關于發布上海市2023年度“科技創新行動計劃”計算生物學重點專項申報指南的通知
發布時間：2023-08-30 來源：上海市科學技術委員會滬科指南〔2023〕14號
各有關單位：
為深入實施創新驅動發展戰略，加快建設具有全球影響力的科技創新中心，推動形成具有上海特色的計算生物學研發體系，根據《上海市建設具有全球影響力的科技創新中心“十四五”規劃》《上海市計算生物學創新發展行動計劃（2023-2025年）》，上海市科學技術委員會特發布2023年度計算生物學重點專項申報指南。
一、征集范圍
專題一、生物大數據共性算法
方向1：單細胞多組學整合計算方法
研究目標：面向配對和非配對單細胞多模態組學數據，發展2種以上組學數據對齊及下游分析算法，性能相比國際主流算法提升10%以上。
研究內容：建立面向配對及非配對場景下的的單細胞多組學整合AI計算框架，開發多模態整合場景下的單細胞多組學下游應用AI算法，實現單細胞去噪、聚類分析、多數據集整合、去批次效應、細胞類型識別、軌跡分析、細胞通訊，以及跨模態生成分析等。
經費額度：非定額資助，擬支持不超過1個項目，每項資助額度不超過200萬元。
執行期限：2023年12月01日至2026年11月30日。
方向2：單細胞譜系追蹤計算方法
研究目標：發展多模態數據整合的單細胞空間轉錄組譜系追蹤算法，準確度比國際主流算法提升5%以上。
研究內容：針對靜態條形碼和基于CRISPR的動態條形碼標記，建立單細胞轉錄組整合標記條形碼的譜系追蹤計算方法，實現單細胞轉錄組分析、條形碼序列去噪、條形碼進化樹分析、細胞譜系進化樹、細胞譜系發育圖譜、譜系條形碼與空間坐標多模態整合的空間轉錄組單細胞追蹤算法等。
經費額度：非定額資助，擬支持不超過1個項目，每項資助額度不超過200萬元。
執行期限：2023年12月01日至2026年11月30日。
方向3：樣本特異網絡標志物方法
研究目標：開發國際領先的樣本特異網絡標志物算法，復雜生物學過程預測準確性和敏感性比國際最高水平提高至少5%，復雜疾病早診準確率比國際最高水平提高至少10%。
研究內容：開發樣本特異性的網絡標志物算法，從而實現基于網絡對于發育、疾病等復雜生物學過程的準確和魯棒的預測。針對復雜疾病，開發樣本特異性的動態網絡標志物，從而實現基于動態網絡對于復雜疾病的早期預警信號準確標識與預測。
經費額度：非定額資助，擬支持不超過1個項目，每項資助額度不超過200萬元。
執行期限：2023年12月01日至2026年11月30日。
方向4：轉錄調控網絡基礎模型
研究目標：建立國際領先的解碼轉錄調控網絡的預訓練大模型，完成2個以上模型泛化任務，性能相比國際主流算法提升10%以上。
研究內容：整合多模態高通量表觀遺傳、轉錄調控和轉錄組數據，基于深度神經網絡構建解碼轉錄調控網絡的預訓練大模型。根據不同應用場景泛化預訓練大模型，解決生物學核心問題，包括但不限于預測細胞命運走向、鑒定細胞命運決定和疾病發生發展過程中的關鍵基因和調控因子。
經費額度：非定額資助，擬支持不超過1個項目，每項資助額度不超過200萬元。
執行期限：2023年12月01日至2026年11月30日。
方向5：RNA轉錄后加工調控網絡解析方法
研究目標：建立模塊化可拓展的RNA轉錄后加工智能分析平臺，發展RNA轉錄后加工調控網絡解析和功能預測模型，性能比國際主流算法提升10%以上。
研究內容：建立RNA轉錄后調控解析方法，系統解構RNA轉錄后加工多樣性及其調控特征，包括但不限于RNA編輯、修飾、剪接、加尾和二級/三級結構的時空變化及相互協作，構建RNA轉錄后加工調控網絡和生物學功能預測模型，解析其在全局生命代謝進程中的功能和機制。
經費額度：非定額資助，擬支持不超過1個項目，每項資助額度不超過200萬元。
執行期限：2023年12月01日至2026年11月30日。
方向6：細胞器分辨率的細胞互作網絡模型
研究目標：發展高分辨率的細胞互作網絡模型，細胞與環境、細胞間及細胞器間互作的預測性能比國際主流算法提升10%以上。
