“十四五”優(yōu)先發(fā)展領域

 

　　“十四五”期間，積極布局一批具有前瞻性、戰(zhàn)略性的發(fā)展方向，鼓勵探索和提出新概念、新理論、新方法，促進科研范式變革和學科交叉融合。引導廣大科研人員從國家重大需求和世界科學前沿出發(fā)，凝練提出并解決科學問題。

 

　　1.代數(shù)與幾何的現(xiàn)代理論

 

　　素數(shù)分布；丟番圖方程；朗蘭茲綱領；群與代數(shù)的結構；李理論；表示論與同調(diào)理論；代數(shù)簇的分類與模空間；流形及度量空間的幾何與拓撲；計數(shù)幾何與數(shù)學物理；多復變超越問題；群上調(diào)和分析及幾何群論；量子Grothendieck綱領；粗Baum-Connes猜想與粗嵌入理論；Teichmuller空間理論。

 

　　2.現(xiàn)代分析理論及其應用

 

　　Morse理論和指標理論；調(diào)和分析及相關問題；Palis稠密性猜測；動力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、不穩(wěn)定性與遍歷論；復動力系統(tǒng)的雙曲猜測與MLC局部連通性猜想；Stein流形及其全純映照的基本性質(zhì)與結構；幾何、物理和力學中的偏微分方程；概率與隨機分析；量子隨機積分的分析理論。

 

　　3.問題驅(qū)動的應用數(shù)學前沿理論與方法

 

　　物質(zhì)科學典型問題的數(shù)學建模與分析；機理與數(shù)據(jù)的融合計算；不確定性量化；量子計算理論；數(shù)據(jù)科學和人工智能中的優(yōu)化模型、算法設計與分析；組合優(yōu)化、整數(shù)規(guī)劃及隨機優(yōu)化；復雜高維數(shù)據(jù)的統(tǒng)計計算、計算復雜性理論、建模與分析；數(shù)據(jù)推斷的真?zhèn)涡耘卸ɡ碚撆c方法；平均場系統(tǒng)的分析、控制、微分博弈及其數(shù)值計算；風險資產(chǎn)和金融風險的建模、模擬與分析；約束最優(yōu)控制問題；信息技術中的數(shù)據(jù)隱私保護與安全；工業(yè)設計制造中的核心數(shù)學方法；腦網(wǎng)絡與生物建模分析中的關鍵數(shù)學問題。

 

　　4.復雜系統(tǒng)動力學機理認知、設計與調(diào)控

 

　　面向先進運載工具、重大裝備等復雜動力學系統(tǒng)，重點研究動力學正問題中的新理論、新方法和新實驗，動力學反問題中的建模與辨識、監(jiān)測與診斷，動力學設計問題中的系統(tǒng)特性和響應設計、拓撲和參數(shù)設計，動力學控制問題中的系統(tǒng)模型降階與驗證、新感知與調(diào)控方法等。

 

　　5.新材料與新結構的力學

 

　　面向航空航天、先進制造、新能源等領域?qū)?yōu)異力學性能、特殊功能的新材料和新結構的迫切需求，重點研究新材料的本構理論、破壞理論、多尺度力學行為、新實驗與計算方法，新結構的力學設計與分析、安全壽命評估、多功能驅(qū)動的設計方法、智能技術相結合的分析方法等。

 

　　6.高速流動的理論、方法與控制

 

　　面向航空、航天、航海等領域高速流動中力-熱-聲的多物理過程、多尺度結構的非平衡態(tài)湍流等復雜流動，重點研究流動中多因素耦合作用機制，計算模型的建立與復雜現(xiàn)象的復現(xiàn)，湍流多尺度結構演化機理、時空關聯(lián)理論和模型，高精度計算方法和實驗測量技術等。

 

　　7.暗物質(zhì)、暗能量以及星系巡天研究

 

　　圍繞宇宙的起源和演化前沿科學問題，重點研究暗物質(zhì)和暗能量的本質(zhì)，宇宙網(wǎng)絡中的星系形成與演化，超大質(zhì)量黑洞的起源與演化。

 

　　8.銀河系、恒星、太陽及行星系統(tǒng)的多信使探測及研究

 

　　圍繞和人類密切相關的銀河系演化和日地環(huán)境等前沿科學問題，重點研究銀河系、恒星的形成和演化，行星的宜居性，日冕加熱的機制，太陽磁場的產(chǎn)生、儲能及釋能的物理機制與太陽活動預報，天體空間位置精確測定、動力學和應用研究，引力波、宇宙線、中微子的天體源和產(chǎn)生機制，為解決銀河系演化、引力波、太陽活動預報、行星科學、空間目標探測及導航等重大科學問題提供理論和觀測基礎。

 

　　9.近地小行星動力學特性及監(jiān)測研究

 

　　近地小行星的起源與演化、物質(zhì)組成與結構、動力學性質(zhì)、輻射特性；近地小行星編目、軌道監(jiān)測與預報關鍵技術；近地小行星撞擊風險以及對地球環(huán)境影響的評估、主動防御關鍵技術。

 

　　10.面向下一代望遠鏡的關鍵技術研究

 

　　圍繞天文精確觀測面臨的關鍵技術問題，重點研究大口徑光學/紅外望遠鏡及科學探測技術，射電望遠鏡及科學探測技術，空間望遠鏡及科學探測技術，為主導建設國家重大天文觀測設施、取得重大天文發(fā)現(xiàn)提供技術支撐。

 

　　11.量子材料與器件

 

　　圍繞量子材料制備、物性研究和器件物理中的基礎性重大科學前沿問題，重點研究高溫超導等強關聯(lián)體系，非平庸新型拓撲材料，新型磁性、多鐵、光電和熱電材料，二維材料及其異質(zhì)結構，復合材料體系、納米體系和軟凝聚態(tài)體系等，深入研究新型量子器件物理與技術，發(fā)展多體理論與計算方法，為制備新型量子材料、研制新型量子器件提供理論和基礎支撐。

 

　　12.量子信息和量子精密測量

 

　　圍繞量子計算、量子通信、量子傳感、量子精密測量等重要領域，重點研究量子計算、量子模擬與量子算法，量子通信實用化技術及其科學基礎，量子存儲和量子中繼，量子導航、量子感知和高靈敏探測，高精度光鐘、時頻傳遞的新原理與方法，空域-時域精密譜學及量子態(tài)動力學測量技術，為量子科技領域提供人才儲備和科技支撐。

 

　　13.復雜結構與介質(zhì)中的電磁場和聲場的機理與調(diào)控

 

　　圍繞復雜結構與介質(zhì)對電磁場和聲場的調(diào)控這一科學前沿與重大需求，重點研究具有特定時空序構的電磁/聲超構材料及超構表面，電磁/聲人工體系中的單向操控，拓撲電磁/聲學體系，設計多功能、可重構/調(diào)諧的新型電磁/聲人工器件，為發(fā)現(xiàn)電磁場、聲場調(diào)控新機理，實現(xiàn)新型光、聲器件的研制和應用打下物理基礎。

 

　　14.基本費米子及其相互作用

 

　　圍繞基本粒子的質(zhì)量起源和基本性質(zhì)，依托粒子物理大科學裝置，重點研究中微子質(zhì)量序和質(zhì)量；中微子振蕩中的CP破壞；夸克混合和CP破壞；韜輕子物理；重味夸克物理；夸克的稀有衰變和新物理；重子數(shù)和輕子數(shù)破壞過程和作用力統(tǒng)一，推動粒子物理理論的完善和發(fā)展，揭示物質(zhì)最深層次結構及其演化規(guī)律。

 

　　15.強相互作用力的本質(zhì)

 

　　圍繞受強相互作用支配的物質(zhì)層次中展現(xiàn)的各類對稱性和復雜現(xiàn)象，重點研究量子色動力學在高能對撞過程的應用；格點量子場論及計算；手征對稱性的自發(fā)破缺和恢復研究；極端條件下QCD的對稱性性質(zhì)和相結構探索；奇特態(tài)和強子譜學；奇特核、奇異核、超重核以及宇宙中元素合成機制；原子核中的對稱性及其破缺機制，深入認識強相互作用力的本質(zhì)，揭示物質(zhì)質(zhì)量來源和元素起源。

 

　　16.熱核聚變中的關鍵科學問題

 

　　圍繞熱核聚變能源應用需求，面對全新的等離子體狀態(tài)，重點研究不穩(wěn)定性及湍流和輸運；邊界等離子體物理和控制；多束激光等離子體相互作用；粒子能譜的非平衡特征對粒子能量輸運等的影響；高能量密度等離子體界面不穩(wěn)定性；強耦合等離子體的輸運和輻射性質(zhì)；等離子體混合，提高聚變等離子體行為預測和控制能力，為工程發(fā)展提供理論支撐。

 

　　17.分子功能體系的精確構筑

 

