破译生命的糖质密码重大研究计划

一、科学目标
针对糖质密码的信息读取、功能解析、精准编辑及临床应用等关键科学问题，发展糖质获取、序列读取、在体编辑的新方法、新工具和新仪器，阐明糖质信息的编码规律；解析糖质介导生物功能的分子机制，破译糖质密码的生物学内涵；揭示若干重大疾病中糖质异常的功能与机制，开发新型干预手段，为相关疾病的诊疗与防治提供理论基础和技术储备。
二、核心科学问题
（一）发展破译糖质密码的使能体系。
研究工具是糖质解码的基础，针对糖质研究手段缺乏的问题，开发糖质的动态检测、精准测序、智能解析、原位编辑、高效合成等关键技术，建立完善相关数据库和研究平台。
（二）解析糖质生物功能、编码规律及其调控机制。
阐明糖质在生命信息传递过程中的功能和调控规律，研究糖质介导的分子识别事件，解析糖质相关蛋白的时空分布及动态变化，探索生物体内糖质结构决定的核心机制；针对糖质化学结构复杂性高、信息维度高、冗余程度高等特点，构建面向糖质结构解码、糖链功能解析的数据模型。
（三）面向重大生命健康挑战的糖质精准调控手段。
聚焦感染、肿瘤等重大疾病中糖质结构功能的变化规律和分子机制，发现疾病相关糖质标志物和干预靶标，发展新型糖质药物、糖质密码优化疫苗、原位糖质编辑等疾病干预策略。
三、2024年度资助研究方向
（一）培育项目
围绕上述科学问题，以总体科学目标为牵引，拟以培育项目的方式资助探索性强、选题新颖的申请项目，优先支持以下研究方向：
1. 糖质的高效获取和标准库构建。
针对具有重要生物功能糖质的可获得性问题，建立并健全高效获取结构明确、性质均一糖质分子的新方法、新工具和新仪器；完成若干重要生理过程或疾病相关糖质结构的合成和功能验证，构建可用于糖质序列测定和功能研究的糖质标准化样品库和糖质芯片。
2. 糖质的原位标记、动态示踪和精准编辑。
开发精准、快速、高效的分子标记新工具、新技术、新设备及新成像方法，在细胞、组织和活体水平上表征糖质的时空分布特点，揭示糖质动态变化模式及规律；针对生理病理过程中关键糖质结构，发展化学或生物学工具，实现精准编辑及功能操控。
3. 糖质序列的信息获取和数据解码。
开发精确高效的糖质测序技术，实现对糖质序列信息的快速读取，准确判定糖苷键的连接方式，探索分支糖质结构的高通量测定方法，形成重要生理或疾病过程相关的高精度、高深度、标准化糖质数据资源；结合人工智能和时空多组学等手段，研究其承载的生命信息和参与调控的信号网络，发现新的调控机制及关键节点，阐明糖质编码规律。
4. 关键生命过程中糖质功能与调控机制。
聚焦糖质参与的生物界面相互作用，通过工具及方法创新，鉴定并阐明互作过程中表面蛋白、细胞因子等对糖质信息的识别和响应规律；揭示糖质合成酶、修饰酶、糖苷酶等基因表达调控机制，发现参与重要生理与病理过程的关键糖质特征及编码规律，为发展靶向关键糖质结构的干预手段奠定基础。
5. 基于糖质密码的疾病诊断和干预。
围绕肿瘤、感染、自身免疫、遗传疾病等，发展高灵敏度高准确度分析技术，鉴定特异性糖质生物标志物，服务于疾病诊断；阐明疾病相关异常糖质的致病机制和相应分子调控网络，确证相关药物靶标，验证靶向药物、基因编辑技术、酶替代疗法等疾病干预方案。
6. 糖质优化的疫苗设计新策略。
解析免疫原的糖质修饰特征，研究糖质对抗原递呈、疫苗效价的调控规律，探究糖质的天然免疫与获得性免疫激活机制，采用创新研究策略，设计开发糖质修饰特异、结构精准、广谱高效的新型疫苗。
（二）重点支持项目。
围绕核心科学问题，以总体科学目标为牵引，立足研究范式创新，对于前期研究基础积累较好，特别是与本重大研究计划其它申请项目能够形成学科交叉、优势互补且对总体科学目标形成重要贡献的申请项目，将以重点支持项目的方式予以资助，优先支持以下研究方向：
1. 糖质结构及功能的决定机制。
针对糖质序列及结构中蕴涵的生命信息，以糖质重要生理病理功能为引导，研究其结构与功能的映射关系，发掘其中模式识别方式及编码规律；通过糖生物学方法鉴定关键调控基因和通路，结合糖组学、时空转录组学、蛋白组学等策略，阐明糖质参与调控的信号网络，发掘调控机制及关键节点。
2. 糖质调控病原与宿主互作机制。
面向重大公共卫生问题，以病原体表面糖质或宿主细胞表面糖质为研究对象，围绕糖质在病原体感染过程中的复杂调控作用，系统表征病原体表面糖质在宿主感染过程中的动态适应改变，鉴定基于糖质的病原和宿主因子，发现糖质调控病原体感染和宿主免疫应答新机制，阐明糖质影响病原体宿主共进化的基本规律。
3. 糖质调控肿瘤免疫的关键机制。
聚焦中国人高发恶性肿瘤，围绕肿瘤微环境中糖质在肿瘤发生发展过程中的复杂调控作用，融合跨模态多组学方法，鉴定微环境中特异性糖质的结构特征或编码规律，挖掘糖质在免疫识别、免疫耐受等免疫细胞-肿瘤细胞互作事件中的新机制，发现糖质影响肿瘤免疫的关键分子，为肿瘤免疫治疗提供新靶点和策略。
四、申请要求
（一）申请条件。
本重大研究计划项目申请人应当具备以下条件：
1. 具有承担基础研究课题的经历；
2. 具有高级专业技术职务（职称）。
在站博士后研究人员、正在攻读研究生学位以及无工作单位或者所在单位不是依托单位的人员不得作为申请人进行申请。
（二）限项申请规定。
执行《2024年度国家自然科学基金项目指南》“申请规定”中限项申请规定的相关要求。

