【儀器網(wǎng) 政策法規(guī)】儀器行業(yè)的發(fā)展與科研領(lǐng)域的成果息息相關(guān)。儀器是科研成果的應(yīng)用，科研的突破與創(chuàng)新為儀器行業(yè)提供新的理論與技術(shù)，促進(jìn)儀器的升級，從而帶動儀器行業(yè)的發(fā)展。而科研同樣是儀器的應(yīng)用，科研領(lǐng)域的動態(tài)與需求也影響儀器行業(yè)的發(fā)展方向。
 

　　近日，國家基金委八大學(xué)部公布“優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域及主要研究方向”，對儀器行業(yè)來說，既指明了未來儀器需求的重點，也暗示了未來儀器技術(shù)有可能突破的幾個方向。
 

　　全文如下：
 

　　“十三五”期間，通過支持我國優(yōu)勢學(xué)科和交叉學(xué)科的重要前沿方向，以及從國家重大需求中凝練可望取得重大原始創(chuàng)新的研究方向，進(jìn)一步提升我國主要學(xué)科的地位，提高科學(xué)技術(shù)滿足國家重大需求的能力。各科學(xué)部遴選優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域及其主要研究方向的原則是：
 

　　(1)在重大前沿領(lǐng)域突出學(xué)科交叉，注重多學(xué)科協(xié)同攻關(guān)，促進(jìn)主要學(xué)科在重要方向取得突破性成果，帶動整個學(xué)科或多個分支學(xué)科迅速發(fā)展；
 

　　(2)鼓勵探索和綜合運用新概念、新理論、新技術(shù)、新方法，為解決制約我國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的關(guān)鍵科學(xué)問題做貢獻(xiàn)；
 

　　(3)充分利用我國科研優(yōu)勢與資源特色，進(jìn)一步提升學(xué)科的影響力。各科學(xué)部優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域?qū)⒊蔀槲磥砦迥曛攸c項目和重點項目群立項的主要來源。
 

　　1.數(shù)理科學(xué)部優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域
 

　　(1)數(shù)論與代數(shù)幾何中的朗蘭茲(Langlands)綱領(lǐng)
 

　　主要研究方向：幾何p-adic Galois表示的Fontaine-Mazur猜想；亞辛群的穩(wěn)定跡公式；Shimura簇的上同調(diào)；特征p上的代數(shù)群的不可約特征標(biāo)問題；簡約群的表示和它們的扭結(jié)Jacquet模的關(guān)系；BSD猜想及相關(guān)問題。
 

　　(2)微分方程中的分析、幾何與代數(shù)方法
 

　　主要研究方向：幾何方程奇點問題與流形分類；Morse理論和指標(biāo)理論及應(yīng)用；高虧格的Lagrangian Floer同調(diào)理論；Hamilton系統(tǒng)的動力學(xué)不穩(wěn)定性；動力系統(tǒng)的遍歷論；Navier-Stokes方程的整體適定性；廣義相對論中Einstein方程的宇宙監(jiān)督猜想，以及相關(guān)的反問題數(shù)學(xué)理論與方法。
 

　　(3)隨機(jī)分析方法及其應(yīng)用
 

　　主要研究方向：非線性期望下的隨機(jī)微分方程；隨機(jī)偏微分方程與正則結(jié)構(gòu)；隨機(jī)微分幾何、狄氏型及應(yīng)用；馬氏過程遍歷論；離散馬氏過程的精細(xì)刻畫；隨機(jī)矩陣、極限理論與大偏差，以及在金融、網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)測、生物、醫(yī)學(xué)和圖像處理等方面的應(yīng)用。
 

　　(4)高維/非光滑系統(tǒng)的非線性動力學(xué)理論、方法和實驗技術(shù)
 

　　主要研究方向：含非線性、非光滑性、時滯和不確定性等因素的高維約束系統(tǒng)的動力學(xué)建模、分析與控制，及學(xué)科交叉中的新概念和新理論；相關(guān)的大規(guī)模計算和實驗方法和技術(shù)研究。
 

　　(5)超常條件下固體的變形與強(qiáng)度理論
 

　　主要研究方向：超常條件下固體的變形與強(qiáng)度理論、柔性結(jié)構(gòu)多場大變形本構(gòu)關(guān)系與功能-材料-結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計原理、新型復(fù)雜結(jié)構(gòu)的不確定性動態(tài)響應(yīng)規(guī)律及固體中彈性波傳播機(jī)理；相關(guān)的新實驗方法與儀器、多尺度算法與軟件。
 