　　面向為發(fā)展變革性與戰(zhàn)略性功能材料提供物質(zhì)基礎的重大需求，系統(tǒng)研究功能分子、團簇與分子聚集體等物質(zhì)中原子、分子與基元間相互作用的協(xié)同與調(diào)控機制，厘清多層次結構與功能間的構效關系，重點關注大分子、超分子等的精確構筑、動態(tài)演變及其理論模擬，以及具有結構微/納體系的自下而上構筑策略和跨尺度結構演化，以期高效、低能耗、可持續(xù)地創(chuàng)造具有豐富功能的新物質(zhì)。

 

　　18.非常規(guī)條件下的傳遞、反應及測量

 

　　面向物質(zhì)的精準構筑、功能的可控調(diào)節(jié)及對其結構認知極限需要對測量手段的迫切需求，重點研究在極端、極限、外場調(diào)控或受限空間等非常規(guī)條件下的物質(zhì)轉化、能量傳遞及其反應耦合過程，發(fā)展具有極限分辨能力的超高時空分辨表征技術與理論，為物質(zhì)高效合成、認識自然規(guī)律和生命過程提供理論指導和實驗手段。

 

　　19.物質(zhì)科學的表界面基礎

 

　　圍繞凝聚態(tài)物質(zhì)的表界面生長控制及結構與性能調(diào)控等關鍵問題，重點研究原子/分子在表界面上的吸附、擴散、生長、組裝與反應，表界面電荷轉移與能量傳遞，表界面對稱性破缺、缺陷和摻雜以及異質(zhì)界面構筑對性質(zhì)影響的微觀機制與作用原理，極端條件下材料表界面物性研究，表界面研究的新技術、新理論和新方法，在原子和分子層次上揭示凝聚態(tài)物質(zhì)的表界面結構與性能關系，實現(xiàn)功能體系的理性設計與制備。

 

　　20.分子選態(tài)與動力學

 

　　圍繞有關化學反應本質(zhì)機理與調(diào)控、氣相與表界面重要化學過程等方面問題，聚焦多原子反應動態(tài)學，表界面化學反應動力學，分子振動激發(fā)態(tài)、電子激發(fā)態(tài)及非絕熱動力學等方面研究，以期為燃燒化學、大氣化學、星際化學、激光化學以及催化等學科提供理論基礎和技術支撐。

 

　　21.超越傳統(tǒng)體系的電化學能源

 

　　瞄準儲能技術發(fā)展需要，重點發(fā)展電化學能源體系變革性技術的基礎理論、研究方法和器件系統(tǒng)，推動原理創(chuàng)新和工程技術突破。為電化學能源新原理的發(fā)現(xiàn)，新材料體系的構建、可再生能源的規(guī)模化利用以及化石能源的綠色轉化提供理論和技術支撐。

 

　　22.新范式下的分子化學工程

 

　　面向化工、新材料領域?qū)Ρ举|(zhì)安全化、綠色化、產(chǎn)品高端化發(fā)展的重大需求，重點研究納微流體原位觀測和分子模擬新方法，揭示從分子到納微尺度的傳遞反應規(guī)律及機制，建立跨尺度的分子工程科學理論，指導實現(xiàn)物質(zhì)精準轉化和產(chǎn)品結構可控，構建從分子到工廠的無級放大新范式，突破核心關鍵技術，為碳達峰碳中和、下一代大數(shù)據(jù)中心熱管理材料、環(huán)境治理插層材料、重大疾病治療藥物等提供理論和技術支撐。

 

　　23.多功能耦合的化學傳感與成像

 

　　圍繞復雜體系中化學信息的準確獲取，重點研究多功能耦合的化學傳感原理、技術和方法，極微弱傳感信號的實時、原位和無損信號辨識與解調(diào)，極低能量的復合驅(qū)動、高靈敏捕獲、傳輸及解調(diào)，多參數(shù)、多功能和超高靈敏器件的特性及其外界刺激響應的機理，超高時空分辨光譜技術與成像分析，多維譜學原理與技術，活體的原位和實時分析，具有選擇性和特異性的高靈敏、多功能診療試劑。為復雜體系的成分、結構與性能的表征提供新的科學原理和技術支撐。

 

　　24.免疫與神經(jīng)化學生物學

 

　　圍繞免疫學中的重大科學問題，重點關注小分子（包括金屬離子）介導的免疫調(diào)控與干預，為開發(fā)原創(chuàng)性的基于小分子的免疫診療技術提供支撐。針對神經(jīng)行為的化學生物學本質(zhì)以及相關疾病的致病原因，重點關注化學探針和標記技術、原位實時觀測技術、結構生物學技術，促進神經(jīng)性疾病研究。

 

　　25.綠色合成方法與過程

 

　　面向我國制造業(yè)綠色改造升級的重大需求，著力發(fā)展高效綠色合成方法，基于人工智能與自動合成，實現(xiàn)合成方法的智能化、自動化、集成化，開發(fā)高效綠色化學及生物轉化策略，推動資源的循環(huán)利用，推動高端及重要化學品的綠色智能制造和綠色生物制造，以及再生資源化學與循環(huán)化學的工業(yè)化應用。

 

　　26.能源資源高效轉化與利用的化學、化工基礎

 

　　面向能源資源轉化技術綠色、低碳、高效、智能、多元化方向發(fā)展的重大需求，重點研究載能化學物質(zhì)之間的轉化、電/光/熱/機械能與化學能之間的轉換、能源的化學轉化機制與理論、能源資源高效轉化與利用的化工基礎，為引領能源技術革命和資源高效清潔利用提供理論和技術支撐。

 

　　27.環(huán)境生態(tài)體系中關鍵化學物質(zhì)的溯源與安全轉化

 

　　面向我國生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善和綠色發(fā)展的重大需求，重點研究重金屬及化學污染物等的廣域溯源、賦存形態(tài)、界面行為、遷移轉化、防控治理、健康危害與生態(tài)風險，為環(huán)境化學污染物常態(tài)及應急狀態(tài)下的精準管控與治理提供理論和技術支撐。

 

　　28.大數(shù)據(jù)與人工智能在化學、化工中的應用

 

　　面向人工智能、大數(shù)據(jù)領域的快速發(fā)展與化學化工學科交叉融合的重大需求，重點研究化學和化工關鍵基礎數(shù)據(jù)庫的構建及機器學習算法的建立與優(yōu)化，人工智能在功能分子設計、化學反應與測量、以及系統(tǒng)工程等領域的應用，為功能分子設計與合成、材料結構的快速鑒定、化學反應預測、化工過程優(yōu)化以及人口健康相關領域，提供完備的基礎分子和材料數(shù)據(jù)庫以及高效、智能、專一性強的機器學習算法和化學新認知和新理論。

 

　　29.新材料的化學創(chuàng)制

 

　　為滿足信息、能源、醫(yī)學、環(huán)境、制造等領域?qū)诵牟牧虾完P鍵技術的需求，重點發(fā)展新材料的分子設計與規(guī)模制備，全周期可控的材料綠色制備、再生與循環(huán)利用的新策略，實現(xiàn)關鍵材料及相關技術的突破，催生變革性的新產(chǎn)業(yè)和新領域。

 

　　30.地球與行星觀測的新理論、新技術和新方法

 

　　面向地球關鍵過程或關鍵組分觀測的技術突破與行星探測的科學前沿，重點研究地球與行星物質(zhì)的物理化學性質(zhì)和過程的觀測技術、實驗方法與計算模擬技術；深空、深地、深時、深海和宜居地球探測技術集成；地球科學大數(shù)據(jù)的分析、同化、融合和共享技術；地球觀測和多源數(shù)據(jù)融合平臺構建及關鍵技術；納米地球科學與行星地球科學新技術、新方法及相關儀器設備；多尺度、多參數(shù)和跨維度綜合分析平臺；大質(zhì)量動能撞擊小行星動態(tài)響應和能量傳遞規(guī)律、近距離核爆對近地小行星的作用機理、非接觸式近地小行星引力牽引作用機理及軌道偏移技術，為建立數(shù)據(jù)-模式驅(qū)動的科學研究范式，革新地球系統(tǒng)多圈層定量集成研究手段提供支撐。

 

　　31.地球和行星宜居性及演化

 

　　圍繞地球與行星多圈層系統(tǒng)中物質(zhì)和能量的耦合演化過程，以及行星宜居環(huán)境的形成和演化過程，重點研究宇宙、太陽系起源與演化；日地空間物理與空間大氣；行星大氣同位素特征及其對宜居性的影響；行星電離層同位素組成與大氣逃逸機制；宜居行星物質(zhì)來源及揮發(fā)分演化；行星宜居性演變的關鍵地質(zhì)過程制約；地球和行星環(huán)境及生命演化；地表環(huán)境災變及其與太陽及行星活動的關系；近地小行星撞擊瞬時作用及引發(fā)次生災害、撞擊對地球長期影響、進入大氣層熱力學與動力學過程。為地球與行星科學的發(fā)展和創(chuàng)新提供多學科融通視角，開辟有效的研究途徑。

