《關于深化中央財政科技計劃(專項、基金等)管理改革的方案》政策解讀

《關于深化中央財政科技計劃(專項、基金等)管理改革的方案》政策解讀

為深入貫徹黨的十八大和十八屆二中、三中、四中全會精神，落實創新驅動發展戰略，按照深化科技體制改革、財稅體制改革的總體要求和《中共中央 國務院關于深化科技體制改革 加快國家創新體系建設的意見》(中發〔2012〕6號)、《國務院關于改進加強中央財政科研項目和資金管理的若干意見》(國發〔2014〕11號)的精神，科技部、財政部在充分征求各有關部門(單位)和專家意見的基礎上，聯合制定了《關于深化中央財政科技計劃(專項、基金等)管理改革的方案》(以下簡稱《改革方案》)，已經黨中央、國務院批準，于2015年1月7日正式發布。

1深化中央財政科技計劃(專項、基金等)管理改革的背景

科技計劃(專項、基金等)是政府在科技創新領域發揮引領和指導作用的重要載體，對全社會的科技創新具有風向標的作用；同時，對于體現國家在有中國特色自主創新道路上的政策取向、戰略布局、發展重點以及科技創新規律特點等方面也具有重要作用。科技計劃(專項、基金等)的實施成效，直接關系到創新驅動發展戰略能否真正落實好，推進好。新中國成立后，“六五”時期我國就設立了第一個國家科技計劃——“六五”科技攻關計劃。改革開放以來，相繼設立了星火計劃、國家自然科學基金、863計劃、火炬計劃、973計劃、行業科研專項等，這些計劃的設立和實施凝聚了幾代領導人的遠見卓識以及各個時期科技工作者的智慧和心血。事實證明，這些科技計劃不負使命，取得了一大批舉世矚目的重大科研成果，培養和凝聚了一大批高水平創新人才和團隊，解決了一大批制約經濟和社會發展的技術瓶頸問題，全面提升了我國科技創新整體實力，強有力地支撐了我國改革與發展的進程。

但同時也要清醒地看到，由于各科技計劃(專項、基金等)在不同時期分別設立，且越設越多，缺乏頂層設計和統籌考慮，其產出與國家發展的要求相比還遠遠不夠，很多重要領域都亟需真正具有標志性、帶動性，能夠解決制約發展“卡脖子”問題的重大科學技術突破。產生這種差距的根源之一是管理體制，現行的科技計劃體系龐雜、相互交叉、不斷擴張，管理部門眾多，各管一塊，各管一段，項目安排追求“大而全”、“小而全”，造成科技資源配置分散、計劃目標發散、創新鏈條脫節，概括起來就是科技計劃碎片化，科研項目取向聚焦不夠。解決這些問題對當前實施好創新驅動發展戰略，發揮好科技對經濟社會發展支撐引領作用十分重要。

因此，深化中央財政科技計劃(專項、基金等)管理改革是當前一項重大而緊迫的任務。2014年初，科技部、財政部報請國務院印發了《關于改進加強中央財政科研項目和資金管理的若干意見》(國發〔2014〕11號)，提出對中央各部門管理的科技計劃(專項、基金等)進行優化整合。根據十八屆三中全會的要求，為落實國發11號文，科技部、財政部建立了聯合工作機制，密切配合，全面梳理分析當前我國科技計劃布局和管理現狀，總結成功的經驗，分析面臨的問題，學習借鑒發達國家有關調整科技創新戰略和加強科研資源集成的政策，研究提出了改革思路和舉措。

在上述工作的基礎上，兩部門組織召開了多次座談會，并書面征求了50個部門(單位)的意見，經反復協商，各有關部門對改革方向、目標任務、實施路徑和具體措施達成共識。《改革方案》起草過程中，中央領導同志高度重視，劉延東副總理多次召集科技部、財政部專題研究，進行工作部署。張高麗副總理專門聽取科技部、財政部匯報并提出要求。經過國家科技體制改革和創新體系建設領導小組會議、國務院常務會議、中央全面深化改革領導小組會議和中央政治局常委會議審議，根據中央領導同志意見，不斷修改完善，形成最終的《改革方案》。

