500米口徑球面射電望遠鏡(FAST)是目前世界上最為靈敏的低頻(<3GHz)射電望遠鏡。脈沖星和原子氫是FAST的主要觀測目標。射電脈沖星的發現和準確測時，是研究宇宙奇異物質狀態和致密天體雙星系統演化、開展精確引力檢驗和約束引力波背景的觀測基礎。射電波段探測時域信號也有獨特的優勢，近年來快速射電暴、引力波事件等重大發現都有射電頻段的時域暴發或變源。原子氫氣是宇宙重子物質的重要組成成分，是星系中暗物質含量多少的重要指針。氫氣由原子態向分子態的演化，是星際氣體向恒星轉換的重要一環。20世紀后半期以來，通過射電觀測研究原子氫氣和射電脈沖信號一直是重大的天體物理基礎前沿。

為落實習近平總書記“早出成果、多出成果,出好成果、出大成果”精神，充分利用FAST這一重大科學基礎設施開展天文學前沿科學研究，國家自然科學基金委員會數學物理科學部擬針對基于FAST深度觀測的天文前沿課題研究開展研究專項資助工作。

一、科學目標

本專項項目立足FAST，充分發揮其靈敏度的優勢，同時搜尋脈沖星和測量原子氫氣譜線，結合其他多波段巡天觀測，系統地發現和研究中子星、開展深度中性氫成圖和吸收線觀測，搜尋快速射電暴、引力波對應體射電信號。通過獲取面密度靈敏度領先世界的中性氫局部天圖，為研究星系際星際介質、河外星系結構和運動特性等提供新途徑。力爭在脈沖星及瞬變源搜尋、極端物理和輻射機制、星系不同物質的分布和演化等領域做出重大發現，實現重大突破。

二、核心科學問題

本專項項目圍繞脈沖星和原子氫等FAST核心科學問題開展研究，具體包括:

(1)脈沖星搜尋及相關性質研究;

(2)銀河系內氣體結構和演化研究;

(3)河外星系和星際物質分布研究;

(4)宇宙瞬變現象觀測和物理機制。

三、擬資助研究方向和研究內容

(一)脈沖星搜尋及相關性質研究(申請代碼1選擇數理科學部A03下屬代碼)。

針對銀河系中一些未認證的高能點源開展深度積分觀測，以期發現特殊脈沖星雙星系統;開展認證和后隨測時觀測，力爭發現短自轉周期脈沖星、雙中子星、黑洞-脈沖星雙星、M31中的脈沖星等;觀測銀河系中一些已知的特殊脈沖星雙星系統，對引力理論開展觀測檢驗;系統開展脈沖星高精度測時觀測，研究太陽系星歷表和星際傳播效應對測時精度的影響，完善中國脈沖星測時陣;研究脈沖星自轉、輻射等物理性質。

(二)銀河系內氣體結構和演化研究(申請代碼1選擇數理科學部A03下屬代碼)。

利用FAST中性氫巡天深度刻畫銀河系內中性氣體的大尺度結構和分布, 測量包括作為銀河系“骨架”的巨型纖維狀結構，高速HI云，以及大型氣體注入型結構等特殊結構，研究其動力學過程;結合其他大型河內巡天項目，研究銀河系內大尺度氣體和塵埃分布，描繪從原子云到分子云的演化, 約束銀河系暗氣體成分。

(三)河外星系和星際物質分布研究(申請代碼1選擇數理科學部A03下屬代碼)。

發現和測量一批星系的中性氫氣體含量;獲取鄰近盤星系(如M31)及其周圍的深度氣體分布圖像，細致刻畫星系內部及星系間相互作用的動力學過程。觀測星系及周邊的中性氫分布;探索星系團、星系群及其周邊的HI氣體分布，揭示環境效應等對星系演化的影響;探測矮星系中的HI成分, 研究其形成和演化過程;觀測銀河系或鄰近星系中的脈澤和聚脈澤，研究其輻射機制和相關天體物理過程。

(四)宇宙瞬變現象觀測和物理機制(申請代碼1選擇數理科學部A03下屬代碼)。

針對快速射電暴、引力波事件、地外行星及褐矮星的射電暴發等射電暫現信號開展搜尋和深度觀測，力爭取得突破性發現;結合多波段觀測，研究宇宙瞬變現象的起源和物理機制;建設FAST在時域高速采樣的觀測能力，改善以FAST為核心的甚長基線(VLBI)觀測能力。

(五)其它相關重要研究方向(申請代碼1選擇數理科學部A03下屬代碼)。

上述四個研究方向未涵蓋的基于FAST觀測數據的重要研究方向。選擇此研究方向的申請，需在申請書正文開頭首先重點說明申請書的研究內容和意義。

四、資助計劃

本專項項目資助期限為5年，申請書中的研究期限應填寫“2021年1月1日-2025年12月31日”。計劃資助5-6項，直接費用平均資助強度為350萬元/項左右。

五、項目遴選的基本原則

申請人應根據項目指南公布的擬解決的核心科學問題和擬資助研究方向，自行擬定項目名稱、科學目標、研究內容、關鍵科學問題、技術路線及相應的研究經費等。

六、申請要求及注意事項

(一)申請條件

本專項項目申請人應當具備以下條件：

1.具有承擔基礎研究課題的經歷;