 

　　32.地球深部過程與動力學

 

　　圍繞地球深部物質(zhì)、結構和運動信息，以及地球內(nèi)部圈層之間的相互作用機理，重點研究全球及典型區(qū)域深部物質(zhì)、結構和運動特征；地球深部與淺表系統(tǒng)互饋機理與效應；大陸巖石圈流變演化及其資源、災害效應；地幔柱的起源、結構成份及其環(huán)境效應；地球深部過程及演變對資源環(huán)境的控制機制；板塊俯沖起始的關鍵條件和驅(qū)動力；俯沖界面巖石圈流變性質(zhì)與物質(zhì)變化；板塊物質(zhì)運動的時間與空間軌跡的精確描述技術與方法；地球內(nèi)/外核的結構與成分；地核的形成與演化；地球發(fā)動機動力學；核幔邊界結構與成分，為探索地球深部與表層過程的耦合關系，發(fā)現(xiàn)固體地球多尺度運行規(guī)律奠定基礎。

 

　　33.海洋過程與極地環(huán)境

 

　　圍繞海洋多圈層的動力過程、生命、化學過程，特別是深海大洋和極地、陸海交互帶對地球系統(tǒng)的調(diào)控機制，重點研究海洋動力學及其與生物地球化學、生態(tài)過程耦合作用；極地環(huán)境快速變化與多圈層相互作用；北極海冰變化與全球氣候系統(tǒng)的相互作用；極地冰凍圈快速變化產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境與重大工程安全；冰蓋與冰架熱力-動力不穩(wěn)定性機理；地球南北極與青藏高原氣候與環(huán)境變化的放大效應機理；深海多圈層物質(zhì)能量循環(huán)及資源效應；高-低緯海洋過程對全球變化的驅(qū)動和響應；近海多界面耦合過程；海洋多尺度動力過程與海-氣相互作用；深海極端環(huán)境下的生命特征、生存極限及適應策略的遺傳、生理與生化機制及其結構基礎；微生物驅(qū)動黑暗深海物質(zhì)循環(huán)、能量流動與生態(tài)系統(tǒng)平衡的過程與機制；生命起源及深海生命與地球的協(xié)同演化機制；洋-陸邊界深部過程及資源效應，為構建海洋多尺度運動理論框架，以及國家陸海統(tǒng)籌、藍色經(jīng)濟和海洋可持續(xù)發(fā)展提供科技支撐。

 

　　34.地球系統(tǒng)過程與全球變化

 

　　圍繞地球表層系統(tǒng)各圈層不同時空尺度的演變與運行規(guī)律，以及地球系統(tǒng)演變的資源環(huán)境效應，重點研究地球多圈層相互作用過程與環(huán)境及區(qū)域效應；生物與環(huán)境協(xié)同演化機制；典型地理單元生物地球化學循環(huán)與生態(tài)、社會和健康效應；地球系統(tǒng)碳轉化速率與影響；多尺度氣候-水文-土壤-植被耦合機制與模擬；碳循環(huán)關鍵過程對升溫和大氣二氧化碳濃度的敏感性；人類社會排放、土地利用變化和物質(zhì)循環(huán)等對氣候系統(tǒng)的反饋；地表系統(tǒng)對生命支撐要素的承載力；氣候變化對自然-社會-經(jīng)濟復合系統(tǒng)風險預估與有序適應；海-陸-氣相互作用與數(shù)值模擬；陸面模式與碳氮循環(huán)過程；新一代氣候系統(tǒng)與地球系統(tǒng)模式；地球形變與地殼運動、陸海基準、近地空間天氣效應及地球內(nèi)部質(zhì)量遷移的綜合觀測與融合分析，為認知地表過程和氣候變化與地球生物和人類社會發(fā)展的相互作用關系，預測未來的地球表層過程、生物多樣性、資源環(huán)境及環(huán)境變化趨勢提供關鍵科學證據(jù)和理論支撐。

 

　　35.天氣與氣候系統(tǒng)與可持續(xù)發(fā)展

 

　　圍繞大氣中的物理、化學過程，及其與不同圈層的相互作用，發(fā)展高精度數(shù)值模式，重點研究大氣物理、大氣化學過程及相互影響機制；大氣能量和物質(zhì)循環(huán)及圈層相互作用對天氣氣候、大氣環(huán)境的影響；天文因素對地球氣候變化的影響；天氣氣候、大氣環(huán)境變化的機制及預報預測理論和技術；氣候系統(tǒng)中云和大尺度大氣環(huán)流及其之間的相互作用；天氣氣候數(shù)據(jù)均一化、同化、再分析技術與系統(tǒng)；氣候變化與水循環(huán)時空變異及機理；天氣和氣候極端事件與災害風險形成機制；氣候變化的區(qū)域響應與適應；氣候系統(tǒng)監(jiān)測平臺；大氣模式與氣候系統(tǒng)，為滿足可持續(xù)發(fā)展需求，增強防災減災和應對全球變化能力提供科技支撐。

 

　　36.資源能源形成理論及供給潛力

 

　　面向?qū)崿F(xiàn)國家資源安全供給和支撐高質(zhì)量發(fā)展目標，重點研究資源形成與富集機理；深層油氣勘探理論與技術；天然氣水合物開發(fā)理論與技術；地球內(nèi)部有機-無機相互作用及資源效應；圈層物質(zhì)循環(huán)與成礦；全球典型沉積盆地火山熱液、缺氧事件和全球性快速氣候變化與富有機質(zhì)沉積體的關系，在常規(guī)油氣高效勘探、非常規(guī)油氣資源“甜點區(qū)”預測、戰(zhàn)略性緊缺礦產(chǎn)資源富集等方面夯實科技創(chuàng)新的基礎。

 

　　37.輕質(zhì)金屬材料前沿基礎

 

　　圍繞輕質(zhì)金屬材料強韌化與使役性能綜合提高的問題，重點研究鎂合金、鋁合金、鈦合金等輕質(zhì)金屬材料設計、計算及組織性能調(diào)控新技術，原材料成分控制、合金變形機制及塑性加工新理論，腐蝕、摩擦磨損和疲勞等使役行為與防護新機理，為構建輕質(zhì)金屬材料體系化自主研制和保障奠定科學基礎。

 

　　38.面向5G/6G通信的信息功能材料

 

　　圍繞5G/6G通信用關鍵高性能材料面臨的重大需求，優(yōu)先發(fā)展新一代高性能通訊用低損耗電磁介質(zhì)陶瓷、精密壓電、介電、多鐵、半導體等新材料，重點研究材料與器件一體化設計新原理、制備新工藝、器件集成及評估新方法，探索新型通訊器件的新概念，如超構、拓撲、突現(xiàn)等，為發(fā)展新一代通訊器件提供理論和技術支撐。

 

　　39.生物醫(yī)用高分子材料基礎

 

　　圍繞高端生物醫(yī)用高分子材料發(fā)展面臨的問題，重點研究基礎生物醫(yī)用高分子材料，高分子診斷材料，植入介入高分子材料，藥用高分子材料，材料的合成新方法，高分子材料與生物活性分子、細胞和組織之間的相互作用，生物醫(yī)用高分子材料的多功能協(xié)同與集成新方法，有效支撐生命健康領域?qū)Ω叻肿硬牧习l(fā)展的需求。

 

　　40.材料多功能集成與器件設計理論基礎

 

　　面向人工智能、新能源等戰(zhàn)略新興領域?qū)Σ牧隙喙δ芗傻闹卮笮枨螅攸c研究材料多功能耦合與集成新原理，功能集成驅(qū)動的材料設計新方法，具有奇異功能組合的新概念材料，多尺度、多維度和多自由度相互作用的材料復合體系，為柔性電子、存算一體、精準醫(yī)療和極端環(huán)境新能源等領域的材料多功能集成與器件設計提供理論和技術支撐。

 

　　41.戰(zhàn)略性關鍵金屬資源開發(fā)利用基礎理論

 

　　圍繞我國戰(zhàn)略性關鍵金屬領域面臨的資源處理的復雜性難題，重點研究極端/受限環(huán)境關鍵金屬礦采礦，低品位資源礦相轉化與金屬超常富集，共伴生相似元素深度分離，二次資源綠色循環(huán)利用，高純金屬制備與材料加工，冶金過程數(shù)字化與智能化，海水中戰(zhàn)略關鍵金屬資源的分離提取與利用等，建立關鍵戰(zhàn)略金屬資源高效開發(fā)-高值利用的理論基礎與技術體系。

 

　　42.低碳能源電力系統(tǒng)與電能高效高質(zhì)利用理論與技術

 