　　(6)高速流動及控制的機(jī)理和方法
 

　　主要研究方向：與高速空天飛行器和海洋航行器流動以及多相復(fù)雜流動相關(guān)的湍流機(jī)理及其控制手段；稀薄氣體流動和高速流動的理論、模擬方法及實驗技術(shù)。
 

　　(7)銀河系的集成歷史及其與宇宙大尺度結(jié)構(gòu)的演化聯(lián)系
 

　　主要研究方向：銀河系的集成歷史；銀河系的物質(zhì)分布；暗物質(zhì)粒子性質(zhì)探測；宇宙大尺度結(jié)構(gòu)的形成；宇宙加速膨脹的觀測；暗能量本質(zhì)和宇宙尺度引力理論；星系形成的物理過程；星系性質(zhì)與大尺度結(jié)構(gòu)的關(guān)系；大質(zhì)量黑洞的形成及對星系形成的影響。
 

　　(8)恒星的形成與演化以及太陽活動的來源
 

　　主要研究方向：星際物質(zhì)循環(huán)、分子云的形成、性質(zhì)及其演化；恒星的形成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)與演化；致密天體及其高能過程；太陽大氣的磁場結(jié)構(gòu)；太陽發(fā)電機(jī)理論與太陽活動周演化規(guī)律。
 

　　(9)自旋、軌道、電荷、聲子多體相互作用及其宏觀量子特性
 

　　主要研究方向：新的量子多體理論與計算方法；新的高溫超導(dǎo)以及拓?fù)涑瑢?dǎo)體系，銅基、鐵基和重費米子超導(dǎo)的物理機(jī)理問題，界面超導(dǎo)體系的制備與機(jī)理；拓?fù)浣^緣體等拓?fù)淞孔討B(tài)的調(diào)控機(jī)制，不同材料體系中拓?fù)浯沤Y(jié)構(gòu)；高密度、低能耗信息拓?fù)浯糯鎯Φ脑硇云骷?；新型低維半導(dǎo)體材料中能谷與自旋態(tài)的控制，高遷移率的雜質(zhì)能帶和多能帶效應(yīng)。
 

　　(10)光場調(diào)控及其與物質(zhì)的相互作用
 

　　主要研究方向：光場的時域、頻域、空間調(diào)控，超快、強(qiáng)場和熱稠密環(huán)境中原子分子動力學(xué)行為；強(qiáng)激光驅(qū)動粒子加速、輻射源產(chǎn)生及激光聚變物理；納米尺度的光聚焦、表征與操控；介觀光學(xué)結(jié)構(gòu)光過程精確描述以及微納結(jié)構(gòu)中光子與電子、聲子等相互作用新機(jī)制，光子-光電器件耦合與操控和等離激元的產(chǎn)生及傳輸。
 

　　(11)冷原子新物態(tài)及其量子光學(xué)
 

　　主要研究方向：光子-物質(zhì)相互作用及其量子操控的先進(jìn)技術(shù)，新奇光量子態(tài)的構(gòu)造、控制和測量，固態(tài)系統(tǒng)相互作用的光力學(xué)；基于量子光學(xué)的精密測量的新原理和新方法；冷原子分子氣體的高精度成像技術(shù)與量子模擬，分子氣體冷卻的新原理和新方法；原子分子內(nèi)態(tài)、外部環(huán)境及相互作用精確操控的新機(jī)制。
 

　　(12)量子信息技術(shù)的物理基礎(chǔ)與新型量子器件
 

　　主要研究方向：可擴(kuò)展性的固態(tài)物理體系量子計算與模擬；面向?qū)嶋H應(yīng)用的量子通訊、量子網(wǎng)絡(luò)和量子計量學(xué)等量子技術(shù)前沿的變革性新技術(shù)；用邏輯嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牧孔游锢砝碚撛忈?、?dǎo)引量子信息的研究方向。
 

　　(13)后Higgs時代的亞原子物理與探測
 

　　主要研究方向：超弦/M-理論、極早期宇宙研究探討相互作用的統(tǒng)一；TeV物理、Higgs特性、超對稱粒子和其他新粒子、強(qiáng)子物理與味物理、對稱性研究和格點QCD計算；量子色動力學(xué)的相結(jié)構(gòu)與夸克膠子等離子體新物質(zhì)特性；不穩(wěn)定核和關(guān)鍵天體核反應(yīng)的精確測量，滴線區(qū)原子核的奇異結(jié)構(gòu)和同位旋相關(guān)衰變譜學(xué)，合成超重核的新機(jī)制和新技術(shù)。
 

