xué)基金（以下簡(jiǎn)稱科學(xué)基金）資助的核技術(shù)項(xiàng)目進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從基礎(chǔ)研究角度了解該學(xué)科的研究規(guī)模、學(xué)科動(dòng)態(tài)、前沿問題以及科學(xué)基金資助中的特征和趨勢(shì)，以期為核技術(shù)學(xué)科將來的科學(xué)基金申請(qǐng)、資助以及人才培養(yǎng)和學(xué)科的健康、可持續(xù)發(fā)展提供參考。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

本文數(shù)據(jù)來源于國家自然科學(xué)基金委ISIS數(shù)據(jù)庫。在NSFC網(wǎng)站“項(xiàng)目綜合查詢”頁面的“申請(qǐng)代碼”一欄輸入 A0504及其子代碼A050401～A050409，在“項(xiàng)目類別”欄依次選擇面上項(xiàng)目、重點(diǎn)項(xiàng)目、青年科學(xué)基金項(xiàng)目等所有的項(xiàng)目類別，依照批準(zhǔn)年度從2003—2016年逐年分別查詢、獲取所有的數(shù)據(jù)信息，利用Excel2003軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

3 資助的總體情況

3.1 資助項(xiàng)目數(shù)和資助經(jīng)費(fèi)都快速增長(zhǎng)

圖1 科學(xué)基金資助核技術(shù)及其應(yīng)用項(xiàng)目數(shù)量與經(jīng)費(fèi)年度趨勢(shì)變化Fig．1 The annual trend of quantity and funding of the nuclear technology and its applications program funded by the science foundation

2003—2016年間，科學(xué)基金共資助核技術(shù)及其應(yīng)用項(xiàng)目1172項(xiàng)，資助總經(jīng)費(fèi)為66098.7萬元。隨著近年來國家對(duì)基礎(chǔ)研究投入經(jīng)費(fèi)的不斷增加，核技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域的資助項(xiàng)目數(shù)和資助經(jīng)費(fèi)明顯提高，從圖1可見，資助項(xiàng)目數(shù)由2003年的30項(xiàng)增加到2015年最多時(shí)的143項(xiàng)，增加了3倍多，資助經(jīng)費(fèi)從1122萬元增加至2014年最多時(shí)的11004.4萬元，增長(zhǎng)了近9倍。其中，項(xiàng)目數(shù)總體上呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，尤其是2006年、2011年和2012年增長(zhǎng)速度較快，分別比上一年度增長(zhǎng)37.21%、24.39%和19.61%，2012年之后的幾年，項(xiàng)目數(shù)趨于穩(wěn)定，維持在120項(xiàng)左右。資助經(jīng)費(fèi)數(shù)總體上也呈快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，但部分年度受重大項(xiàng)目或重點(diǎn)項(xiàng)目影響，波動(dòng)較大，如2004年有2項(xiàng)各800萬的重大項(xiàng)目（中國科學(xué)院高能物理研究所柴之芳和冼鼎昌分別主持的“核技術(shù)在分子水平上研究典型環(huán)境污染物的毒理”和“與人類健康相關(guān)的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和醫(yī)學(xué)成像的同步輻射研究”）和多項(xiàng)重大研究計(jì)劃項(xiàng)目，導(dǎo)致該年度資助經(jīng)費(fèi)大幅超過了臨近幾個(gè)年度。需要特別說明的是，自2015年起基金委采用新的經(jīng)費(fèi)預(yù)算模式，直接經(jīng)費(fèi)和間接經(jīng)費(fèi)分開預(yù)算，基金委ISIS數(shù)據(jù)庫查詢到的僅是項(xiàng)目的直接經(jīng)費(fèi)，并不包括間接經(jīng)費(fèi)，故自2015年起資助經(jīng)費(fèi)總額較2014年有大幅下降，特別是2015年，在項(xiàng)目總數(shù)增加的情況下資助經(jīng)費(fèi)仍然大幅下降。