　　圍繞碳達峰碳中和戰(zhàn)略目標對能源電力系統(tǒng)“源網(wǎng)荷儲”全環(huán)節(jié)低碳化的要求和挑戰(zhàn)，重點研究高比例可再生能源電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，規(guī)模化高安全電力儲能，先進電工材料、器件和裝備，電能高效高質(zhì)轉換與變換，高性能電氣計算與數(shù)字孿生，綜合能源高效利用與能源互聯(lián)網(wǎng)等新理論、新技術，形成支撐高比例清潔發(fā)電和電能利用的基礎理論和關鍵技術體系，助力能源系統(tǒng)深度脫碳。

 

　　43.高性能機電裝備設計與制造的科學基礎

 

　　圍繞機電裝備功能集成化、性能極端化發(fā)展帶來的挑戰(zhàn)，重點研究復雜機電系統(tǒng)多學科集成，機器人化智能裝備基礎，核心基礎件的高能效、高性能、低噪音和長壽命設計，極端服役環(huán)境下裝備可靠性與智能運維，精準成形制造，超精密、超高速或超強能場加工，高性能裝配與數(shù)據(jù)驅(qū)動的智能制造系統(tǒng)，多維多參數(shù)測量與微納制造，為創(chuàng)新裝備制造基礎理論和設計方法奠定基礎。

 

　　44.高效農(nóng)機裝備設計與理論

 

　　圍繞作物柔性體和復雜農(nóng)田環(huán)境帶來的低可靠性作業(yè)問題，重點研究土壤-作物-機器系統(tǒng)互作機制，高效低損作業(yè)機構設計理論；探索作業(yè)信息快速感知、作業(yè)變量有效決策、作業(yè)指標精確監(jiān)測、作業(yè)故障精準診斷方法；突破耐磨減阻及高密封性新材料技術，丘陵山區(qū)特殊地形適應性作業(yè)技術，為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化作業(yè)裝備提供有效科學支撐。

 

　　45.土木工程基礎設施智能化建造、安全服役與功能提升理論基礎

 

　　圍繞土木工程全壽期安全保障與綜合性能提升面臨的關鍵問題，重點研究基礎設施智能設計建造，高性能材料與結構一體化設計，復雜環(huán)境基礎設施全壽期性能與韌性提升，既有土木工程結構智能診斷、運維保障與功能提升，高性能土木工程智能化、工業(yè)化與綠色化基礎理論與關鍵技術，為國家重大戰(zhàn)略基礎設施建設提供重要科技支撐。

 

　　46.巨型水網(wǎng)安全基礎理論

 

　　面向巨型水網(wǎng)災害風險挑戰(zhàn)，重點研究江河中長期水沙演變和預測，巨型水網(wǎng)水文效應與動力學，高效節(jié)水和水資源適應性管理理論，水資源空間均衡理論，水工程智能建造與安全服役理論，水災害風險評估與防控，水生態(tài)安全保障理論。探索巨型水網(wǎng)水文-生態(tài)-工程-社會耦合機制，形成理論技術體系，為國家水網(wǎng)建設提供基礎科學支撐。

 

　　47.城市水循環(huán)過程的水質(zhì)安全保障

 

　　圍繞水中高風險污染物和水傳播病原體的控制要求和挑戰(zhàn)，圍繞城市水系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)與水質(zhì)變化的耦合過程，重點研究水質(zhì)安全評價方法和基準制定理論，飲用水的化學、生物與毒性安全及全過程風險控制，污水能源資源轉化與多目標循環(huán)利用，再生水生態(tài)融合、生態(tài)循環(huán)與水質(zhì)安全信息智能管控，為保障水質(zhì)安全、構建可持續(xù)城市水系統(tǒng)奠定基礎。

 

　　48.深海與極地工程裝備設計和運維基礎理論

 

　　圍繞深海和極地工程裝備設計的理論難題，重點研究極端海洋環(huán)境演化，多尺度海洋裝備動力學、流-固-冰-氣耦合、巨系統(tǒng)韌性控制理論，深海與極地動力裝備可靠性和水下聲學特性，形成海洋開發(fā)和探測裝備的設計、施工和運維新方法。

 

　　49.新型光學技術

 

　　圍繞未來光學領域面臨的超精密像差控制、超高分辨率探測、極弱信號獲取、大容量信息傳輸?shù)燃夹g挑戰(zhàn)，探索新的光干涉、衍射及光譜分析等方法，研究突破光學衍射極限的成像方法，新型納米光刻光學技術，極端光學檢測技術，新型光學材料與核心器件、新型激光技術等，為高端精密儀器、智能裝備等產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供關鍵技術支撐。

 

　　50.光電子器件及集成技術

 

　　圍繞高速率、低功耗、集成化與智能化光電子器件面臨的新問題、新挑戰(zhàn)，研究微波光子器件及集成，紅外及太赫茲光電子器件，智能光計算與存儲器件，光量子器件及芯片，異質(zhì)異構光電子集成技術，片上多維光電信息調(diào)控技術等，為滿足下一代信息技術的發(fā)展需求提供有效支撐。

 

　　51.寬禁帶半導體

 

　　圍繞寬禁帶半導體大失配外延、摻雜與異質(zhì)集成等難題，研究大尺寸單晶襯底與外延生長，異質(zhì)結構構筑、集成及物性調(diào)控，硅基等異質(zhì)集成技術，高性能器件制備工藝、模型和可靠性評測方法等，推動核心裝備研制，支撐寬禁帶半導體器件與系統(tǒng)的發(fā)展與應用。

 

　　52.電子器件、射頻電路關鍵技術

 

　　圍繞電子信息系統(tǒng)向空天地海應用拓展帶來的新問題，研究極端和復雜應用條件下高性能集成化電子器件、敏感器件以及微波光子器件與系統(tǒng)原理，發(fā)展新材料、新架構、新機制的電路、射頻模塊及天線技術，探索高效電磁計算、電磁波智能調(diào)控方法、以及電子信息系統(tǒng)跨越發(fā)展新技術，服務國家電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。

 

　　53.多功能與高效能集成電路

 

　　圍繞集成電路面臨的效能瓶頸及功能融合復雜性等挑戰(zhàn)，研究新型邏輯、存儲和傳感器件，新型計算范式，新材料和跨維度集成技術，以及系統(tǒng)-電路-工藝協(xié)同設計、敏捷設計與智能化設計等新工具，研發(fā)高端芯片、功能融合芯片及核心裝備技術，支撐未來信息系統(tǒng)發(fā)展。

 

　　54.精準探測與信息融合處理

 

　　圍繞復雜環(huán)境和復雜目標信息獲取與處理的難題，探索多源融合探測成像、多維度稀疏信號處理、智能遙感信息處理與目標識別等新機理、新方法，發(fā)展典型環(huán)境聲信號感知、高維圖像及媒體信息等動態(tài)協(xié)同處理方法，為國家應急響應系統(tǒng)建設及應用拓展提供技術支撐。

 

　　55.新型網(wǎng)絡及網(wǎng)絡安全

 

　　為應對網(wǎng)絡的可擴展性、時效性和安全性難題，研究多模態(tài)智能網(wǎng)絡，包括新型的軟件定義網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡、云邊端融合網(wǎng)絡和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡；研究網(wǎng)絡安全，涉及新型的量子密碼、物聯(lián)網(wǎng)安全、匿名網(wǎng)絡治理、區(qū)塊鏈、關鍵信息基礎設施安全和網(wǎng)絡內(nèi)生安全等技術，開展未來網(wǎng)絡基礎理論研究、底層框架與傳輸協(xié)議相關基礎研究，為構筑新一代高效安全可控的網(wǎng)絡空間提供支撐。

 

　　56.空天地海協(xié)同信息網(wǎng)絡

 

　　圍繞空天地海協(xié)同信息網(wǎng)絡發(fā)展需求，研究協(xié)同融合網(wǎng)絡的信息論基礎和通信理論，多尺度、跨媒介信息高速實時可靠傳輸機制，高移動場景全頻譜全覆蓋信息網(wǎng)絡一體化組網(wǎng)理論與智能管控機理，水下信息感知探測與傳輸組網(wǎng)基礎理論、水下無人裝置與水面船舶互聯(lián)基礎理論，服務船聯(lián)網(wǎng)應用技術研發(fā)，有效支撐一體化多業(yè)務空天地海信息網(wǎng)絡建設及應用。

 

　　57.工業(yè)信息物理系統(tǒng)

 

　　圍繞制造過程復雜場景認知、調(diào)控和優(yōu)化決策等難題，研究工業(yè)信息物理系統(tǒng)智能構建、信息感知與認知、數(shù)字孿生與交互、跨層域協(xié)同控制與優(yōu)化決策、系統(tǒng)安全管控、人機共融風險動態(tài)評估與決策等關鍵技術，有效支撐制造業(yè)網(wǎng)絡化、智能化發(fā)展。

 

　　58.安全可信人工智能基礎理論

 

　　圍繞人工智能應用中的安全可信復雜性難題，重點研究大型知識庫自動構建、表示與推理等方法，探索自主遂行復雜任務的智能本體理論，建立具備自主學習和進化能力的認知模型，發(fā)展通用人工智能算法，支持安全可信人工智能模型驗證，有效支撐工業(yè)、醫(yī)療、公共安全等領域人機混合應用的快速發(fā)展。