2.具有高級專業技術職務(職稱);

在站博士后研究人員、正在攻讀研究生學位以及無工作單位或者所在單位不是依托單位的人員不得作為申請人進行申請。

(二)限項申請規定

1. 本專項項目申請時計入高級專業技術職務(職稱)人員申請和承擔總數2項的范圍。

2.申請人和參與者只能申請或參與申請1項本專項項目。

3.申請人同年只能申請1項專項項目中的研究項目。

(三)申請注意事項

1.申請書報送日期為2020年9月21日-9月25日16時。

2.本專項項目申請書采用在線方式撰寫。對申請人具體要求如下：

(1)申請人在填報申請書前，應當認真閱讀本申請須知、本項目指南和《2020年度國家自然科學基金項目指南》的相關內容，不符合項目指南和相關要求的申請項目不予受理。

(2)本專項項目旨在緊密圍繞FAST核心科學問題，集中國內優勢研究團隊進行研究，成為一個專項項目集群。申請人應根據本專項項目擬解決的具體科學問題和項目指南公布的擬資助研究方向，自行擬定項目名稱、科學目標、研究內容、關鍵科學問題、技術路線和相應的研究經費等。

(3)申請人登錄科學基金網絡信息系統https://isisn.nsfc.gov.cn/(沒有系統賬號的申請人請向依托單位基金管理聯系人申請開戶)，按照撰寫提綱及相關要求撰寫申請書。

(4)申請書中的資助類別選擇“專項項目”，亞類說明選擇“研究項目”，附注說明選擇“科學部綜合研究項目”,申請代碼1應當按照擬資助研究方向后標明的代碼要求選擇數理科學部相應的申請代碼。以上選擇不準確或未選擇的項目申請將不予受理。申請項目名稱可以不同于研究方向名稱，但應屬該方向所轄之內的研究內容。每個專項項目的依托單位和合作研究單位數合計不得超過3個;主要參與者必須是項目的實際貢獻者，不超過9人。

(5)請按照“專項項目-研究項目申請書撰寫提綱”撰寫申請書時，請在申請書正文開頭注明“2020年度專項項目基于FAST深度觀測的天文前沿課題研究之研究方向：XXX(按照上述5個研究方向之一填寫)”。

申請書應突出有限目標和重點突破，明確對實現本專項項目總體科學目標和解決核心科學問題的貢獻。

如果申請人已經承擔與本專項項目相關的其他科技計劃項目，應當在申請書正文的“研究基礎與工作條件”部分論述申請項目與其他相關項目的區別與聯系。

(6)申請人應當認真閱讀《2020年度國家自然科學基金項目指南》中預算編報須知的內容，嚴格按照《國家自然科學基金資助項目資金管理辦法》《關于國家自然科學基金資助項目資金管理有關問題的補充通知》(財科教〔2016〕19號)以及《國家自然科學基金項目資金預算表編制說明》的要求，認真如實編報《國家自然科學基金項目資金預算表》。

(7)申請人完成申請書撰寫后，在線提交電子申請書及附件材料。

3.依托單位應對本單位申請人所提交申請材料的真實性和完整性進行審核。具體要求如下：

(1)依托單位應對本單位申請人所提交申請材料的真實性和完整性進行審核。本專項項目采用無紙化申請方式，依托單位只需在線確認并及時提交電子申請書及附件材料，無需報送紙質申請書。項目獲批準后，將申請書的紙質簽字蓋章頁裝訂在《資助項目計劃書》最后，與之一并提交。簽字蓋章的信息應與信息系統中的電子申請書保持一致。

(2)依托單位在線提交電子申請書及附件材料后，應于申請材料提交截止時間(2020年9月25日16時)前通過信息系統上傳本單位科研誠信承諾書的電子掃描件(請在信息系統中下載模板，打印填寫后由法定代表人簽字、依托單位加蓋公章)，無需提供紙質材料。

4.本專項項目咨詢方式：

國家自然科學基金委員會數學物理科學部綜合與戰略規劃處

聯系人：陳國長、張攀峰

聯系電話：010-62326910、6911

(四)其他注意事項。

1.為實現專項項目總體科學目標，獲得資助的項目負責人應當在項目執行過程中關注與本專項其他項目之間的相互支撐關系。

2.為加強項目之間的學術交流，本專項項目集群將設專項項目總體指導組和管理協調組，并將不定期地組織相關領域的學術研討會。獲資助項目負責人必須參加上述學術交流活動，并認真開展學術交流。