3.2 項(xiàng)目類別相對(duì)比較集中

2003—2016年間，科學(xué)基金資助核技術(shù)的項(xiàng)目類別主要有9種，如圖2所示。獲資助較多的是面上項(xiàng)目和青年科學(xué)基金，項(xiàng)目數(shù)累計(jì)達(dá)到了1042項(xiàng)，占資助項(xiàng)目總數(shù)的88.91%，資助經(jīng)費(fèi)達(dá)到了48723萬元，占資助總經(jīng)費(fèi)的73.71%，呈現(xiàn)出項(xiàng)目類別相對(duì)比較集中的特征。這與科學(xué)基金在物理學(xué)［1］、中藥學(xué)［13］等學(xué)科的資助特點(diǎn)類似。雖然重大研究計(jì)劃和重點(diǎn)項(xiàng)目數(shù)量較少，但資助強(qiáng)度很大，經(jīng)費(fèi)累計(jì)達(dá)到了12362萬元，占總經(jīng)費(fèi)的18.70%。

3.3 面上項(xiàng)目比例呈下降趨勢(shì)，青年科學(xué)基金比例不斷增加

科學(xué)基金的面上項(xiàng)目和青年科學(xué)基金實(shí)行自主選題、自由申請(qǐng)，資助規(guī)模最大，是評(píng)價(jià)學(xué)科基礎(chǔ)研究隊(duì)伍規(guī)模和研究水平的重要指標(biāo)之一［13］。從圖3可看出，2003—2016年間，面上項(xiàng)目呈波動(dòng)式增長(zhǎng)趨勢(shì)，青年科學(xué)基金基本呈逐年遞增趨勢(shì)。雖然兩種項(xiàng)目數(shù)都呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，但其占年度項(xiàng)目總數(shù)比例的趨勢(shì)卻截然不同，面上項(xiàng)目所占比例總體上處于下降趨勢(shì)，已從2003年的87%逐漸下降到了2016年的50%左右，而青年科學(xué)基金所占比例卻呈上升趨勢(shì)，甚至在2016年超過了面上項(xiàng)目的比例。這充分體現(xiàn)了國家自然科學(xué)基金委對(duì)青年人才培養(yǎng)的重視和支持。

3.4 面上項(xiàng)目的資助強(qiáng)度逐年提升，青年科學(xué)基金的資助強(qiáng)度基本持平

圖2 科學(xué)基金資助核技術(shù)及其應(yīng)用項(xiàng)目類別分布圖Fig．2 The category distribution diagram of the nuclear technology and its applications program funded by the science foundation

如圖4所示，2003—2016年間面上項(xiàng)目的資助強(qiáng)度呈顯著上升趨勢(shì)，其中，2003—2010年的增長(zhǎng)較平緩，增速在11%以內(nèi)，而2011年和2012年的增長(zhǎng)速度則較快，分別比前1年增長(zhǎng)了59%和27%，使面上項(xiàng)目的資助強(qiáng)度由原來的30萬元～45萬元／項(xiàng)迅速提升到86.9萬元／項(xiàng)，2014面上項(xiàng)目資助強(qiáng)度達(dá)到最大的92.28萬元／項(xiàng)，之后2年由于直接經(jīng)費(fèi)和間接經(jīng)費(fèi)分開預(yù)算，面上項(xiàng)目的資助強(qiáng)度（不含間接預(yù)算）與前幾年的總預(yù)算相比有所下降。與面上項(xiàng)目相比，2003—2016年間青年科學(xué)基金的資助強(qiáng)度則比較平穩(wěn)，基本保持在25萬元／項(xiàng)左右。這與物理學(xué)［1］、中藥學(xué)［13］等學(xué)科面上項(xiàng)目和青年科學(xué)項(xiàng)目的資助強(qiáng)度變化趨勢(shì)類似。國家持續(xù)地增加面上項(xiàng)目的資助強(qiáng)度，表明了對(duì)自主開創(chuàng)性、探索性項(xiàng)目的支持態(tài)度，也符合科學(xué)基金“支持基礎(chǔ)研究和科學(xué)前沿探索，支持人才和團(tuán)隊(duì)建設(shè)，增強(qiáng)我國源頭創(chuàng)新能力”的戰(zhàn)略定位。相較于面上項(xiàng)目，基金委對(duì)青年科學(xué)基金項(xiàng)目主持人研究基礎(chǔ)、預(yù)期成果等方面的要求低得多，因此在項(xiàng)目資助上，采取的策略是逐年增加資助項(xiàng)目數(shù)，擴(kuò)大資助面，但資助強(qiáng)度基本穩(wěn)定。