 

　　59.類腦模型與類腦信息處理

 

　　為克服構建類腦智能模型等難題，重點研究復雜環(huán)境高性能智能視覺傳感器及系統(tǒng)技術，對視聽感知等生物智能對應腦區(qū)的神經(jīng)網(wǎng)絡實現(xiàn)精細模擬，從而構建大腦視覺智能和芯片功能驗證方法體系，探索大腦信息處理機理，為類腦自然環(huán)境的感知、理解和自主決策奠定理論基礎。

 

　　60.智能無人系統(tǒng)技術

 

　　圍繞復雜環(huán)境下智能無人系統(tǒng)自主控制、協(xié)同、安全等難題，重點研究個體、多體、群系統(tǒng)建模與多尺度調(diào)控等新機制，以及資源受限條件下信息獲取、交互與共享，開放環(huán)境下態(tài)勢感知、協(xié)同控制與動態(tài)博弈，系統(tǒng)本質(zhì)安全、可信評估與快速自愈等新技術，為實現(xiàn)智能群系統(tǒng)自主協(xié)同與安全免疫奠定基礎。

 

　　61.生物與醫(yī)學電子信息獲取和處理

 

　　面向生物電子系統(tǒng)微型化和信息多樣化等面臨的新挑戰(zhàn)，重點研究分子、細胞和生物系統(tǒng)信息融合交互方式，以及光遺傳分析等新方法，發(fā)展新一代生物電子芯片與微系統(tǒng)技術，形成生物醫(yī)學傳感與影像數(shù)據(jù)的高靈敏、跨尺度信息檢測和處理能力，探索生物信息的本質(zhì)及演化規(guī)律，以及醫(yī)學信息的新方法、新技術，為提升國民健康水平提供信息技術支撐。

 

　　62.生物重要性狀與環(huán)境適應的進化機制

 

　　自然選擇、適者生存是進化論的基石和生物學最基本的核心問題，重點研究重要性狀起源、進化與人工馴化，全球環(huán)境變化對生物重要性狀和功能進化的影響，極端環(huán)境適應性進化的遺傳基礎，種間互作關系的進化與協(xié)同進化機制，重要類群的基因組系統(tǒng)發(fā)育和生命之樹重建，物種形成機制等問題，揭示進化規(guī)律與機制，為環(huán)境變化應對提供理論支撐。

 

　　63.病原微生物致病及與宿主互作機制及免疫調(diào)節(jié)

 

　　圍繞感染與免疫這一與人民生命健康密切相關的領域，重點研究重要病原微生物的基本生物學特征、變異和溯源，鑒定新發(fā)病原微生物，揭示關鍵致病因子和耐藥機制，了解宿主對病原微生物的免疫應答，免疫細胞分化與功能，免疫記憶異質(zhì)性的分子基礎和免疫記憶的形成機制等問題，理解感染性疾病發(fā)生機制和免疫機制，為干預策略提供理論基礎。

 

　　64.細胞命運可塑性與器官發(fā)生、衰老和再生的分子基礎

 

　　圍繞再生醫(yī)學和應對老齡化社會的重大需求，重點研究細胞命運可塑性及發(fā)育潛能調(diào)控機制，器官發(fā)生機制，成體干細胞的鑒定、體外擴增和干性維持，器官再生修復關鍵功能細胞的鑒定，組織器官穩(wěn)態(tài)維持與衰老機制，類器官和類系統(tǒng)的構建及應用，細胞命運操控等問題，為干細胞治療、在體修復、器官再造提供理論依據(jù)和方法策略。

 

　　65.機體功能活動的生物信息流

 

　　生物信息流是生命存在的基本特征和生物學的前沿科學問題，重點研究基因的結構、功能、變異、傳遞和表達規(guī)律，核酸修飾與調(diào)控，染色質(zhì)裝配及高級結構，表觀遺傳信息的建立與繼承，發(fā)育與衰老相關的遺傳和表觀遺傳調(diào)控，細胞對環(huán)境信號的響應與記憶，代謝信息流的產(chǎn)生與調(diào)控等問題，以揭示生物信息流基本規(guī)律，理解其在健康與疾病狀態(tài)中的意義。

 

　　66.生態(tài)系統(tǒng)對全球變化的響應與適應

 

　　面向全球變化對生態(tài)系統(tǒng)的沖擊這一日益嚴峻的國際性挑戰(zhàn)，重點研究生態(tài)系統(tǒng)多功能性、穩(wěn)定性及其對全球變化的響應；生態(tài)系統(tǒng)不同功能間的協(xié)變、區(qū)域變異及其調(diào)控；性狀、物種豐富度與譜系多樣性對生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控；全球變化下植物和微生物互作對多功能性及其穩(wěn)定性的調(diào)控；生態(tài)系統(tǒng)固碳能力提升等問題，為打造美麗中國生態(tài)環(huán)境提供科學基礎。

 

　　67.林草生物質(zhì)定向培育與高效利用

 

　　面向我國農(nóng)林剩余物規(guī)模化轉化與利用的重大需求，重點研究木質(zhì)纖維碳水化合物復合體結構屏障高效降解與組分清潔分離策略，木質(zhì)纖維組分分子定向重組與功能化機制，木質(zhì)素高效分離，降解及構效關系基礎，林木次生代謝產(chǎn)物的高效合成及分離，林木特異次生代謝物及林木纖維合成林源蛋白的生物反應器設計與功能評價，優(yōu)質(zhì)安全與功能型草產(chǎn)品加工調(diào)制的生物學基礎，為農(nóng)林剩余物高效利用和生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品提供理論和技術支撐。

 

　　68.食品安全與營養(yǎng)、品質(zhì)的生物學基礎與調(diào)控機制

 

　　面向人們對食品安全和營養(yǎng)健康日益增長的重大需求，重點研究食品加工及制造的生物學基礎與調(diào)控機制，食品營養(yǎng)組分與腸道菌群的相互作用，食品安全危害因子的檢測與防控機制，優(yōu)良食品微生物菌種選育與制備，食品感官品質(zhì)形成機理及調(diào)控機制，食品及糧食貯藏與保鮮過程中品質(zhì)劣變的生物學基礎，為高品質(zhì)健康食品制造提供技術支撐，為保障我國食品安全與人民生命健康提供理論依據(jù)。

 

　　69.農(nóng)作物重要遺傳資源基因發(fā)掘及分子設計育種的理論基礎

 

　　面向種業(yè)自主創(chuàng)新的重大需求和重大科學問題，重點研究重要農(nóng)作物遺傳資源保護、利用與種質(zhì)創(chuàng)新，農(nóng)作物野生近緣種的遺傳多樣性和分化，農(nóng)作物起源、演化規(guī)律與人工馴化，農(nóng)作物種質(zhì)資源優(yōu)良基因規(guī)模化發(fā)掘和高通量評價，農(nóng)作物重要農(nóng)藝性狀的遺傳機理和基因調(diào)控網(wǎng)絡解析，農(nóng)作物品種分子設計和基因組編輯的理論與模型，為農(nóng)作物分子設計育種以及突破性品種培育提供優(yōu)異種質(zhì)和重要基因。

 

　　70.園藝作物品質(zhì)性狀形成與調(diào)控機理

 

　　面向園藝產(chǎn)業(yè)從數(shù)量擴張到優(yōu)質(zhì)高效升級轉型的重大需求，重點研究園藝產(chǎn)品外觀、色澤、風味品質(zhì)、營養(yǎng)物質(zhì)形成基礎與調(diào)控，品質(zhì)形成的級聯(lián)調(diào)控機制及其調(diào)控網(wǎng)絡，植物激素信號轉導與品質(zhì)形成的交互調(diào)控機制，園藝產(chǎn)品品質(zhì)形成與環(huán)境耦合的信號途徑與調(diào)控機制，基于分子調(diào)控網(wǎng)絡的品質(zhì)調(diào)節(jié)物質(zhì)的研究，為園藝產(chǎn)品品質(zhì)調(diào)控與營養(yǎng)成分改良提供理論和技術支撐。

 

　　71.農(nóng)業(yè)動物重要性狀形成的生物學基礎

 

　　面向畜禽、水產(chǎn)育種效率提升等重大需求，重點研究高效精準育種為導向的組學大數(shù)據(jù)分析與基因組選擇方法，動物重要經(jīng)濟性狀功能基因挖掘，動物生長、抗病、繁殖、品質(zhì)等性狀形成的生理生化基礎，動物表型組智能化、規(guī)模化檢測新方法和新工具，動物腸道菌群-遺傳互作及其對重要性狀的調(diào)控機理，為畜禽、水產(chǎn)高效育種技術研發(fā)和優(yōu)良品種培育及持續(xù)改良提供理論依據(jù)和技術支持。

 

　　72.農(nóng)業(yè)動物重要疫病病原的生物學

 