　　(14)中微子特性、暗物質(zhì)尋找和宇宙線探測
 

　　主要研究方向：中微子振蕩、中微子質(zhì)量、無中微子雙β衰變、直接和間接尋找暗物質(zhì)、宇宙線源的成分和加速機(jī)制；抗輻照，大面積、空間、時間和能量高靈敏、高分辨的核與粒子探測原理、方法和技術(shù)；超弱信號，超低本底的探測機(jī)制和技術(shù)。
 

　　(15)等離子體多尺度效應(yīng)與高穩(wěn)運行動力學(xué)控制
 

　　主要研究方向：等離子體中多尺度模式(包含波與不穩(wěn)定性和邊界層物理)之間的非線性相互作用和磁重聯(lián)過程；穩(wěn)態(tài)高性能等離子體的宏觀穩(wěn)定性和動力學(xué)和微觀不穩(wěn)定性、湍流和輸運；電子動力學(xué)和在相空間所有維數(shù)上的多尺度湍流/輸運的機(jī)理和模型；尋找降低熱和粒子流對材料表面損傷的方法；波與粒子相互作用及其與其他物理過程的耦合。
 

　　2.化學(xué)科學(xué)部優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域
 

　　(1)化學(xué)精準(zhǔn)合成
 

　　主要研究方向：新試劑、新反應(yīng)、新概念、新策略和新理論驅(qū)動的合成化學(xué)；非常規(guī)和條件下的合成化學(xué)；原子經(jīng)濟(jì)、綠色可持續(xù)和精準(zhǔn)可控的合成方法與技術(shù)；化學(xué)原理驅(qū)動的合成生物學(xué)；特定功能導(dǎo)向的新分子、新物質(zhì)和新材料的創(chuàng)造。
 

　　(2)高效催化過程及其動態(tài)表征
 

　　主要研究方向：構(gòu)筑特定結(jié)構(gòu)和功能催化材料的新方法與新概念；催化活性位點的調(diào)控；原位、動態(tài)、高時空分辨的催化表征新方法與新技術(shù)；催化反應(yīng)機(jī)理和過程的新理論方法。
 

　　(3)化學(xué)反應(yīng)與功能的表界面基礎(chǔ)研究
 

　　主要研究方向：表界面結(jié)構(gòu)與電子態(tài)的新穎特性；表界面修飾和反應(yīng)性的調(diào)控；分子吸附、組裝、活化與反應(yīng)；外場調(diào)控與表界面反應(yīng)性能增強(qiáng)；多尺度、多組分復(fù)雜界面電化學(xué)體系；新介質(zhì)體系中的膠體以及界面現(xiàn)象；表界面過程研究的新理論和新方法。
 

　　(4)復(fù)雜體系的理論與計算化學(xué)
 

　　主要研究方向：強(qiáng)關(guān)聯(lián)及激發(fā)態(tài)的電子結(jié)構(gòu)理論新方法；針對大分子和凝聚相體系的低標(biāo)度有效算法；針對復(fù)雜體系，發(fā)展多尺度的動力學(xué)理論，包括量子動力學(xué)、量子-經(jīng)典混合以及經(jīng)典動力學(xué)。
 

　　(5)化學(xué)精準(zhǔn)測量與分子成像
 

　　主要研究方向：新的分析策略、原理與方法；超高時空分辨光譜技術(shù)與成像分析；多維譜學(xué)原理與技術(shù)；單分子、生物大分子和單細(xì)胞的精準(zhǔn)測量、表征及操控；活體的原位和實時分析；生物傳感與重大疾病診斷；公共安全預(yù)警、甄別與溯源；大科學(xué)裝置的應(yīng)用；條件下的化學(xué)測量與分析。
 

　　(6)分子選態(tài)與動力學(xué)控制
 

　　主要研究方向：高效分子振動態(tài)制備技術(shù)和基于相干光源的探測技術(shù)；多原子反應(yīng)動態(tài)學(xué)；表界面化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)；分子振動激發(fā)態(tài)、電子激發(fā)態(tài)及非絕熱動力學(xué)；多元復(fù)雜體系的動力學(xué)測量及模擬。
 