圖3 2003—2016年核技術(shù)及其應(yīng)用面上項(xiàng)目和青年科學(xué)基金項(xiàng)目數(shù)及其占比趨勢(shì)圖Fig．3 The annual trend of funded programs and their proportion of the general program and Youth Science Fund of nuclear technology and its applications program from 2003 to 2016

圖4 2003—2016年核技術(shù)及其應(yīng)用面上項(xiàng)目和青年科學(xué)基金資助強(qiáng)度趨勢(shì)圖Fig．4 The annual trend of funding intensity of the general program and youth science fund of nuclear technology and its applications program from 2003 to 2016

4 各研究方向的資助特點(diǎn)

4.1 二級(jí)分支研究領(lǐng)域發(fā)展極不平衡

科學(xué)基金申報(bào)代碼中，核技術(shù)及其應(yīng)用設(shè)有9個(gè)二級(jí)申報(bào)代碼。從圖5可知，2003—2016年間各分支研究領(lǐng)域之間發(fā)展極不平衡，離子束與物質(zhì)相互作用和輻照損傷（A050401）的資助項(xiàng)目數(shù)為299項(xiàng)，占總項(xiàng)目數(shù)的25.51%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他分支研究領(lǐng)域，其資助經(jīng)費(fèi)占比也超過了20%，是近十幾年最熱門的核技術(shù)及其應(yīng)用研究領(lǐng)域。離子束與物質(zhì)相互作用是核技術(shù)及其應(yīng)用研究的理論基礎(chǔ)，涉及核物理、固體物理、材料科學(xué)、半導(dǎo)體技術(shù)、大規(guī)模集成電路、光電子集成、生物技術(shù)等各個(gè)領(lǐng)域，引起了學(xué)者的廣泛興趣。該領(lǐng)域的研究已蓬勃發(fā)展了近百年，目前所研究的射線和離子束已由起初較為單一的自發(fā)輻射產(chǎn)生的α粒子、β射線等擴(kuò)充到各種核素、各種能量的離子束以至團(tuán)簇離子束。這些研究既提供了核結(jié)構(gòu)的信息，也為研制各類核探測(cè)器、輻射防護(hù)裝置以及開展各種核技術(shù)應(yīng)用工作奠定了基礎(chǔ)。在離子束與物質(zhì)相互作用研究不斷發(fā)展的同時(shí)，輻照損傷的研究也在不斷發(fā)展、深化。例如低能離子注入及離子束輔助沉積技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了分子動(dòng)力學(xué)模擬方法在輻射損傷研究中的應(yīng)用；強(qiáng)流粒子束及團(tuán)簇離子束技術(shù)的出現(xiàn)促進(jìn)非線性輻照損傷研究熱潮的興起。此外，新概念、新原理、新方法（A050409）和核技術(shù)在工、農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用（A050408）的項(xiàng)目數(shù)也占有較高比例，分別達(dá)到了14.85%和12.20%。核技術(shù)及其應(yīng)用方面的新概念、新原理、新方法，是該學(xué)科不斷創(chuàng)新、擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域的核心研究?jī)?nèi)容，也是科學(xué)基金資助的重點(diǎn)，如筆者參與的基金項(xiàng)目 （11175276、11775310、11275273）就是首次提出通過測(cè)量固體核徑跡退火熱量的方法來測(cè)量核反應(yīng)堆中子通量密度和地質(zhì)年代，在測(cè)量原理、機(jī)制和方法上都有創(chuàng)新。核技術(shù)在工、農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用研究也越來越廣泛，工業(yè)方面的核技術(shù)應(yīng)用研究主要集中在同步輻射精密加工、離子束在微電子器件抗腐蝕加固、X射線與中子的無損檢測(cè)研究等；農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用研究主要是輻射誘變育種、農(nóng)產(chǎn)品的保存及輻射殺蟲滅菌等；醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用研究主要是核醫(yī)學(xué)成像和腫瘤的醫(yī)學(xué)防治。資助較少的核技術(shù)研究領(lǐng)域是離子束核分析技術(shù)（A050402）和加速器質(zhì)譜技術(shù)（A050405），資助項(xiàng)目數(shù)分別僅有5項(xiàng)和18項(xiàng)，資助經(jīng)費(fèi)都不足1000萬元。這些都屬于傳統(tǒng)的核技術(shù)本身的研究，技術(shù)發(fā)展相對(duì)較成熟，且大多數(shù)科研單位不具備開展研究需要借助的加速器、質(zhì)譜儀等大型設(shè)備，導(dǎo)致該領(lǐng)域資助較少。181個(gè)項(xiàng)目未列出二級(jí)申報(bào)代碼，說明核技術(shù)及其應(yīng)用的各分支領(lǐng)域聯(lián)系緊密，也表明該領(lǐng)域還在不斷擴(kuò)大。