研究內容：通過高維度、多模態、亞細胞分辨率的空間多組學數據整合，構建細胞與環境、細胞間及細胞器間互作動態網絡；開發預測細胞與環境、細胞間及細胞器間互作的人工智能新模型，刻畫互作的普適規律及其生物學作用，解析互作與人類疾病的內在關聯。
經費額度：非定額資助，擬支持不超過1個項目，每項資助額度不超過200萬元。
執行期限：2023年12月01日至2026年11月30日。
方向7：病原微生物時空變異演化網絡模型
研究目標：發展病原微生物基因變異大模型，解析千萬量級病毒、十萬量級細菌全基因組演化網絡，揭示變異毒性及傳播風險，性能比國際主流算法提升10%以上。
研究內容：設計病原微生物全基因組尺度的序列變異快速比對方法，研發微生物全基因組的變異特征自動提取方法，發展位點變異演化網絡快速構建算法，整合時空信息識別關鍵演化路徑；構建致病相關風險基因及位點大模型，解析病原微生物變異位點的耐藥風險及傳播特征。
經費額度：非定額資助，擬支持不超過1個項目，每項資助額度不超過200萬元。
執行期限：2023年12月01日至2026年11月30日。
專題二、蛋白質與核酸設計改造
方向1：蛋白質與核酸靜態結構預測
研究目標：發展獨立自主蛋白質與核酸結構預測及設計軟件，總體預測精度比國際同期最高水平提升5%以上，蛋白質復合體結構預測精度比國際同期最高水平提升5%以上。
研究內容：發展并完善獨立自主的大分子結構預測及設計軟件，尤其是針對蛋白質側鏈建模及點突變建模。面向蛋白質靜態結構預測，開發獨立自主的算法軟件；開展蛋白質側鏈建模研究，開發先進的蛋白質側鏈建模方法，應用擴展到蛋白質相互作用、結構設計及進化研究上；發展蛋白質復合體，尤其是蛋白質與核酸復合體的結構預測算法，填補國內與國際空白；結合高通量核酸結構檢測方法，開發核酸靜態結構及其與不同生物大分子和小分子藥物等在體內和體外不同條件下的結構預測模型和算法。
經費額度：非定額資助，擬支持不超過1個項目，每項資助額度不超過500萬元。
執行期限：2023年12月01日至2026年11月30日。
方向2：蛋白質工程通用AI設計平臺
研究目標：構建包含特色極限環境條件標注的蛋白數據庫，建立蛋白質工程通用AI設計平臺，指導蛋白質的改造和優化。
研究內容：建立具備億級數據量且面向極端環境標注蛋白序列的核心壁壘蛋白數據庫。通過學習蛋白的序列和結構信息，構建基于預訓練的通用AI設計平臺。在10個以上藥用或者工程蛋白上，通過濕實驗驗證所建通用AI模型的能力：利用少于100個蛋白突變體實驗數據，就能獲得性能優越、滿足應用需求的多點位改造工程蛋白。實現三款及以上蛋白的產業轉化。
經費額度：非定額資助，擬支持不超過1個項目，每項資助額度不超過500萬元。
執行期限：2023年12月01日至2026年11月30日。
專題三、重大疾病精準診療關鍵技術
方向1：精準醫學大數據分析增強計算系統
研究目標：建立分析能力自我進化和知識自主挖掘的精準醫學增強計算平臺，推理長度、準確度以及分析效率達到世界領先，完成不少于10個重要疾病相關知識的長鏈自動推理驗證。
研究內容：圍繞精準醫學大數據深度分析和智能推理，建立多組學數據分析能力自我進化的增強計算系統。研發知識和數據雙驅動的自主挖掘系統，實現生物醫學研究的自主規劃和實現。以腫瘤等重要疾病為例，進行知識長鏈的自主推理和數據分析驗證。
經費額度：非定額資助，擬支持不超過1個項目，每項資助額度不超過200萬元。
執行期限：2023年12月01日至2026年11月30日。
方向2：智能健康數字孿生隊列技術
研究目標：發展數字孿生模擬技術，建立超過1萬人的多尺度多模態數字孿生隊列，實現疾病發生發展的預防預警。
研究內容：基于真實世界臨床疾病、健康人群、生物樣本等多模態數據，引入GPT等新型人工智能模型和元宇宙技術，建立數字孿生隊列。發展深度學習、因果推理、狀態空間模型等，基于數字孿生隊列進行癌癥、病毒等高發、突發疾病的預警預防研究。
經費額度：非定額資助，擬支持不超過1個項目，每項資助額度不超過200萬元。
執行期限：2023年12月01日至2026年11月30日。
方向3：疾病隊列多層次數據集成共性技術