2深化中央財政科技計劃(專項、基金等)管理改革的目標和基本原則

改革的總體目標是：強化頂層設計、打破條塊分割、加強部門功能性分工、建立具有中國特色的目標明確和績效導向的科技計劃(專項、基金等)管理體制，更加聚焦國家目標，更加符合科技創新規律，更加高效配置科技資源，更加強化科技與經濟的緊密結合，最大限度激發科研人員創新熱情。

基本原則包括：一是轉變政府科技管理職能。政府各部門不再直接管理具體項目，建立統一的宏觀管理和監督評估機制，破除條塊分割，解決科技資源配置“碎片化”問題。二是聚焦國家重大戰略任務。面向世界科技前沿、面向國家重大需求、面向國民經濟主戰場，優化科技計劃(專項、基金等)布局，確定主攻方向，解決目標分散問題。三是促進科技與經濟深度融合。圍繞產業鏈部署創新鏈，圍繞創新鏈完善資金鏈，使科技創新更加主動地服務于經濟發展方式轉變和經濟結構調整。四是明晰政府與市場的關系。政府重點支持市場不能有效配置資源的公共科技活動，并以普惠性政策和引導性為主的方式支持企業技術創新活動和成果轉化。五是堅持公開透明和社會監督。加強科技計劃(專項、基金等)全過程的信息公開和痕跡管理，接受社會監督。

3《改革方案》中提出建立公開統一的國家科技管理平臺的具體內容

建立公開統一的國家科技管理平臺，是本次科技計劃管理改革的亮點。各政府部門通過統一的科技管理平臺，構建決策、咨詢、執行、評價、監管等各環節職責清晰、協調銜接的新管理體系。具體內容包括：聯席會議制度(一個決策平臺)，專業機構、戰略咨詢與綜合評審委員會、統一的評估和監管機制(三大運行支柱)，國家科技管理信息系統(一套管理系統)。

聯席會議制度由科技行政主管部門牽頭，財政、發展改革等相關部門參加，充分發揮各部門的作用，形成統籌協調與決策機制。聯席會議是實現對科技計劃(專項、基金等)統一管理的關鍵。其主要作用體現在：首先是形成相關各方的合力。科技行政主管部門與相關行業主管部門和地方加強溝通協調，圍繞國家科技發展重大戰略任務、行業和區域發展需要，研究凝練形成科研任務需求，經聯席會議充分討論后按程序確定，相關各方在科研任務組織實施過程中及時跟進，產生的科技成果在行業和區域內應用示范。其次是建立共同參與、共同決策的議事機制。聯席會議由各相關部門共同組成，共同審議科技發展戰略規劃、科技計劃(專項、基金等)的布局與設置、重點任務和指南、戰略咨詢與綜合評審委員會的組成、專業機構的遴選擇優等事項。第三是形成統一的決策程序。一般事項經聯席會議議定后即可實施；重大事項需經國家科技體制改革與創新體系建設領導小組審議，按程序報國務院，特別重大事項報黨中央，確保科技計劃(專項、基金等)的實施符合國家重大戰略需求。

政府職能轉變，從項目的日常管理和資金的具體分配中解放出來后，將依托專業機構具體管理項目。對專業機構的遴選：主要是對現有具備條件的科研管理類事業單位進行改造，形成若干符合要求的規范化的項目管理專業機構，并鼓勵具備條件的社會化科技服務機構參與競爭，推進專業機構的市場化和社會化。專業機構的任務是：通過統一的國家科技管理信息系統受理各方面提出的項目申請，組織項目評審、立項、過程管理和結題驗收等，對實現任務目標負責。

《改革方案》首次提出在國家層面設立戰略咨詢與綜合評審委員會，充分體現了科學決策、民主決策的原則。委員會的組成具有代表性，不僅有科技界的專家，也有產業界和經濟界的專家，反映各方面對科技創新的需求。委員會要有戰略高度，跟蹤國際科技發展和產業變革趨勢，對科技發展戰略、規劃、重大任務和重大科技創新方向的選擇等方面提出咨詢意見，為聯席會議提供決策參考。另外，委員會對制定統一的項目評審規則、建設國家科技項目評審專家庫、規范專業機構的項目評審等工作也要提出意見和建議，還可以接受聯席會議委托，對特別重大的科技項目組織開展評審。