圖5 科學(xué)基金資助核技術(shù)各研究領(lǐng)域分布圖Fig．5 The secondary research direction distribution diagram of the nuclear technology funded by the science foundation

4.2 重點(diǎn)研究方向獲持續(xù)資助

從表1可知，科學(xué)基金在鼓勵(lì)自由探索的基礎(chǔ)上，對(duì)核輻射效應(yīng)、離子注入材料改性、成像技術(shù)、同步輻射、中子技術(shù)及其應(yīng)用、核技術(shù)生物效應(yīng)、典型環(huán)境污染物毒理、腫瘤治療與抑制和輻照損傷等重點(diǎn)或熱點(diǎn)研究方向進(jìn)行了持續(xù)的資助，基本做到了學(xué)科部署平衡兼顧，重點(diǎn)方向持續(xù)發(fā)展。各類材料核輻照效應(yīng)及結(jié)構(gòu)研究的資助項(xiàng)目數(shù)達(dá)到123項(xiàng)，是近十幾年核技術(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域最熱門的研究方向，其主要研究?jī)?nèi)容有材料輻照效應(yīng)的基本理論和規(guī)律，材料中輻照缺陷的產(chǎn)生過程和機(jī)理，微觀結(jié)構(gòu)缺陷的演化及其與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、力學(xué)性能、物理性能間的關(guān)系，材料輻照效應(yīng)的各種理論模型等。材料種類、結(jié)構(gòu)類型多樣，輻照效應(yīng)機(jī)理不同，應(yīng)用前景較好等都是該研究方向受資助較多的重要原因。隨著納米陶瓷、納米纖維等納米材料研究的興起和半導(dǎo)體材料應(yīng)用的推廣，離子注入制備納米材料、半導(dǎo)體及材料改性的研究受到了研究者的青睞，也是科學(xué)基金資助的重點(diǎn)研究方向。此外，X射線等醫(yī)學(xué)成像技術(shù)、離子注入生物效應(yīng)、腫瘤的治療與抑制、探測(cè)器設(shè)計(jì)及研制、中子活化分析等核技術(shù)在工、農(nóng)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用研究也獲得了較多的持續(xù)資助。值得注意的是，隨著環(huán)境污染加重及人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，像PM2.5等環(huán)境污染物的毒理研究、防治和監(jiān)測(cè)等新興課題也是研究者關(guān)注和科學(xué)基金資助的重點(diǎn)方向，還有核技術(shù)與當(dāng)?shù)刂еa(chǎn)業(yè)相結(jié)合的研究項(xiàng)目，如景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué)張茂林副研究員主持的“古陶瓷結(jié)構(gòu)分析的XAFS方法體系探索及初步應(yīng)用（11205073）”等項(xiàng)目，也獲得了科學(xué)基金的多次資助。

表1 科學(xué)基金重點(diǎn)資助的核技術(shù)研究方向Tab．1 The key research direction of the nuclear technology funded by the science foundation

5 學(xué)科隊(duì)伍的資助特點(diǎn)

