1、4000万美元用于促进研究机构合作，旨在寻求创新的方法来理解FEW关联问题。

（1）FEW模拟：集成水文、农业、生物地球化学等跨学科知识，结合最先进的计算机仿真模型方法构建FEW模型，基于监测的历史数据利用模型来研究地区FEW相互作用关系，以更好地管理粮食、能源和水资源；研究外界环境（如气候变化、极端天气等）和人类行为对粮食、生物能源生产、水量水质的影响，加深理解FEW与自然、人类之间的相互耦合作用关系，提高粮食、能源和水系统应对自然灾害的能力。

（2）对加州FEW进行建模可视化和决策支持：为加州FEW构建开源的系统模型，研究该地区FEW相互作用及其与自然环境相互作用关系，包括：气候变化对农业产量、降水时间、降水量和径流量等的影响；让人们能够更好地理解自然环境对加州FEW的影响，发展和制定有效对策，提高加州FEW耦合系统应对水资源匮乏、商品价格变动和监管变化所带来的冲击。

（3）研究启用创新的系统解决方案：开发一个耦合社会学和生态学的FEW技术解决方案，提高粮食、能源和水资源利用效率和再利用技术，减少浪费；全新的水力资源应用方案，使其能够实现可持续服务电力生产和农产品生产。

（4）开展教育和技能培训：为学生搭建一个完整、可感知的虚拟FEW系统环境，同时构建一个FEW教育、研究和培训中心，向学生传授能源、粮食和水系统相关的基础科学知识、跨学科知识技能和最新的计算机仿真和大数据分析工具，培养学生跨学科的系统思维以及解决问题的能力，让其将来更好地参与社会重大问题研究工作。

2、300万美元用于推进氮和磷循环基础知识、以及节能型生产和食品生产用途的化肥可持续利用研究

（1）研发先进的催化方法，以抑制含氮废料中氨态氮硝化分解流失，同时减少肥料生产中的能耗。

（2）开发新的传感模式,以实地部署经济、环保和主动可持续传感器，实时监控以氮肥或磷肥为养分的作物中径流流失量、田面及各级沟渠的氮磷流失浓度和存量。

（3）氮磷元素的代谢分析及回收,对作物所在的田面及各级沟渠的氮磷流失浓度和存量进行高效监测，开发氮磷营养物质快速回收方法，消除氮磷代谢紊乱产生的水体富营养化、大气污染等问题。

3、3000万美元用于改善全美科学和工程研究能力，以更好地开展FEW关联研究

（1）推进研究能力发展、培育新知识以增强NSF对促进科学探索、创新、学习和知识繁荣发展所发挥的作用。

（2）建立可持续的科学、技术、工程和数学（STEM）教育、培训和职业发展路径，推进NSF管辖区内科学研究领域和员工发展。

（3）增加参与NSF资助的科学和工程研究和教育项目的个人、机构和组织数量。

（4）通过数据分享、交流、推广和传播方式，让项目承担者和合作伙伴建立良好的可持续合作关系，有利于提高研究效率。

4、900万美元用于科学研究培训项目

（1）为学生开发创新教育培训模式，培养其全面科学知识和研究能力，促进其与产业界、政府、社区和非营利利益相关方合作开展粮食、能源和水系统研究。

（2）开展创新教育培训模式的试点，以验证该新模式的可行性和效果，进而进行全面普及推广。                          （郭楷模）