　　面向重要動物疫病和人獸共患病防控的重大需求，重點研究動物重要疫病的傳播機制，流行規(guī)律與預警，動物重要疫病病原的結構與功能，動物重要疫病疫源的感染與致病機制，動物新發(fā)重要疫病病原的免疫生物學，動物再現(xiàn)重要疫病病原的遺傳演化與變異機制，動物抗新發(fā)和再現(xiàn)疫病病原感染的免疫機理，為動物疫病的疫苗、診斷技術、藥物設計以及防控策略制定提供理論和技術支撐。

 

　　73.重大疾病的共性病理機制

 

　　針對重大疾病防治策略的重大需求，探尋復雜疾病共性病理基礎，重點研究非可控性炎癥的調(diào)控機制，細胞能量代謝的穩(wěn)態(tài)調(diào)控與失衡機制，細胞異質(zhì)性與微環(huán)境，微生態(tài)的動態(tài)圖譜及其變化規(guī)律，遺傳因素與環(huán)境因素互作規(guī)律，組織器官損傷、修復與再生機理，以闡明重大疾病發(fā)生發(fā)展與轉歸的共性規(guī)律和機制，為疾病防治提供新思路。

 

　　74.免疫異常與重大疾病

 

　　針對免疫治療策略應用于疾病防治的重大需求，重點研究惡性腫瘤、感染性疾病、自身免疫性疾病等重大疾病發(fā)生發(fā)展過程中免疫應答調(diào)控的多層次多尺度新機制和規(guī)律特征，免疫微環(huán)境的構成和動態(tài)演變機制，探尋基于免疫應答和免疫微環(huán)境的個體化診療新策略，為重大疾病免疫治療提供理論基礎。

 

　　75.腫瘤發(fā)生與演進機制及防治

 

　　針對腫瘤精準診斷和個體化治療的重大需求，重點研究腫瘤多維度表型特征和細胞命運，腫瘤異質(zhì)性和微環(huán)境變化規(guī)律及調(diào)控網(wǎng)絡，尋找腫瘤篩查和早診新方法，建立腫瘤治療新技術和綜合治療新策略，為腫瘤防治提供新思路和新方法。

 

　　76.重大慢性病發(fā)病機制與防治

 

　　針對降低重大慢性病負擔、提高患者生存質(zhì)量的重大需求，圍繞心腦血管疾病、內(nèi)分泌及代謝疾病、慢性呼吸系統(tǒng)疾病等常見重大慢性病，重點研究其致病因素、發(fā)病機制和風險預測體系，構建人類疾病動物模型，為重大慢性病的病因預防、早期診斷和精準治療提供科學依據(jù)。

 

　　77.重大傳染病發(fā)病機制、預測預警與防控

 

　　針對新發(fā)突發(fā)傳染病風險及常見傳染病防控的重大需求，重點研究重大及新發(fā)突發(fā)傳染病的預警、防控及臨床救治新策略，病原體的快速分離與鑒定、致病機制，診斷試劑、藥物和疫苗開發(fā)，為健全和完善重大傳染病衛(wèi)生醫(yī)療救治體系和救治服務能力提供理論和技術支撐。

 

　　78.腦科學與重大腦疾病

 

　　針對我國神經(jīng)精神疾病高發(fā)現(xiàn)狀，面向腦科學研究前沿，開展腦結構解析、腦發(fā)育及腦功能研究，重點研究腦血管病、阿爾茨海默病、帕金森病等重大腦疾病的致病機理，常見精神障礙性疾病、麻醉、疼痛與成癮的神經(jīng)基礎，高風險人群的篩選策略及早期精準診療技術，為重大腦疾病的防治提供科學理論與方法。

 

　　79.衰老與健康增齡

 

　　圍繞應對人口老齡化的重大需求，重點研究器官、組織、細胞衰老的生理機制及衰老相關疾病的發(fā)生機制與干預策略，延緩組織器官衰老、長壽相關關鍵因素及機制，老齡化相關健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)分析與應用，建立衰老評價體系，發(fā)展可穿戴設備和移動醫(yī)療技術，為推進老齡化健康和老年疾病的防治提供理論和技術支撐。

 

　　80.生殖健康及遺傳與罕見疾病

 

　　針對生殖健康的重大需求，重點研究生育力建立和維持的關鍵機制及生育力下降的發(fā)生機理，重大出生缺陷和遺傳性疾病的病因和發(fā)生機制，孕前、孕期、產(chǎn)前篩查診斷和宮內(nèi)干預治療技術，妊娠與分娩相關危重癥發(fā)生機制、早期預警與干預，早產(chǎn)和胎兒生長受限的發(fā)病機制及預測、預防，生殖健康研究的新模型和新體系，遺傳與罕見疾病的發(fā)病機制和防治策略，為提高人口生育力、減少人口出生缺陷和提升人口素質(zhì)提供保障。

 

　　81.兒童重大疾病的發(fā)病機制與防治

 

　　針對提高兒童保健與疾病診治水平的重大需求，重點研究兒童惡性腫瘤、遺傳代謝內(nèi)分泌疾病、心血管疾病、呼吸系統(tǒng)疾病等常見疾病的病因、機制及防治，揭示兒童生長發(fā)育規(guī)律、疾病譜及其病因構成、發(fā)生機制和轉歸，兒童重大疾病的風險預測、早期篩查和綜合管理，為兒童重大疾病的精準防治提供科學依據(jù)。

 

　　82.急重癥、器官移植、康復和特種醫(yī)學

 

　　針對災害救援、突發(fā)應急處置及特殊環(huán)境條件下醫(yī)學保障的重大需求，重點研究多臟器功能障礙的組織器官損傷機制與干預，休克與心肺腦復蘇，常見器官移植的基礎理論和干預策略，常見致殘致畸疾病的康復理論與新型康復技術，航空、航海、極地、高原等特殊環(huán)境下機體穩(wěn)態(tài)失衡與疾病發(fā)生及干預，為降低急重癥和極端環(huán)境相關疾病造成的高死亡率、高致殘率，改善患者生存質(zhì)量提供支撐。

 

　　83.公共衛(wèi)生與預防醫(yī)學

 

　　針對加強公共衛(wèi)生體系建設，提升疾病防控能力的重大需求，重點研究重大傳染性疾病和非傳染性慢病的流行特征、易感因素與預防策略，重大突發(fā)公共衛(wèi)生事件預警與監(jiān)測，環(huán)境暴露對健康的危害及診治新策略，生活方式、膳食營養(yǎng)健康與疾病預防，為降低重大疾病及重大公共衛(wèi)生事件對人民健康造成的危害提供決策依據(jù)。

 

　　84.中醫(yī)理論與中藥現(xiàn)代化研究

 

　　針對傳統(tǒng)中醫(yī)藥服務人民生命健康的重大需求，重點研究證候與病癥、藏象與經(jīng)絡等中醫(yī)理論基礎，中醫(yī)藥治未病，經(jīng)方驗方和中醫(yī)藥整體治療優(yōu)勢病種的科學內(nèi)涵、系統(tǒng)療效評價和整合作用機理，中藥藥效物質(zhì)代謝，中醫(yī)藥現(xiàn)代化制藥和診療設備，建立中醫(yī)藥定量化、可讀化的表征體系，為促進中醫(yī)藥標準化和現(xiàn)代化、發(fā)揮中醫(yī)在養(yǎng)生保健、疾病康復治療等方面的優(yōu)勢提供理論和科學支撐。

 

　　85.創(chuàng)新藥物及生物治療新技術

 

　　針對人類疾病譜不斷演變對創(chuàng)新藥物和生物治療新技術的重大需求，重點研究藥物設計和篩選體系，創(chuàng)新藥物療效與毒性評價，發(fā)展類器官模型，創(chuàng)建新型生物治療技術，為新藥研制、提升臨床治療水平提供理論依據(jù)和技術保障。

 

　　86.智能化醫(yī)療的基礎理論與關鍵技術

 

　　針對智能化醫(yī)療模式對健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)獲取和分析的重大需求，重點研究健康與疾病狀態(tài)下組織器官的定位定量數(shù)據(jù)獲取的相關理論與前沿技術，疾病數(shù)據(jù)資源的規(guī)范化和標準化，病理生理特征與臨床表型的對應關系，基于人工智能的醫(yī)學影像、病理、分子特征一體化識別，大數(shù)據(jù)風險防控等，為推進健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)智慧管理和醫(yī)療智能決策提供理論基礎與技術支撐。

 

　　87.大數(shù)據(jù)與人工智能時代的計算新理論與新方法

 

　　針對大數(shù)據(jù)與人工智能時代對傳統(tǒng)理論方法的挑戰(zhàn)，重點研究大數(shù)據(jù)統(tǒng)計學基礎、基礎算法，深度學習的數(shù)學理論；時空多尺度特征問題的建模與計算；微觀介觀模型的不確定性量化；數(shù)學物理反問題的分析與計算；E級計算的高效共性優(yōu)化算法；物聯(lián)網(wǎng)的建模、分析與控制；網(wǎng)絡與信息安全、腦網(wǎng)絡與生物網(wǎng)絡中的優(yōu)化問題。