政府部門在簡政放權的同時，將進一步加強對科技計劃(專項、基金等)的實施績效等組織評估評價和監督檢查。具體舉措包括：科技行政主管部門和財政部門對科技計劃(專項、基金等)的實施績效、戰略咨詢與綜合評審委員會和專業機構的履職盡責情況等統一組織評估評價和監督檢查，并根據結果提出動態調整意見，經聯席會議審議后按程序報批；完善科研信用體系建設和“黑名單”制度，建立對主管部門和專業機構工作人員的責任倒查機制，開展“一案雙查”，即在查處追究有關承擔單位和個人責任的同時，倒查主管部門和專業機構是否存在管理漏洞，是否有工作人員在項目管理中存在瀆職或以權謀私等行為；各有關主管部門要負起責任，對所屬單位承擔科技計劃(專項、基金等)任務的執行情況和資金使用情況加強日常監管；加強對科技計劃(專項、基金等)財政資金管理使用的審計監督，對發現的違規違法行為嚴肅查處，并將查處結果向社會公開。

《改革方案》明確要求，要通過統一的國家科技管理信息系統，對中央財政科技計劃(專項、基金等)的需求征集、指南發布、項目申報、立項和預算安排、監督檢查、結題驗收等全過程進行信息管理，并按相關規定主動向社會公開信息，接受公眾監督，讓資金在陽光下運行。分散在各相關部門、尚未納入國家科技管理信息系統的項目信息要盡快納入，已結題的項目要及時納入統一的國家科技報告系統。不納入國家科技管理信息系統和國家科技報告系統并向社會公開的，中央財政將不予以資助。

4要依托專業機構具體管理項目，也要規范專業機構的行為

專業機構管理項目體現了政府簡政放權的要求，是國際通行的做法。各主要國家對專業機構的設置有多種模式，有的獨立于政府部門之外，有的隸屬于政府部門，還有的委托社會化的非營利機構管理。結合我國的實際情況，選擇專業機構要兼顧現實可操作和未來長遠發展。因此《改革方案》中，一是明確了專業機構的確定程序。聯席會議根據重點任務的需要統一確定專業機構，專業機構對聯席會議負責，由科技行政主管部門與專業機構簽訂委托合同，專業機構根據委托開展工作。二是對專業機構的資質作出了規定。科技行政主管部門等應當制定統一的專業機構管理制度和標準，經聯席會議同意后實施。專業機構應當具備相關科技領域的項目管理能力，建立完善的法人治理結構，設立理事會、監事會，制定章程等。三是對規范專業機構的運行提出了要求。專業機構應按照統一的規范組織項目評審、立項、過程管理和結題驗收等，對實現任務目標負責；專業機構的項目評審專家應當從國家科技項目評審專家庫中選取。

5新的科技計劃(專項、基金等)體系

在對我國現有科技計劃(專項、基金等)的實施和管理情況進行深入調研的基礎上，根據新科技革命發展趨勢、國家戰略需求、政府科技管理職能和科技創新規律，《改革方案》提出優化中央財政科技計劃(專項、基金等)布局，整合形成5類科技計劃(專項、基金等)：

一是國家自然科學基金。資助基礎研究和科學前沿探索，支持人才和團隊建設，增強源頭創新能力。進一步完善管理，加大資助力度，向國家重點研究領域輸送創新知識和人才團隊；加強基金與其他類科技計劃的有效對接。

二是國家科技重大專項。聚焦國家重大戰略產品和產業化目標，解決“卡脖子”問題。進一步改革創新組織推進機制和管理模式，突出重大戰略產品和產業化目標，控制專項數量，與其他科技計劃(專項、基金等)加強分工與銜接，避免重復投入。

三是國家重點研發計劃。針對事關國計民生的重大社會公益性研究，以及事關產業核心競爭力、整體自主創新能力和國家安全的重大科學技術問題，突破國民經濟和社會發展主要領域的技術瓶頸。將科技部管理的國家重點基礎研究發展計劃、國家高技術研究發展計劃、國家科技支撐計劃、國際科技合作與交流專項，發改委、工信部共同管理的產業技術研究與開發資金，農業部、衛計委等13個部門管理的公益性行業科研專項等，整合形成一個國家重點研發計劃。