　　(7)先進(jìn)功能材料的分子基礎(chǔ)
 

　　主要研究方向：新型功能材料體系的分子基礎(chǔ)與原理，以及多尺度結(jié)構(gòu)及宏觀性能控制；高性能和多功能新材料的創(chuàng)制，這些性能與功能包括面向能源、健康、環(huán)境和信息等領(lǐng)域的光、電、磁、分離、吸附、仿生、能量儲存與轉(zhuǎn)換、藥物輸運、自修復(fù)、條件應(yīng)用等。特別注重我國特色資源的研究和深度利用。
 

　　(8)可持續(xù)的綠色化工過程
 

　　主要研究方向：復(fù)雜體系化工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)測量與建模；限域空間或條件下的質(zhì)荷與能量傳遞和反應(yīng)；復(fù)雜化工體系介尺度理論與方法；基于原子經(jīng)濟(jì)性和宏量制備的化工過程及過程強(qiáng)化技術(shù)。
 

　　(9)環(huán)境污染與健康危害中的化學(xué)追蹤與控制
 

　　主要研究方向：復(fù)雜環(huán)境介質(zhì)中污染物的表征與分析，多介質(zhì)界面行為與調(diào)控；大氣復(fù)合污染控制；灰霾形成機(jī)制與健康風(fēng)險；水和土壤污染過程控制與修復(fù)；持久性有毒污染物環(huán)境暴露與健康效應(yīng)；環(huán)境中抗生素及抗性基因的傳播與控制；放射性物質(zhì)的環(huán)境行為與防控。
 

　　(10)生命體系功能的分子調(diào)控
 

　　主要研究方向：以細(xì)胞命運調(diào)控為主線的分子探針設(shè)計、合成及應(yīng)用；生物大分子的合成、標(biāo)記、操縱、動態(tài)修飾、化學(xué)干預(yù)及其相互作用網(wǎng)絡(luò)定量化；小分子對生物大分子的系統(tǒng)調(diào)控；重要生物活性分子的發(fā)現(xiàn)與修飾(文本復(fù)制于“口袋科研”公眾號)；重大疾病治療的先導(dǎo)藥物發(fā)現(xiàn)和靶點識別。
 

　　(11)新能源化學(xué)體系的構(gòu)建
 

　　主要研究方向：碳基能源的高效催化轉(zhuǎn)化；燃料電池、二次電池和超級電容器等電化學(xué)能量儲存與轉(zhuǎn)化系統(tǒng)集成；高效太陽能電池材料設(shè)計與制備、器件組裝與集成的光電轉(zhuǎn)換過程化學(xué)；纖維素類生物質(zhì)選擇轉(zhuǎn)化和生物燃料電池。
 

　　(12)聚集體與納米化學(xué)
 

　　主要研究方向：分子聚集體中的基元協(xié)同作用；大分子、超分子和納米結(jié)構(gòu)的精確構(gòu)筑和調(diào)控；大分子凝聚態(tài)結(jié)構(gòu)、動態(tài)演變及其理論與計算方法。
 

　　(13)多級團(tuán)簇結(jié)構(gòu)與仿生
 

　　主要研究方向：團(tuán)簇的精準(zhǔn)制備、本征性質(zhì)表征和理論；團(tuán)簇的動態(tài)生長、機(jī)理、結(jié)構(gòu)和性能；團(tuán)簇多級結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑與協(xié)同效應(yīng)；仿生團(tuán)簇的生物功能和高效化學(xué)活性。
 

　　3.生命科學(xué)部優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域
 

　　(1)生物大分子的修飾、相互作用與活性調(diào)控
 

　　主要研究方向：生物大分子修飾、動態(tài)變化及其功能；生物大分子相互作用的動態(tài)性和網(wǎng)絡(luò)特征；生物大分子特異相互作用的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)和預(yù)測；生物大分子復(fù)合體的自組裝；糖、脂化學(xué)與酶促合成、結(jié)構(gòu)與功能；高分辨等技術(shù)方法研究細(xì)胞內(nèi)大分子行為。
 

　　(2)細(xì)胞命運決定的分子機(jī)制
 

　　主要研究方向：細(xì)胞可塑性調(diào)控機(jī)制；細(xì)胞器和亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化及其功能；細(xì)胞跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)與命運決定；干細(xì)胞多能性維持與定向分化的機(jī)制；胚胎干細(xì)胞分化的轉(zhuǎn)錄和表觀遺傳調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。
 

