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项目方向	资助项目数量与受资助机构数量的比值	资助项目数量/项	受资助机构数量/个
Plant Genome Research Project	1.53	46	30
Cellular Dynamics and Function	1.35	27	20
Systems and Synthetic Biology	1.33	32	24
IIBR: Infrastructure Innovation	1.33	4	3
Genetic Mechanisms	1.32	33	25
Cross-BIO Activities	1.28	69	54
Molecular Biophysics	1.2	18	15
MacroSysBIO & NEON-Enabled Sci	1.19	31	26
Integrative Ecological Physiology	1.18	13	11
Evolutionary Processes	1.10	22	20

2.82021—2023年最新资助项目分析

2021—2023年，生物科学领域EAGER最新资助项目共93项。从资助方向、资助金额、资助时长等方面分析资助项目最新关注领域和具体研究内容。

2.8.1资助方向

首先，从项目资助方向的数量来看，2021—2023年生物科学领域EAGER共资助26类项目，重点集中在Population & Community Ecology（种群与群落生态学）、Genetic Mechanisms（遗传机制）、Molecular Biophysics（分子生物物理学）等方向（图4）。

图4  2021—2023年最新资助项目方向数量Top10

种群与群落生态学方向共资助项目17项，主要研究内容包括：在气候变化方面，研究对动物迁徙的影响，对森林树木繁殖和物种组成的影响，对淡水鱼类群落各物种体型的影响，对两栖动物保护区分布的影响；在微生物群落方面，研究蚊子微生物组和病原体传播受微塑料污染的影响，森林土壤微生物群落对土壤中磷和pH相互作用的响应，评估鸟类宿主与微生物组之间的特异性范式；在生态系统方面，研究野生大黄蜂种群动态与开花植物花蜜和花粉中营养物质的关系，探索发现蜜蜂隐藏的功能多样性并预测其对生态系统服务的影响，研究脊椎动物过去和现在的变化对群落结构和生物多样性的影响，研究本地和非本地橡树是否影响由昆虫群落与鸟类组成的食物网，研究环境变异、人类直接影响等因素对岛屿脊椎动物群落的影响，利用企鹅和蝙蝠声音进行远程评估群居动物数量随时间变化以及跟踪动物的种群规模，研究宿主饮食中营养物质含量变化对寄生虫复制率的影响，研究水生生物栖息地周围树木多样性对水生昆虫多样性的影响。上述研究为深入研究和理解影响生态系统的结构、生物多样性等提供了最新研究进展和实验结果。

遗传机制方向共资助项目14项，主要研究内容涵盖了多个遗传机制方向的研究进展，包括线粒体DNA修复和重组、基于RNA转糖苷酶定向进化的RNA标记技术、宿主-DNA病毒互作遗传模型、体内高通量转录因子与DNA相互作用、遗传损伤修复机制、反转录转座子靶点偏好、DNA糖苷酶去甲基化潜力、动态组合化学系统、蛋白质互作图绘制、环境DNA递送途径、非编码RNA在学习和记忆中的作用、基因组和组蛋白阅读结构域相互作用、粘着蛋白复合物工具操纵染色体折叠和调节基因组功能、DNA聚合酶θ与双链断裂处理等。这些研究为基因治疗、生物控制策略、表观基因组诊断工具开发等领域提供了新的理论和技术支撑。

分子生物物理学方向共资助项目10项，主要研究内容涵盖了纳米技术、量子生物学、分子生物学和生物物理学等方向的最新研究进展。在纳米技术方向，研究聚焦于细胞膜形貌结构和膜支架相互作用如何控制脂质结构域，以及基于DNA纳米技术的膜蛋白单粒子冷冻电子显微镜工具的开发。在量子生物学方向，研究量子力学定律、量子生物学理论、量子磁感应等，在揭示“手性诱导自旋选择性”（chirality-induced spin selectivity, CISS）效应、细胞功能的多尺度整合、探索嗅觉振动理论、开发磁场测量方法等内容上进行了科学实验。在分子生物学方面，研究细菌毒素激活机制、RNA和蛋白质相互作用，为细菌生存策略、改进水分子结构提供了重要信息。在生物物理学方面，研究则致力于实现生命系统理论的统一以及探索生物膜中的级联弛豫动力学和突触可塑性之间的未知联系。上述研究不仅加深了对生命科学的理解，还为未来的应用和技术发展奠定了基础。

其次，从最新项目资助的方向来看，有3项是2021—2023年新出现的项目方向，分别是GVF-Global Venture Fund（全球风险投资基金）、Innovation: Bioinformatics（创新-生物信息学）、Physics of Living Systems（生命系统物理学）。

全球风险投资基金项目为共同资助项目，是与外国合作伙伴进行真正的智力合作研究。2021—2023年资助项目1项，主要研究针对高山雪藻开发新的单细胞群体遗传方案。

创新-生物信息学项目支持设计新颖和创新的生物信息学方法，这些方法有可能成为信息基础设施的一部分，这些基础设施将促进或改变生物学理解，并有可能广泛适用于生物学。2021—2023年资助项目3项，主要研究内容包括：研究SARS-COV-2等病毒的基因组和毒株突变；开发新的计算框架从scRNA-seq数据分析中准确评估基因表达水平，并提高下游分析的质量和精度；基于深度学习的多模态睡眠分析。

生命系统物理学项目支持使用基本物理过程的理论和实验研究，探索生命系统在动态和多样化环境中执行其功能的最基本的物理过程。2021—2023年资助项目1项，主要研究揭示生命系统的统一原则。