當前，從“科學”到“技術”到“市場”演進周期大為縮短、各研發階段邊界模糊，技術更新和成果轉化更加快捷。為適應這一新技術革命和產業變革的特征，新設立的國家重點研發計劃，著力改變現有科技計劃按不同研發階段設置和部署的做法，按照基礎前沿、重大共性關鍵技術到應用示范進行全鏈條設計，一體化組織實施。該計劃下，將根據國民經濟與社會發展的重大需求和科技發展優先領域，凝練設立一批重點專項，瞄準國民經濟和社會發展各主要領域的重大、核心、關鍵科技問題，組織產學研優勢力量協同攻關，提出整體解決方案。

四是技術創新引導專項(基金)。按照企業技術創新活動不同階段的需求，對發改委、財政部管理的新興產業創投基金，科技部管理的政策引導類計劃、科技成果轉化引導基金，財政部、科技部等四部委共同管理的中小企業發展專項資金中支持科技創新的部分，以及其他引導支持企業技術創新的專項資金(基金)進行分類整合。

現階段，我國企業的創新能力依然薄弱，尚未真正成為創新決策、研發投入、科研組織和成果應用的主體，政府應當充分發揮市場配置技術創新資源的決定性作用，通過技術創新引導專項(基金)，采用天使投資、創業投資、風險補償、后補助等引導性支持方式，激勵企業加大自身科技投入，促進科技成果轉移轉化，不斷提高企業技術創新能力。

五是基地和人才專項。對科技部管理的國家(重點)實驗室、國家工程技術研究中心、科技基礎條件平臺、創新人才推進計劃，發改委管理的國家工程實驗室、國家工程研究中心、國家認定企業技術中心等合理歸并，進一步優化布局，按功能定位分類整合。加強相關人才計劃的頂層設計和相互銜接。在此基礎上調整相關財政專項資金。基地和人才是科研活動的重要保障，相關專項要支持科研基地建設和創新人才、優秀團隊的科研活動，促進科技資源開放共享。

整合形成的新5類科技計劃(專項、基金等)既有各自的支持重點和各具特色的管理方式；又彼此互為補充。通過統一的國家科技管理平臺，建立跨計劃協調機制和評估監管機制，確保5類科技計劃(專項、基金等)形成整體，既聚焦重點，又避免交叉重復。

未來將按照上述5類新科技計劃體系對所有實行公開競爭方式的中央財政科技計劃(專項、基金等)進行優化整合，不包括哲學社會科學和對中央級科研機構、高等院校等實行穩定支持的專項。

6優化整合工作的具體實施進度

本次科技計劃(專項、基金等)優化整合工作將按照整體設計、試點先行、逐步推進的原則開展，具體進度安排為：

2014年，啟動國家科技管理平臺建設，對部分具備條件的科技計劃(專項、基金等)進行優化整合；啟動重點專項試點，按照新的管理體制和運行機制選擇5～10個重點專項進行試點，并在2015年財政預算中體現；同時，開展有關制度建設和基礎性工作，著手組建戰略咨詢與綜合評審委員會，開展科研信用體系建設和評審專家庫建設，初步建成中央財政科研項目數據庫和科技報告系統。

2015～2016年，基本建成公開統一的國家科技管理平臺，基本完成各類科技計劃(專項、基金等)的優化整合，實現科技計劃(專項、基金等)安排和預算配置的統籌協調。初步完成國家重點研發計劃下設重點專項的布局，并據此編制發布2016年項目指南，按新機制組織2016年新立項目實施；同時，為確保管理改革與現有工作的有序銜接，在研項目(課題)可繼續按照現有科技計劃(專項、基金等)的經費渠道和管理方式組織實施。初步完成相關制度建設和基礎性工作，發布聯席會議議事規則、戰略咨詢與綜合評審委員會工作規則、專業機構遴選辦法、專業機構資質能力評價標準、科技計劃評估和監管機制工作方案、科技計劃重點專項設立規則和動態調整工作規則、有關科技計劃和資金管理辦法等，完善中央財政科研項目數據庫和科技報告系統。

2017年，經過3年的改革過渡期，全面按照優化整合后的5類科技計劃(專項、基金等)運行，現有各類科技計劃(專項、基金等)經費渠道將不再保留。同時，進一步完善國家科技管理平臺建設，完善科技計劃(專項、基金等)和資金管理制度等各項科技管理制度，營造良好的創新環境。(來源：科技部 http://www.most.cn/kjzc/zdkjzcjd/201501/t20150106_117286.htm)