研究目標：開發3種以上面向復雜疾病的多層次數據集成分析算法，識別5個以上疾病的亞型關鍵靶點，在解釋病人預后等關鍵臨床指標差異方面提升10%以上。
研究內容：針對腫瘤、代謝性疾病、心腦血管疾病等復雜疾病隊列產生的分子表型、影像表型、臨床表型等跨尺度多層次數據，發展基于前沿統計和人工智能手段的集成分析技術，構建疾病演化的核心軌跡，開展復雜疾病的精準分型，并深入揭示不同層次關鍵表型信號之間相互偶聯的底層機制，促進臨床轉化應用。
經費額度：非定額資助，擬支持不超過2個項目，每項資助額度不超過200萬元。
執行期限：2023年12月01日至2026年11月30日。
方向4：后全基因組關聯分析技術
研究目標：開發致病位點精細定位預測方法，比現有工具可靠性提升至少10%，實現遺傳位點與疾病關聯相關通路、細胞、組織的預測，比現有工具可靠性提升至少20%。
研究內容：針對復雜疾病全基因組關聯研究發現的大量風險位點，開發基于多尺度多組學大數據集成的復雜疾病風險位點功能解析平臺。結合器官組織及單細胞水平表觀遺傳組學、轉錄組、蛋白組等數據，實現非編碼位點致病機制和協同作用的解析，預測精準性等指標超越國際主流方法。
經費額度：非定額資助，擬支持不超過1個項目，每項資助額度不超過200萬元。
執行期限：2023年12月01日至2026年11月30日。
方向5：醫學大數據的生物統計共性算法
研究目標：面向精準醫學大數據，開發非匹配樣本多組學整合和驅動因子鑒定算法，準確度均達到世界領先，在統計基礎理論和方法架構等層面產出原創新成果。
研究內容：突破傳統組學研究范式，構建數據降噪大模型，開發多組學多模態對角整合模型和優化算法，基于深度學習、動力學模型和因果推理等實現驅動因子鑒定和標志物識別，解決精準醫學多模態數據匹配樣本缺乏、多變量實驗干預困難等問題，為精準醫學和疾病早篩提供理論和技術支撐。
經費額度：非定額資助，擬支持不超過1個項目，每項資助額度不超過200萬元。
執行期限：2023年12月01日至2026年11月30日。
二、申報要求
除滿足前述相應條件外，還須遵循以下要求：
1.項目申報單位應當是注冊在本市的法人或非法人組織，具有組織項目實施的相應能力。
2.研究內容已經獲得財政資金支持的，不得重復申報。
3.所有申報單位和項目參與人應遵守科研倫理準則，遵守人類遺傳資源管理相關法規和病原微生物實驗室生物安全管理相關規定，符合科研誠信管理要求。項目負責人應承諾所提交材料真實性，申報單位應當對申請人的申請資格負責，并對申請材料的真實性和完整性進行審核，不得提交有涉密內容的項目申請。
4.申報項目若提出回避專家申請的，須在提交項目可行性方案的同時，上傳由申報單位出具公函提出回避專家名單與理由。
5.已作為項目負責人承擔市科委科技計劃在研項目2項及以上者，不得作為項目負責人申報。
6.項目經費預算編制應當真實、合理，符合市科委科技計劃項目經費管理的有關要求。
7.各研究方向同一法人單位限報2項。
8.獲資助的項目負責人及其所在單位應承諾將項目所產生的研究成果和數據資料等報送市科委
三、申報方式
1.項目申報采用網上申報方式，無需送交紙質材料。申請人通過“中國上海”門戶網站（http://www.sh.gov.cn）--政務服務--點擊“上海市財政科技投入信息管理平臺”進入申報頁面，或者直接通過域名https://czkj.sheic.org.cn/進入申報頁面：
【初次填寫】使用“一網通辦”登錄（如尚未注冊賬號，請先轉入“一網通辦”注冊賬號頁面完成注冊），進入申報指南頁面，點擊相應的指南專題，進行項目申報；
【繼續填寫】使用“一網通辦”登錄后，繼續該項目的填報。有關操作可參閱在線幫助。
2.項目網上填報起始時間為2023年09月7日9:00，截止時間（含申報單位網上審核提交）為2023年09月26日16:30。
四、評審方式
采用第一輪通訊評審、第二輪見面會評審方式。
五、立項公示
上海市科委將向社會公示擬立項項目清單，接受公眾異議。
六、咨詢電話
服務熱線：021-12345、8008205114（座機）、4008205114（手機）
上海市科學技術委員會
2023年8月30日