5.1 優(yōu)秀人才獲多項(xiàng)資助

2003—2016年間，科學(xué)基金共資助核技術(shù)及其應(yīng)用項(xiàng)目1172項(xiàng)，共有885位項(xiàng)目負(fù)責(zé)人。其中被資助1項(xiàng)的有688人，被資助2項(xiàng)的有134人，被資助3項(xiàng)及以上的有63人，最多被資助6項(xiàng)，有4人（表2）?？梢姡思夹g(shù)領(lǐng)域的優(yōu)秀基礎(chǔ)研究人才獲得了多項(xiàng)持續(xù)資助。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，不少地區(qū)科學(xué)基金、青年科學(xué)基金的負(fù)責(zé)人在項(xiàng)目的帶動(dòng)下積累了很好的工作基礎(chǔ)及較強(qiáng)的科研能力，進(jìn)而又承擔(dān)了科學(xué)基金面上、重點(diǎn)、重大等更高層次的項(xiàng)目，如中科院近代物理研究所的姚會(huì)軍副研究員，在主持青年項(xiàng)目“一維巨磁阻納米材料制備與性能研究（11005134）”的基礎(chǔ)上，進(jìn)而又承擔(dān)了“一維納米材料輻照損傷效應(yīng)研究（11275237）”和“石墨烯／聚合物復(fù)合納米孔制備及其應(yīng)用研究（11575261）”等面上項(xiàng)目；北京大學(xué)的王宇鋼教授，在主持“離子注入擬南芥菜及其遺傳特性研究（19675004）”等面上項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，進(jìn)而又承擔(dān)了“低能離子輻射生物物理的基礎(chǔ)研究（10435020）”和“離子徑跡法制備納米孔及其能量轉(zhuǎn)化與物質(zhì)輸運(yùn)研究（11335003）”等重點(diǎn)項(xiàng)目。

表2 項(xiàng)目負(fù)責(zé)人獲科學(xué)基金資助項(xiàng)數(shù)分布Tab．2 The funding number distribution of the project manager funded by the science foundation

5.2 依托單位數(shù)量呈上升趨勢(shì)

2003—2016年科學(xué)基金資助核技術(shù)及其應(yīng)用項(xiàng)目依托單位的數(shù)量總體上呈上升趨勢(shì)（圖6），十幾年間依托單位數(shù)量已從2003年的18個(gè)上升到2016年最多的62個(gè)，增加了約244%。這一方面說明科學(xué)基金的影響力越來越廣泛，越來越多的地方高校和研究院所也開始重視核技術(shù)方面的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究，加大了核基礎(chǔ)設(shè)施投入和人員投入；另一方面核技術(shù)研究的傳統(tǒng)知名單位的畢業(yè)生和科研人員，到其他單位就業(yè)，人才流動(dòng)也帶動(dòng)了人員所到單位核技術(shù)研究力量的加強(qiáng)，有效提高了其獲批科學(xué)基金的可能性，如南華大學(xué)核技術(shù)領(lǐng)域的帶頭人肖德濤、周劍良等，曾分別就讀于中國原子能科學(xué)研究院、北京大學(xué)等核技術(shù)研究的優(yōu)勢(shì)單位，畢業(yè)后到南華大學(xué)工作并組建團(tuán)隊(duì)，在氡及氡子體測(cè)量及刻度等領(lǐng)域取得重大突破，獲得了多項(xiàng)科研成果，也使得南華大學(xué)在過去的十幾年，僅在核技術(shù)領(lǐng)域就獲得了19項(xiàng)科學(xué)基金的資助，名列全國前列。

圖6 2003—2016年科學(xué)基金資助核技術(shù)及其應(yīng)用項(xiàng)目依托單位的數(shù)量趨勢(shì)圖Fig．6 The annual trend of the number of supporting institution of nuclear technology and its applications program funded by the science foundation from 2003 to 2016

圖7 承擔(dān)科學(xué)基金核技術(shù)項(xiàng)目的機(jī)構(gòu)分布圖Fig．7 The distribution diagram of the supporting institution of nuclear technology program funded by the science foundation