2.8.2资助金额

2021—2023年，生物科学领域EAGER资助金额在30万美元及以上的项目共计22项，占近三年项目的23.7%，其中30万美元以上有3项，主要研究内容包括：在神经科学教育方面，开发一套综合性的在线开放获取资源，旨在通过整合多媒体材料将资源植根于数字演示，以此提升本科生的神经科学学习体验；在量子生物学方面，研究量子力学定律，揭示CISS效应；在遗传模型方面，研究宿主-DNA病毒互作遗传模型，为DNA病毒疾病的治疗和生物控制策略提供重要信息。上述研究获得了较高的资助金额，具有较大的发展潜力。

2.8.3资助时长

2021—2023年，生物科学领域EAGER资助项目时长在2～3年的有41项，超过一半的项目超出了常规资助时长。资助时长在3年以上的项目有9项，其研究内容包括：评估鸟类宿主与微生物组之间的特异性范式；开发交互式决策支持工具Land.Info以提升城市环境复原力；研究野生大黄蜂种群动态与植物营养物质的关系；探索海鞘的进化机制；利用蜥蜴研究适应城市热岛的进化机制。这些研究为理解生物多样性、城市绿地设计、传粉昆虫面临的营养挑战、进化机制以及适应性生理进化等提供了新的理解和方法。此外，合作项目“开发工具评估高山雪藻克隆性的进化意义”在2.8.1中为最新项目资助方向的所属项目，“开放获取资源促进本科生神经科学教育”“建立一个易于处理的宿主-DNA病毒互作遗传模型”在2.8.2中为最高资助金额所属项目。以上项目在不同视角下均较为突出，由此可见，其研究内容和意义对相关领域更具有探索性研究价值。

3美国生物科学领域探索性项目研究布局对我国的启示

美国国家科学基金会早期概念探索性项目的管理机制为我国基金项目管理提供了可借鉴的经验。早期概念探索性项目是高风险高回报项目。2014—2023年，NSF在生物科学领域资助的探索性项目虽然数量逐年减少，但是整体资助额度增加，并且有3/4的项目得到了延续资助，可见美国国家科学基金会在生物科学领域的项目部署更加集中，缩减小而杂的项目，使资源更为集中在重要方向，保障了经费的持续支持。

我国为激励创新、鼓励科学家开展探索性研究，自2001年国家自然科学基金委员会设立了非共识创新研究小额探索项目，对于一些研究方案不够完善或前期研究基础略有不足，但研究思路在科学合理的前提下具有鲜明的创新性和探索性的项目，实行小额探索项目的资助方式，支持高风险性项目的实施，但基本上是在原有传统计划项目的基础上，适当扩展了少量、小额的早期研究计划。2008年以后，除了在资助额度、年限有区别外，由于小额项目已经没有了特点而被取消。结合生物科学领域高风险的特点，项目管理部门可设立多元化的项目资助模式，明确对高风险、高创新类项目的支持，继续建立“高风险高回报”项目管理机制，并给予特殊的经费保障，扩大对变革性创新项目的扶持力度和范围，有效保护探索性研究项目。未来，还可探索延续性支持政策，增加资助时长和经费投入，发挥项目支持的长效作用。鉴于生物科学领域研究的高风险性和高探索性，在研究过程中存在不可预知的风险和挑战，管理部门可从项目创新性、技术难度、潜在影响以及市场前景的综合评估等方面，明确界定“高风险高回报”项目的标准和范围。同时，建立有效的监督机制，确保项目按照既定的目标和计划进行；建立项目成果的评估和转化机制，推动科技成果的实际应用和商业化。同时，还可以设立奖励机制以激发科研人员的积极性和创新精神，促进该领域的创新与突破，提升我国在全球生物科学领域的竞争力。

美国在生物科学领域早期概念探索性项目的资助领域和重点方向为我国项目布局和规划提供了重要参考。2014—2023年美国NSF资助的EAGER项目中，资助项目数量最多的学科是环境生物学，占到三分之一，资助金额最多的学科是整合与系统生物学，资助方向包括交叉生物学行为、种群与群落生态学、植物基因组研究、遗传机制以及系统和合成生物学，资助方向重点集中在种群与群落生态学、遗传机制和分子生物物理学。2021—2023年新出现了全球风险投资基金、创新-生物信息学、生命系统物理学项目，重点支持在神经科学教育、量子生物学、遗传模型方向的研究。目前，我国在环境生物学、系统生物学领域开展了很多研究，在种群与群落生态学、遗传机制和合成生物学方向也取得了重要进展，这些方向一直是全球关注的焦点。当前及今后一段时间，我国在生物科学领域的研究布局应结合国际前沿和我国国家需求，关注交叉生物学行为、种群与群落生态学、植物基因组研究、遗传机制以及系统和合成生物学、全球风险投资基金、创新-生物信息学、生命系统物理学等方向的研究布局。

美国国家基金在交叉生物学行为方向给予了高度支持，NSF在生物科学领域早期概念探索性项目中的多学科交叉合作方式值得借鉴。生物科学是集多个学科于一体的交叉科学，交叉生物学涵盖了多个分支学科，并融合了每个分支学科的尖端方法、工具和概念，会产生突破性的生物学发现。我国应加强不同学科之间的合作，开展交叉生物学相关研究，打破分支学科壁垒，推动跨学科的研究创新。通过整合进化生物学、生态学、有机生物学、系统科学、生物地理学、海洋科学、地球生物学、地质学以及气候学等多个学科的知识和方法，可以更好地解决复杂的生物科学问题。