 

　　88.軟物質(zhì)功能體系的設計、調(diào)控與理論

 

　　面向生命健康領域?qū)Ω叻肿硬牧系闹卮笮枨螅瑥母叻肿硬牧虾蜕浳镔|(zhì)體系特點出發(fā)，跨越軟物質(zhì)從微觀分子結構到宏觀聚集態(tài)功能之間較長的時間尺度和多重的空間維度，重點研究軟物質(zhì)功能體系的設計原理、調(diào)控方法、非平衡態(tài)熱力學等理論描述，提出新概念、挖掘新功能，為創(chuàng)新高分子材料提供基礎理論支撐。

 

　　89.生命體系多層次交互通訊的分子基礎

 

　　面向生命體系化學通訊研究前沿，重點關注不同種屬、同一物種不同層級及不同個體的近程和遠程的通訊機制，生物體通訊物質(zhì)和載體的化學干預和應用，生命體系通訊物質(zhì)形成的分子基礎與相互作用、轉化與轉運機制，以及對生物生存與功能的影響等，為調(diào)控生命體系多層次交互通訊提供理論支撐。

 

　　90.人類活動與環(huán)境

 

　　面向復雜人-地系統(tǒng)，針對地球環(huán)境演化進程及其影響因素，重點研究環(huán)境污染過程、調(diào)控與修復；生存環(huán)境變化與人類社會發(fā)展；環(huán)境質(zhì)量演變、預測與管理；污染物的環(huán)境風險與健康效應；城鎮(zhèn)化與資源環(huán)境承載力；人類活動與城鄉(xiāng)融合過程、效應及調(diào)控；人類活動與資源環(huán)境耦合調(diào)控；地表環(huán)境變化與生態(tài)系統(tǒng)服務；綜合地域系統(tǒng)演變與要素協(xié)同驅(qū)動機制；資源環(huán)境制衡與風險預警；地表過程致災機理與鏈式災害演化機制；巨災風險防范與韌彈性社會范式；地質(zhì)與工程災害的致災機理、識別預警與防控；地理實體與虛擬空間映射下重大突發(fā)公共安全事件過程推演；環(huán)境變化與人畜共患傳染病風險，為認識表層環(huán)境宜居性的形成機理與各要素耦合關系提供理論支撐。

 

　　91.面向碳達峰碳中和的能源高效利用與節(jié)能減排的科學基礎

 

　　圍繞能源高效利用與節(jié)能減排的重大需求以及我國碳減排面臨的巨大挑戰(zhàn)，重點研究化石能源低碳利用，可再生能源高效利用，核能安全利用，超高參數(shù)循環(huán)、高密度儲能及能質(zhì)調(diào)控，高耗能產(chǎn)業(yè)節(jié)能與低品位能源利用新理論，建筑、交通領域節(jié)能減排技術，制冷/熱泵能效提升、多能互補與智慧能源系統(tǒng)新技術，節(jié)能減排基礎零部件、基礎工藝、關鍵基礎材料，研究高效低成本制氫/儲氫/加氫，污染物生成機理與控制新方法，為推動能源革命提供理論和技術支撐。

 

　　92.智能運載系統(tǒng)人-機共享駕駛與車-路-云協(xié)同技術

 

　　圍繞自動駕駛中人-機共享駕駛的協(xié)同控制要求與挑戰(zhàn)，圍繞智能運載系統(tǒng)人-車-路-云耦合機制，重點研究智能運載系統(tǒng)人-機沖突機理，智能運載工具人-機協(xié)同理論，面向自動駕駛的車-路協(xié)同感知及信息融合，人-車-路-云協(xié)同智能駕駛規(guī)劃、決策與系統(tǒng)優(yōu)化控制等技術，提升交通系統(tǒng)安全與效率，為實現(xiàn)低成本智能駕駛奠定技術基礎。

 

　　93.面向復雜應用場景的計算理論和軟硬件基礎

 

　　為有效克服傳統(tǒng)計算模式在人機物三元空間的應用局限，重點研究新型計算理論、人機物融合軟件理論與方法、人機協(xié)作編程與智能化軟件、新型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、新型計算機體系結構與系統(tǒng)軟件、高性能計算與存儲架構及系統(tǒng)、計算系統(tǒng)可信保障技術等，為實現(xiàn)原創(chuàng)性突破、支撐計算技術新發(fā)展奠定基礎。

 

　　94.大數(shù)據(jù)與交互計算技術

 

　　面向多元異構空間的信息感知與交互等新需求，探索大數(shù)據(jù)融合、關聯(lián)計算和知識發(fā)現(xiàn)的新機制，研究人機協(xié)同的分布式認知模型和交互范式，攻克增強式感知、交互顯示、可視分析等關鍵技術，推動大數(shù)據(jù)驅(qū)動的人機混合智能與機器學習平臺建設，從根本上提升智能交互裝備的核心競爭力。

 

　　95.認知和感知的神經(jīng)生物學基礎

 

　　圍繞認知與感知等與生理、心理健康密切相關的神經(jīng)生物學問題，重點研究神經(jīng)細胞譜系及環(huán)路發(fā)育，腦連接圖譜結構與功能，突觸信息編碼機制，感知覺信息加工的基本單元和過程，行為與認知的神經(jīng)機制，認知與行為的計算建模，注意與意識的產(chǎn)生和調(diào)控，心理異常的干預靶點等，為腦健康、心理健康和相關疾病提供機制性理解和策略性指導。

 

　　96.跨時空、跨尺度生物分子事件探測與解析

 

　　生物分子事件是生命活動的基礎，其探測與理解是生物學的前沿。重點研究生物分子高分辨率結構解析與功能注釋，生物超分子及亞細胞器的結構與裝配機制，細胞原位水平的生物大分子結構與動態(tài)相互作用，生物大分子分泌機制及代謝調(diào)控，生物分子網(wǎng)絡，新型多模態(tài)跨尺度生物成像技術等，揭示生命活動基本規(guī)律，為干預、改造生命活動提供理論指導。

 

　　97.生命體的精準設計、改造與模擬

 

　　圍繞創(chuàng)建生命體所需的材料遴選、元件構建、工具開發(fā)等實際需求，重點研究基因編輯工具與策略，基因元件、調(diào)控模塊及回路設計，生命機制的定量解析與模擬，智能化生物材料設計，工程化組織器官構建的生物力學和結構基礎，功能納米材料調(diào)控生物微環(huán)境的時空間構效關系等，為合成生物學、基因改造的農(nóng)業(yè)與醫(yī)學應用提供理論和技術支撐。

 

　　98.農(nóng)作物有害生物成災與演變機制及其控制基礎

 

　　面向農(nóng)產(chǎn)品供給安全以及生態(tài)安全的重大需求，重點研究農(nóng)田空間分布、生態(tài)變化及有害生物發(fā)生規(guī)律，有害生物在田間不同生境及作物間的傳播流行與轉移擴散規(guī)律，農(nóng)作物種植結構調(diào)整過程中有害生物暴發(fā)成災機制及其控制基礎，病蟲識別、侵入寄主植物的機理及調(diào)控網(wǎng)絡，農(nóng)作物響應有害生物侵襲的機制和信號傳遞機理，為農(nóng)業(yè)有害生物災害的綠色防控提供科學理論和技術支撐。

 

　　99.重大外來入侵物種發(fā)生機制與防控技術

 

　　面向外來入侵物種防控的重大需求，重點研究評估重大危害外來入侵物種的傳入、適生、擴散與危害機制機理。構建外來入侵物種監(jiān)測預警技術體系，研發(fā)重大危害入侵物種快速甄別檢測與應急處理技術。加快研發(fā)高效誘捕、生物天敵等實用技術、產(chǎn)品與設備，建立融合生物防治、物理防治、化學防治、生態(tài)修復等的外來物種入侵防控技術體系。為外來入侵物種科學高效防控提供理論和技術支撐。

 

　　100.多學科交叉新型診療技術

 

　　針對我國創(chuàng)新型醫(yī)學醫(yī)療體系建設對多學科技術集成的重大需求，重點研究組織工程、組織器官4D打印、類器官構建、器官芯片等技術的交叉融合及臨床應用，重點發(fā)展超分辨及可視化醫(yī)學成像、分子診斷、納米模擬、醫(yī)用植入/介入體，以及基于多模態(tài)影像的個體化手術規(guī)劃、導航等醫(yī)學工程技術，為新型診療技術開發(fā)及器械研制提供支撐。

 

　　101.復雜系統(tǒng)管理

 