5.3 依托單位分布廣泛，項(xiàng)目資助相對(duì)集中

2003—2016年間，共有超過100個(gè)依托單位承擔(dān)了科學(xué)基金核技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域的項(xiàng)目。按單位屬性可將依托單位劃分為中國科學(xué)院、其他研究院所、“985高?！薄⑵胀ǜ咝：歪t(yī)療機(jī)構(gòu)5類部門。從圖7可看出，雖然中國科學(xué)院和“985”高校的單位數(shù)量較少，但獲資助的項(xiàng)目和經(jīng)費(fèi)卻相對(duì)較多，這兩類機(jī)構(gòu)共承擔(dān)了675個(gè)項(xiàng)目，資助經(jīng)費(fèi)達(dá)到了45217.5萬元，分別占總項(xiàng)目數(shù)的57.59%和總經(jīng)費(fèi)的68.41%，表明中國科學(xué)院和“985”高校是我國核技術(shù)及其應(yīng)用研究的核心機(jī)構(gòu)。普通高校的參與單位最多，超過了60個(gè)，但資助項(xiàng)目數(shù)并不多，平均每個(gè)單位的資助項(xiàng)目數(shù)約為5項(xiàng)，資助強(qiáng)度僅為33.23萬元／項(xiàng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于所有項(xiàng)目的資助強(qiáng)度平均值56.40萬元／項(xiàng)。表明普通高?？蒲袟l件和高水平基礎(chǔ)研究人才數(shù)量等與重點(diǎn)高校和中科院研究所相比還有較大差距。醫(yī)療機(jī)構(gòu)所獲核技術(shù)項(xiàng)目?jī)H有17項(xiàng)，不到總項(xiàng)目數(shù)的2%，但其對(duì)核技術(shù)在腫瘤的治療和抑制等方面的研究有很大的促進(jìn)作用。

從表3可看出，科學(xué)基金核技術(shù)資助800萬以上的單位均是核基礎(chǔ)設(shè)施較完備的傳統(tǒng)核研究高?；蚩蒲袡C(jī)構(gòu)。其中，資助經(jīng)費(fèi)5000萬元以上的依托單位僅有2家，中國科學(xué)院高能物理研究所和中國科學(xué)院近代物理研究所，共承擔(dān)項(xiàng)目208項(xiàng)，占總項(xiàng)數(shù)的17.75%，資助經(jīng)費(fèi)13789萬元，占總經(jīng)費(fèi)的20.86%，遠(yuǎn)高于其他單位的比例。資助經(jīng)費(fèi)3000萬元～5000萬元的項(xiàng)目依托單位有6家，分別是北京大學(xué)、清華大學(xué)、中國原子能科學(xué)研究院、武漢大學(xué)、中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所和中國工程物理研究院，共承擔(dān)項(xiàng)目353項(xiàng)，占總項(xiàng)目數(shù)的30.12%，資助經(jīng)費(fèi)20937.8萬元，占總經(jīng)費(fèi)的31.68%。資助經(jīng)費(fèi)超過800萬元的項(xiàng)目依托單位共有18家，資助項(xiàng)目數(shù)和經(jīng)費(fèi)分別占總項(xiàng)目數(shù)的70.48%和總經(jīng)費(fèi)的74.80%，進(jìn)一步說明科學(xué)基金核技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域的項(xiàng)目主要集中在少數(shù)幾個(gè)重點(diǎn)研究單位。

表3 科學(xué)基金核技術(shù)資助800萬以上依托單位分布情況Tab．3 The distribution of more than 8 million supporting institution by science fund in nuclear technology

6 思考與建議

利用定量分析方法對(duì)國家自然科學(xué)基金在核技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域的立項(xiàng)數(shù)目、經(jīng)費(fèi)、項(xiàng)目類別、二級(jí)研究方向、學(xué)科隊(duì)伍、依托單位等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，結(jié)果表明：2003—2016年間，科學(xué)基金在核技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域的資助規(guī)模不斷擴(kuò)大，資助項(xiàng)目數(shù)和資助經(jīng)費(fèi)都呈快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，主要資助類別是面上項(xiàng)目和青年科學(xué)基金，占資助項(xiàng)目總數(shù)的88.91%；面上項(xiàng)目所占的比例呈逐年下降趨勢(shì)，但資助強(qiáng)度則逐年遞增，青年科學(xué)基金的比例逐年增加，但資助強(qiáng)度則穩(wěn)定在25萬元／項(xiàng)左右。研究方向方面，二級(jí)分支研究領(lǐng)域發(fā)展極不平衡，離子束與物質(zhì)相互作用和輻照損傷，核技術(shù)在工、農(nóng)業(yè)和醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用和新概念、新原理、新方法等是重點(diǎn)資助方向，各類材料的核輻照效應(yīng)及結(jié)構(gòu)研究、離子注入制備納米材料及材料改性研究等重點(diǎn)研究方向得到了持續(xù)的資助，而離子束核分析技術(shù)和加速器質(zhì)譜技術(shù)則資助較少。學(xué)科隊(duì)伍方面，優(yōu)秀基礎(chǔ)研究人才獲得了多項(xiàng)資助，依托單位數(shù)量也不斷增加，但項(xiàng)目資助相對(duì)集中，中國科學(xué)院和“985”高校是最主要的依托單位，共承擔(dān)了57.59%的核技術(shù)領(lǐng)域的項(xiàng)目。