《國務院印發關于深化中央財政科技計劃(專項、基金)管理改革方案的通知》全文鏈接：http://www.most.gov.cn/tpxw/201501/t20150106_117285.htm

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人始終是科研的核心

——國家自然科學基金委主任楊衛談基礎科研經費

2015年1月19日，科技日報刊登了“人始終是科研的核心——國家自然科學基金委主任楊衛談基礎科研經費”一文。文中楊衛主任指出：“按照最新改革方案，科學基金的主要職能是加強基礎研究和科學前沿探索，積極培育科技人才和團隊，大力支持交叉學科發展，基金委將圍繞這3項任務，不斷完善資助格局，助推我國基礎研究水平提升。”楊衛主任介紹，目前最新的管理舉措是將科研項目經費分為直接費用和間接費用。間接費用是指依托單位在組織實施項目過程中發生的無法在直接費用中列支的相關費用，主要包括依托單位為項目提供的現有儀器設備及房屋，水、電、氣、暖消耗等，以及績效支出。申請人只需填報直接費用部分，間接費用及項目申請經費在申請書中自動生成。最新改革方案暫定500萬元以下項目的間接費用比例為20%，500萬元至1 000萬元為13%，1 000萬元以上則是10%。楊衛主任坦陳，至于這一比例是否合理，還需看實施情況。但可以肯定的是，將來間接費用比例會和依托單位的經費使用情況、科研誠信等掛鉤。這也是國際慣例。部分科研人員擔心實施間接費用后用于科研的直接費用會減少。“我們這兩年不斷提高資助強度，就是為了解決這個問題。”楊衛主任說。

此次改革的主旨是突出人在科研中的核心作用，重視人才是創新的主體。此前的規定是，項目經費不能用于支付在職人員的績效。這種方式被詬病為“見物不見人”，不利于激發研究人員的創新熱情。此次調整的另一突破是取消了間接費用中勞務費的比例。“勞務費據實列支，我們要求做到人數、工作時間準確，給付強度合情合理。”楊衛主任表示。此外，為了回應科研人員“預算管得太死”的呼吁，最新規定，直接經費中的國際合作與交流費、專家咨詢費及勞務費在總額不變的前提下可以打通使用，科研人員的自主性更大。

楊衛主任認為，近年來，我國全社會研究與試驗發展(R&D)經費持續增長，但基礎研究投入占R&D經費的比例卻長期徘徊在5%左右，與發達國家15%～20%的比例相去甚遠。未來我們還將致力于提高中央財政撥款，希望科學基金能以超過GDP增速和研發經費增速的步幅發展。”(摘編自：http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA5MjcxNzAyNg==&mid=205456298&idx=2&sn=77a1c778c526b123fe820cd889ac9dd8&scene=0#rd)

粉末冶金國家重點實驗室

編者按:粉末冶金國家重點實驗室(以下簡稱實驗室)依托于中南大學，是國內惟一的粉末冶金材料領域的國家重點實驗室，現已發展成為我國乃至國際上從事粉末冶金高層次科研、培養高級人才、進行國內外合作科研的綜合基地。中國工程院黃伯云院士現為重點實驗室主任。主要研究方向：相圖計算與材料設計；粉末冶金過程理論與模擬；制粉、成形、燒結與全致密化新技術應用基礎研究；粉末冶金新材料制備原理與性能；先進航空剎車副用復合材料；納米粉末及納米晶塊狀材料等。其中材料的相圖、相變及合金設計研究是實驗室的重要研究方向之一。自1978年黃培云院士和金展鵬院士開辟該研究方向以來，相關研究工作在國際上產生了重大影響。杜勇教授作為金展鵬院士和黃培云院士培養的第一位博士，對該研究方向的發展做出了重要貢獻。其團隊經過10余年的創新研究，取得了一系列的重要成果。