　　圍繞復雜系統(tǒng)管理的規(guī)律，重點研究復雜系統(tǒng)的結構及其性質(zhì)與演化機制，知識和信息融合建模與分析理論，智能優(yōu)化、仿真、調(diào)控與決策，以及復雜系統(tǒng)風險防控理論，為理解復雜系統(tǒng)管理中微觀主體交互活動及其涌現(xiàn)現(xiàn)象提供科學工具。

 

　　102.可持續(xù)發(fā)展中的能源資源與生態(tài)環(huán)境管理

 

　　實現(xiàn)綠色發(fā)展是人類可持續(xù)的需求和重要發(fā)展理念，重點研究社會-經(jīng)濟-資源-生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的復雜特征，經(jīng)濟-資源-生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)協(xié)同治理，全球變局下生態(tài)環(huán)境和資源的風險管理，能源資源系統(tǒng)可持續(xù)性轉型管理，能源系統(tǒng)減排機制與能源市場運行規(guī)律，重大突發(fā)事件與資源生態(tài)安全等，為我國經(jīng)濟社會發(fā)展方式選擇提供科學依據(jù)。

 

　　103.決策智能與人機融合管理

 

　　圍繞未來人機融合組織的前沿方向，重點研究決策智能的內(nèi)在機理，決策知識抽取與演繹方法，決策主體智能建模和學習機制，決策生態(tài)系統(tǒng)交互演化機理，決策推演與驗證方法，智慧管理系統(tǒng)異質(zhì)參與者的行為機理，混合智能系統(tǒng)的基礎理論，混合智能驅(qū)動的管理決策理論，混合智能管理系統(tǒng)優(yōu)化與組織變革等問題，將目前的商務智能（BI）擴展到更廣泛的決策智能（DI）。

 

　　104.政府治理及其規(guī)律

 

　　圍繞中國的政府治理和管理實踐，重點研究中國特色政府治理結構變遷規(guī)律，政府-市場-社會協(xié)同的公共服務和資源配置理論，中國特色的政策過程，政府治理體系和治理能力的數(shù)字化影響等問題，為數(shù)字化時代中的國家治理現(xiàn)代化提供理論保障。

 

　　105.全球變局下的風險管理

 

　　圍繞中國宏觀經(jīng)濟和企業(yè)的發(fā)展中的風險管理問題，重點探索全球變局中關鍵風險的復雜性，全球供應鏈安全與風險管理，全球貨幣體系的演化規(guī)律和風險，全球戰(zhàn)略資源貿(mào)易網(wǎng)絡的演化規(guī)律，全面對外開放的國家經(jīng)濟安全理論等問題，為國家和企業(yè)有效應對風險、制定國家經(jīng)濟安全決策提供科學支撐。

 

　　106.巨變中的全球治理

 

　　聚焦構建人類命運共同體、展現(xiàn)負責任大國擔當，重點研究全球治理體系的轉型，關鍵領域全球治理范式及其演化，全球治理參與機制的基礎理論，全球治理的規(guī)則/技術/工具體系，中國國家治理與全球治理的互動等問題。

 

　　107.全球性公共危機管理新問題

 

　　包括新冠肺炎疫情在內(nèi)的全球性公共危機，對于國家和全人類發(fā)展都提出了前所未有的挑戰(zhàn)，重點研究公共資源和公共服務系統(tǒng)的應急調(diào)度管理，應急資源保障的特殊響應機制設計的管理理論，專業(yè)機構與行政機構的應急管理協(xié)調(diào)決策，危機中的多主體信息行為及其社會影響規(guī)律，危機的短期和長期經(jīng)濟影響機理，后危機時代的企業(yè)管理變革及其規(guī)律等問題，為公共部門和企業(yè)提高應對重大突發(fā)危機事件的能力和水平提供科學理論。

 

　　108.數(shù)字經(jīng)濟的新規(guī)律

 

　　數(shù)字正在成為重要的經(jīng)濟資源和生產(chǎn)方式，因而形成了新的經(jīng)濟形態(tài)和規(guī)律，重點研究數(shù)字經(jīng)濟形態(tài)的計量方法、數(shù)據(jù)資源管理與治理理論、數(shù)字技術對經(jīng)濟活動的影響、數(shù)字貨幣理論與技術、數(shù)字金融及其風險管理、數(shù)字經(jīng)濟規(guī)制和監(jiān)管理論，揭示數(shù)字經(jīng)濟的基礎理論。

 

　　109.中國經(jīng)濟發(fā)展規(guī)律

 

　　圍繞中國經(jīng)濟發(fā)展的實踐問題，重點研究經(jīng)濟發(fā)展與宏觀調(diào)控的關系，經(jīng)濟發(fā)展與分配消費關系的演化，政府-市場-社會互動的經(jīng)濟發(fā)展規(guī)律，中國經(jīng)濟與全球經(jīng)濟的關系及其演變，中國經(jīng)濟所有制的演化規(guī)律與作用機制等問題，發(fā)現(xiàn)總結以中國為代表的新興經(jīng)濟體發(fā)展規(guī)律。

 

　　110.企業(yè)的數(shù)字化轉型與管理

 

　　圍繞企業(yè)數(shù)字化轉型中的管理科學問題，重點研究企業(yè)的數(shù)字化轉型模式與戰(zhàn)略，數(shù)字時代的企業(yè)組織變革，數(shù)據(jù)智能驅(qū)動的運營管理理論與方法，數(shù)字技術下的營銷管理理論，數(shù)字時代的協(xié)同創(chuàng)新管理，平臺型企業(yè)管理及其生態(tài)治理，數(shù)字時代的創(chuàng)業(yè)管理理論等問題，為企業(yè)的數(shù)字化生存發(fā)展提供科學基礎。

 

　　111.中國企業(yè)的管理和新全球化

 

　　圍繞中國企業(yè)管理實踐問題，結合中國企業(yè)的獨特性與新情境，重點研究中國的企業(yè)制度和組織管理變遷，社會制度和文化對管理行為的影響機理，企業(yè)管理的市場-政府雙重驅(qū)動理論，企業(yè)產(chǎn)權結構演化與企業(yè)管理，國際秩序演化下的國際商務新理論，中國企業(yè)全球合作網(wǎng)絡生態(tài)與創(chuàng)新戰(zhàn)略重構，中國企業(yè)國際化戰(zhàn)略與組織變革理論等問題，發(fā)現(xiàn)總結具有中國特色且具備普適意義的企業(yè)管理新理論。

 

　　112.城市管理的智能化轉型

 

　　智慧城市正在成為城市的未來形態(tài)，重點研究城市管理數(shù)字資源的開放與共享治理，多部門協(xié)同的智慧城市政務治理與管理決策，城市公共服務系統(tǒng)的管理及其智慧轉型，韌性城市治理理論等問題，將對城市的智能化轉型提供科學理論和技術工具。

 

　　113.中國鄉(xiāng)村振興與區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展規(guī)律

 

　　鄉(xiāng)村及城鄉(xiāng)協(xié)調(diào)的區(qū)域發(fā)展是中國未來鞏固減貧成果、推動社會經(jīng)濟健康發(fā)展的基礎需求，重點研究基于中國扶貧實踐的反貧困理論，中國減貧戰(zhàn)略的轉型規(guī)律和治理機制，鄉(xiāng)村經(jīng)濟與鄉(xiāng)村治理模式變遷規(guī)律，鄉(xiāng)村規(guī)劃理論和建設評價關鍵技術，數(shù)字技術對鄉(xiāng)村振興發(fā)展的影響規(guī)律，中國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展路徑，城鄉(xiāng)融合與區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展機理，區(qū)域公共資源和服務的配置與協(xié)同優(yōu)化，區(qū)域協(xié)同創(chuàng)新的路徑及其影響機理等問題，為我國鄉(xiāng)村振興與區(qū)域發(fā)展，提供科學的理論指導。

 

　　114.人口結構與經(jīng)濟社會發(fā)展

 

　　人口結構不僅是人類發(fā)展的結果，同時也是深刻影響未來社會發(fā)展極為重要的因素，重點研究人口結構的影響因素和演化機理，人口結構變化的經(jīng)濟社會影響，人口結構變化下的公共治理基礎理論，人口結構對企業(yè)（微觀組織）管理的影響機理，人口結構變化下的社會治理等問題，從宏觀和微觀兩個角度科學地認識人口結構這種“灰犀牛”型慢變量的復雜演化規(guī)律。

 

　　115.智慧健康醫(yī)療管理

 

　　數(shù)字時代為健康-醫(yī)療的一體化管理提供了無限可能，重點研究健康醫(yī)療大數(shù)據(jù)資源的管理與治理，基于混合智能的健康醫(yī)療管理，智慧健康醫(yī)療的過程管理與優(yōu)化，智慧健康醫(yī)療的平臺化運營管理，智慧健康醫(yī)療生態(tài)系統(tǒng)的演化與協(xié)同管理，智慧健康醫(yī)療驅(qū)動的制度變革與機制創(chuàng)新等問題，為推動實施健康中國戰(zhàn)略的宏微觀管理機制設計和運行提供科學論據(jù)。