2024年度拟资助培育项目25- 35项，资助直接费用资助强度约为80万元/项，资助期限为3年，培育项目申请书中研究期限应填写“2025年1月1日- 2027年12月31日”；拟资助重点支持项目4- 6项，资助直接费用资助强度约为300万元/项，资助期限为4年，重点支持项目申请书中研究期限应填写“2025年1月1日- 2028年12月31日”。

1. 申请人应根据本重大研究计划拟解决的核心科学问题和项目指南公布的拟资助研究方向，自行拟定项目名称、科学目标、研究内容、技术路线和直接费用等。
2. 本重大研究计划项目实行无纸化申请，申请人应当按照科学基金网络信息系统中重大研究计划项目的填报说明与撰写提纲要求在线填写和提交电子申请书及附件材料。申请书提交日期为2024年5月16日- 5月23日16时。
3. 申请书中的资助类别选择“重大研究计划”，亚类说明选择“培育项目”或“重点支持项目”，附注说明选择“破译生命的糖质密码”，受理代码选择T03，根据申请的具体研究内容选择不超过5个申请代码。
培育项目和重点支持项目的合作研究单位不得超过2个。
4. 申请人在“立项依据与研究内容”部分，首先明确申请对应本项目指南中的资助研究方向，以及对解决本重大研究计划核心科学问题、实现本重大研究计划科学目标的贡献。
如果申请人已经承担与本重大研究计划相关的其他科技计划项目，应当在申请书正文的“研究基础与工作条件”部分论述申请项目与其他相关项目的区别与联系。