解決了構筑多元多相材料熱力學/動力學

數據庫的系列重要科學問題，建立了國際

上迄今最準確的鋁合金熱/動力學數據庫

鋁合金熱力學/動力學數據庫是提升現用鋁合金性能和開發新型鋁合金的重要理論基礎。為了設計具有我國自主知識產權的鋁合金，杜勇、張利軍、劉樹紅等解決了含亞穩相的多元多相鋁合金相圖熱力學和擴散動力學研究領域多個關鍵科學問題，取得了多項研究進展：①通過耦合有序/無序相變理論、晶體結構及數值分析，首次實現用單一熱力學模型描述多元體心和面心立方相的有序和無序狀態，該模型已成功用于多元鋁合金的熱力學計算。②在綜合考慮擴散動力學及晶體結構信息基礎上，通過引入平均熱力學因子這一新函數，推導了描述線性化合物擴散生長的新模型，解決了線性化合物擴散生長描述的國際難題。從理論上否定了前人提出的用單一擴散偶計算隨成分變化擴散系數的方法，并提出了新的高效計算方法。③首次將高分辨電鏡(TEM)和三維原子探針(3DAP)等高分辨技術引入含納米尺度相的多元鋁合金相圖測定，大大提高了實測相圖的準確性；根據熱傳導和熱分析理論及系列技術改造，發明了一種含高揮發性、高反應活性元素的合金制備及其熱分析方法。④基于所建立的擴散和熱力學模型，通過耦合關鍵實驗、第一原理計算和相圖計算方法，構筑了國際上迄今最完整的多元鋁合金相圖熱力學數據庫TCAL3和擴散動力學數據庫MOBAL3。該數據庫目前己替代歐美同期建立的數據庫，已有波音、空客、美國國家標準技術研究院、歐洲HYDRO鋁跨國集團、日本三菱汽車、德國克勞思塔爾大學、俄羅斯科學院等121家科研機構和公司用此數據庫來設計新材料。研究成果發表在ActaMater、ScriptaMater、JMaterSci、MetallMaterTrans等國際刊物上 。

圖1　Al-Fe-Si體系800 ℃等溫截面　　　　　　　　圖2　Al-Mg-Sc合金中Al3Sc粒子的平均粒徑

材料制備和服役過程中微結構演變的定量描述是材料學核心科學問題之一，是進行高性能材料設計和實現材料性能重大突破的關鍵。近年來，張利軍、李凱、杜勇等建立了考慮有限界面耗散的新相場模型，發展了采用透射電子顯微術高效測定材料微觀結構的新方法，并通過耦合實驗表征和相場模擬實現了材料制備過程中微結構演變的定量描述，取得了重要進展：①從構建任意熱力學狀態過程的通用能量泛函出發，通過引入界面滲透性參數P，建立了一種考慮界面耗散的新相場模型。該模型除了可退化為經典模型外，還可通過調整P值來描述任意的非平衡過程。該模型已成功應用于平衡、近平衡和非平衡過程(如合金快速凝固)微結構演變的模擬；②通過引入“界面場”

概念將考慮界面耗散的新相場模型成功擴展到多元多相體系，用于定量描述多元多相合金的微結構演變。國際權威刊物ActaMater雜志論文審稿人評價該模型為一個全新的方法，而且有望將此相場模型的應用擴展到非熱力學平衡的相變過程；③建立了一種精確快速標定含多物相的復雜電子衍射譜的方法，糾正了前人對Al-Mg-Si合金中(Al) + β″ 復合電子衍射譜的不準確模擬。MaterCharact審稿人認為該工作是“對衍射譜模擬這一領域的重要貢獻”。通過將該方法與高角環形暗場(HAADF)成像術、三維原子探針(3DAP)結合精準測定了含Cu的Al-Mg-Si合金中β″的原子尺度結構，為研究Cu對合金時效析出行為的影響提供了關鍵的結構信息；④采用建立在精準實驗表征基礎上的相場模擬實現了鎳基高溫合金時效過程以及熱障涂層服役過程微結構演變的定量描述。系列研究成果發表在MetallMaterTransA、SurfaceCoatings&Tech、ActaMater、MaterCharact、ScriptaMater等國際刊物上。

圖3　Al-Mg-Si中(Al)+ β″電子衍射譜模擬結果(b)與實驗衍　　　圖4　由HAADF成像術建立的含Cu的β"析射譜(a)的對比　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　出相原子模型