從發(fā)展歷程、趨勢(shì)以及國內(nèi)外最新研究動(dòng)態(tài)來看，當(dāng)前和未來幾年核技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域的研究重點(diǎn)和熱點(diǎn)將主要集中在四大方面：第一，核技術(shù)及其應(yīng)用的基礎(chǔ)理論和方法研究，諸如各種能量、各種核素的中子束、離子束、同步輻射、團(tuán)簇離子束與物質(zhì)相互作用的機(jī)理和效應(yīng)研究，同步輻射和對(duì)撞機(jī)等裝置儲(chǔ)存環(huán)粒子運(yùn)動(dòng)的不穩(wěn)定性、束腔相互作用研究，核分析技術(shù)、無損檢測(cè)技術(shù)、放射性核素示蹤技術(shù)、中子成像技術(shù)和中子治癌技術(shù)等各種應(yīng)用核技術(shù)的前期基礎(chǔ)理論研究［2］；第二，依托散裂中子源、重離子加速器、同步輻射裝置等大科學(xué)裝置開展的裝置設(shè)計(jì)、改進(jìn)及應(yīng)用研究，如散裂中子源加速器隧道輻射安全聯(lián)鎖系統(tǒng)設(shè)計(jì)、氦制冷系統(tǒng)的安裝與調(diào)試、高頻系統(tǒng)和高功率微波器件開發(fā)、直線射頻功率源系統(tǒng)的研制［14］等，重離子加速器磁鐵電源用矩陣變換器的設(shè)計(jì)、真空室烘烤功率計(jì)算及熱－結(jié)構(gòu)耦合分析［15］等，利用同步輻射研究新型儲(chǔ)能材料、發(fā)光材料、激光材料的分子結(jié)構(gòu)［16］等；第三，小型化、便攜式核裝置的研發(fā)和應(yīng)用方法研究，如強(qiáng)流中子發(fā)生器的研發(fā)及其在元素測(cè)井、中子成像、中子活化分析［17］、爆炸物檢測(cè)［18］等應(yīng)用中的方法研究；第四，核技術(shù)與其他學(xué)科相結(jié)合的交叉學(xué)科前沿研究，諸如用核技術(shù)在分子水平上研究典型環(huán)境污染物（重金屬、有機(jī)物、大氣細(xì)顆粒物）的毒理作用機(jī)制［19］，利用氮氧同位素示蹤技術(shù)解析水體硝酸鹽污染源［20］等。

為更好地發(fā)揮科學(xué)基金的作用，提升核技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域的研究水平，培育高水平基礎(chǔ)研究人才，特提出如下對(duì)策和建議：

1）國家自然科學(xué)基金委要在鼓勵(lì)科研人員自由探索的基礎(chǔ)上，切實(shí)加強(qiáng)調(diào)研分析，把握核技術(shù)學(xué)科的發(fā)展規(guī)律和前沿趨勢(shì)，合理籌劃該學(xué)科的資助策略。一方面對(duì)過去十幾年資助較少的核分析技術(shù)、無損檢測(cè)技術(shù)、放射性核素示蹤技術(shù)、中子成像技術(shù)和中子治癌技術(shù)等各種應(yīng)用核技術(shù)的前期基礎(chǔ)理論研究等，要保持一定的資助規(guī)模；另一方面通過調(diào)整學(xué)科申請(qǐng)指南等措施，關(guān)注創(chuàng)新性強(qiáng)的、多學(xué)科交叉的探索性項(xiàng)目，如核技術(shù)在材料輻照損傷、植物育種、生物遺傳、腫瘤治療等項(xiàng)目，要增大資助強(qiáng)度，還要重點(diǎn)支持小型化、便攜式核裝置和核探測(cè)器的研發(fā)，從而為核技術(shù)全面應(yīng)用和國家產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供支撐。在資助政策上，也要逐步向非熱點(diǎn)研究方向和科技不發(fā)達(dá)地區(qū)傾斜，做好未來研究工作的支撐和引領(lǐng)作用。