圖5　鎳基高溫合金時效過程微觀結構演變的相場模擬

中國科學院金展鵬院士領銜的團隊提出了“擴散偶”及“組合芯片法”概念，建立了材料熱物理性能的高通量測試表征實驗平臺，并用該平臺測量鈦合金及鎳基高溫合金等材料的熱傳導系數、比熱、單晶各向異性彈性常數與熱膨脹系數隨成分變化規律，為構建材料單相熱物理性能數據庫和高性能材料的快速研發及設計提供了新的思路。“擴散偶”及“組合芯片法”方法在擴散或激光粉末沉積產生相成分連續變化的多元多相樣品基礎上，根據相界局部平衡原理測量三元相圖等溫截面、擬合擴散濃度梯度的方法測量擴散系數與雜質擴散系數、利用納米壓痕方法測量硬度和楊氏彈性模量用來分析固溶強化和析出強化。利用金展鵬院士團隊自主開發的雙束激光微區測量裝置測量微區熱傳導系數、比熱、單晶彈性常數與熱膨脹系數等分析各相的熱物理性能隨成分變化規律，能通過一個樣品的分析為材料設計提供大量的基礎數據。研究結果發表在JAlloysCompd、JSolidStateChem、MaterChemPhys等國際雜志上。

圖6　MgInBO4相的晶體結構

硬質合金具有高強度、耐磨損、耐腐蝕及高化學穩定性等優良性能，被譽為“工業的牙齒”。在硬質合金工具材料表面沉積硬度高、耐磨性好的Ti-Al-N基涂層，可以大幅度提高工具的使用性能。杜勇、陳利、張偉彬、彭英彪等通過整合多尺度的模型和關鍵實驗來設計硬質合金、耐磨涂層的組成及相關制造工藝，取得以下重要進展：①打破國外技術封鎖，基于相圖計算、第一原理計算和關鍵實驗建立了具有自主知識產權的多組元硬質合金和耐磨涂層體系的熱力學/動力學數據庫，為硬質合金和耐磨涂層的成分設計和工藝參數優化提供了核心理論基礎。②在數據庫模擬基礎上設計關鍵試驗，研究了硬質合金燒結過程中多個工藝參數對硬質合金微結構的影響，成功實現了微結構的可控。③發展了四元特殊準隨機結構來描述多元氮化物的無序結構，通過第一原理計算和實驗相結合的方法研究了Ti-Al-N基耐磨涂層的結構、力學性能和熱性能，并成功制備出具有高熱穩定性和高抗氧化性能的Ti-Al-N基涂層。④Ti-Al-N涂層中添加Si元素形成非晶Si3N4包裹納米晶TiAlN的復合結構，可大幅度提高涂層的力學性能。設計的TiAlN/TiAlSiN多層涂層刀片在降低涂層內應力的基礎上增加了涂層與基體的結合強度，并可在不降低車削性能的前提下，大幅度改善了涂層刀片的銑削性能。研究成果發表于SurfCoatTechnol、IntJRefractMetHardMat、JMaterSci、ThinSolidFilms等國際刊物上。獲專利8項，已實現工業化生產，產品出口到歐美等發達國家。

圖7　硬質合金梯度層的模擬與TiAlN/TiAlSiN多層涂層

截止2014年，金展鵬院士-杜勇教授團隊共發表學術論文近800篇，SCI收錄近700篇，SCI引用近8 000次，出版中/英文專著各1部，獲專利8項。研究成果獲國家自然科學三等獎1項、湖南省自然科學一等獎1項，國際相圖委員會最佳論文獎1項。10年來，團隊帶頭人杜勇教授作為大會主席組織國際會議4次，在國際會議作大會/特邀報告65次。發表的一系列金屬及陶瓷體系相圖熱力學、擴散動力學研究成果被美、德出版的4種專著《Phase Equilibria Diagrams》、《Landolt-Boernstein》、《Ternary Alloys》和《Red Book》用多達405個版面收錄；相圖和擴散研究領域的國際權威期刊JPhaseEquilibDiff用了近200個版面收錄團隊的相關工作。德國材料學會前主席、德國金屬學報主編G Petzow教授評論：研究團隊對高性能材料領域的發展影響巨大，在微觀結構和微觀偏析方面，發展了一條關于“微觀結構-性能-相圖熱力學”關系的清晰思路。10年來，已培養博士生31位，其中25位有在歐美從事博士后或聯合培養的經歷，培養的研究生參加國內外會議80余人次，做口頭報告20余人次，其中15位獲國家獎學金。

(粉末冶金國家重點實驗室供稿)