2）重點(diǎn)高校和科研院所在資金、設(shè)備、人才等方面具有較大優(yōu)勢(shì)，也是核技術(shù)及其應(yīng)用領(lǐng)域研究的主力軍，未來的研究規(guī)劃中既要繼續(xù)發(fā)揮某些核技術(shù)領(lǐng)域的科研優(yōu)勢(shì)，還要鼓勵(lì)和重視學(xué)科交叉，不斷探索核技術(shù)在其他學(xué)科中的應(yīng)用問題，不斷發(fā)現(xiàn)新的學(xué)科增長(zhǎng)點(diǎn)，例如充分利用我國在建的散裂中子源、同步輻射等大科學(xué)裝置，在量子和無序材料領(lǐng)域開展磁性薄膜中磁結(jié)構(gòu)和磁相互作用、磁制冷材料的磁結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)、有機(jī)材料的自旋密度分布、無序物質(zhì)的原子動(dòng)力學(xué)等方面的研究；在材料科學(xué)和工程領(lǐng)域開展應(yīng)力應(yīng)變測(cè)量、中子在工程部件和工程材料的應(yīng)用、工程設(shè)計(jì)和評(píng)估的模型驗(yàn)證等方面的研究；在軟物質(zhì)和生物科學(xué)領(lǐng)域開展生物大分子的結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)、蛋白質(zhì)晶體學(xué)、功能性團(tuán)簇的關(guān)聯(lián)和自組裝、藥品和輸運(yùn)等方面的研究；在能源與環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域開展清潔能源材料（鈉離子電池材料、氫能源材料、太陽能電池薄膜等）、新能源（核能、頁巖氣、可燃冰等）、火山爆發(fā)和地震學(xué)等研究。此外，還要格外重視高層次人才隊(duì)伍的培育，通過人才隊(duì)伍的不斷優(yōu)化，進(jìn)一步增強(qiáng)科研實(shí)力，從而促進(jìn)學(xué)科發(fā)展的良性循環(huán)，使我國在本領(lǐng)域的研究水平達(dá)到國際領(lǐng)先。

3）普通高校雖然在科學(xué)基金的申請(qǐng)中處于劣勢(shì)，但不少基礎(chǔ)研究卻具有與地方行業(yè)、特色相配套的特點(diǎn)，如景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院的核技術(shù)研究就立足于當(dāng)?shù)氐奶沾僧a(chǎn)業(yè)，采用核技術(shù)分析方法對(duì)古陶瓷的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。增強(qiáng)這些地方普通高校的研究實(shí)力，對(duì)當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展將有重大的促進(jìn)作用。因此，科學(xué)基金要適當(dāng)增加普通高校有原創(chuàng)性、有特色項(xiàng)目的資助力度。普通高校自身也要在加大科研投入，加強(qiáng)科研硬件條件建設(shè)的同時(shí)，大力引進(jìn)和培養(yǎng)一批高水平的基礎(chǔ)性研究人才，對(duì)有潛力的青年科研人員的前瞻性研究進(jìn)行前期資助，鼓勵(lì)和支持科研人員與重點(diǎn)高校和科研院所進(jìn)行交流與合作，并通過聯(lián)合申請(qǐng)和完成科學(xué)基金項(xiàng)目，不斷積累和提高普通高?？蒲腥藛T的科研經(jīng)驗(yàn)和自主創(chuàng)新能力，從而為獨(dú)立爭(zhēng)取科學(xué)基金資助奠定良好的基礎(chǔ)。

4）核技術(shù)研究者不要盲目跟蹤熱點(diǎn)，要重視科研工作的積累，要在學(xué)術(shù)思想和研究方法的創(chuàng)新、重大基礎(chǔ)科學(xué)問題的凝練上多下功夫，努力加強(qiáng)核技術(shù)基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究的結(jié)合，探索新的應(yīng)用領(lǐng)域，并以基礎(chǔ)研究支撐應(yīng)用研究向更深入的方向發(fā)展。