　　(3)配子發(fā)生與胚胎發(fā)育的調(diào)控機(jī)理
 

　　主要研究方向：配子發(fā)生和成熟的分子機(jī)制；胚胎發(fā)育圖式的動態(tài)變化及其分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)；細(xì)胞譜系發(fā)育的分子機(jī)制；配子發(fā)生和胚胎發(fā)育的表觀遺傳調(diào)控。
 

　　(4)免疫應(yīng)答與效應(yīng)的細(xì)胞分子機(jī)制
 

　　主要研究方向：免疫細(xì)胞新亞群、新分子及其功能；免疫細(xì)胞識別和活化的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)；不同類型免疫細(xì)胞相互作用及其功能；微生態(tài)黏膜免疫機(jī)制；免疫耐受和免疫逃逸機(jī)制。
 

　　(5)糖/脂代謝的穩(wěn)態(tài)調(diào)控與功能機(jī)制
 

　　主要研究方向：糖/脂代謝與能量代謝的網(wǎng)絡(luò)調(diào)控；膜糖/脂代謝的動態(tài)調(diào)控與功能；糖/脂特異代謝物的轉(zhuǎn)運機(jī)制與功能；細(xì)胞或組織器官特異的糖/脂代謝與功能；糖/脂代謝調(diào)控與內(nèi)分泌系統(tǒng)的相互關(guān)系；糖/脂代謝的穩(wěn)態(tài)維持與異常發(fā)生機(jī)制。
 

　　(6)重要性狀的遺傳規(guī)律解析
 

　　主要研究方向：復(fù)雜性狀的遺傳結(jié)構(gòu)和調(diào)控機(jī)制；復(fù)雜疾病的遺傳和生理機(jī)制；生物性狀演化的遺傳基礎(chǔ)；人類及重要生物表型的特征及遺傳基礎(chǔ)；次級代謝調(diào)控的遺傳基礎(chǔ)。
 

　　(7)神經(jīng)環(huán)路的形成及功能調(diào)控
 

　　主要研究方向：神經(jīng)元的發(fā)育、形態(tài)與功能；神經(jīng)元之間選擇性聯(lián)系機(jī)制；神經(jīng)環(huán)路信息的處理和整合；神經(jīng)環(huán)路異常與疾病發(fā)生機(jī)理。
 

　　(8)認(rèn)知的心理過程和神經(jīng)機(jī)制
 

　　主要研究方向：感知覺信息處理與整合；注意和意識的心理過程和神經(jīng)機(jī)制；高級認(rèn)知過程(學(xué)習(xí)、記憶、決策、語言等)的心理和神經(jīng)機(jī)制；認(rèn)知異常的發(fā)生機(jī)理、早期識別與干預(yù)；人類個體認(rèn)知與社會行為的發(fā)生發(fā)展過程。
 

　　(9)物種演化的分子機(jī)制
 

　　主要研究方向：特殊環(huán)境下物種的適應(yīng)性演化機(jī)制；物種相互作用的協(xié)同演化機(jī)制；物種相似性狀的趨同演化機(jī)制。
 

　　(10)生物多樣性及其功能
 

　　主要研究方向：生物多樣性的形成機(jī)制；生物多樣性的維持機(jī)制；生物多樣性喪失機(jī)制；生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能的關(guān)系。
 

　　(11)農(nóng)業(yè)生物遺傳改良的分子基礎(chǔ)
 

　　主要研究方向：農(nóng)業(yè)生物重要性狀形成的遺傳基礎(chǔ)；農(nóng)業(yè)生物基因與環(huán)境互作機(jī)制；農(nóng)業(yè)生物表型和基因型的關(guān)系；農(nóng)業(yè)生物育種的新理念和新模型。
 

　　(12)農(nóng)業(yè)生物抗病蟲機(jī)制
 

　　主要研究方向：農(nóng)業(yè)生物抗病蟲的分子和生理機(jī)制；農(nóng)業(yè)生物免疫應(yīng)答的分子基礎(chǔ)；農(nóng)業(yè)生物病蟲害發(fā)生的規(guī)律與防治基礎(chǔ)。
 

　　(13)農(nóng)林植物對非生物逆境的適應(yīng)機(jī)制
 

　　主要研究方向：農(nóng)林植物適應(yīng)非生物逆境的分子生理基礎(chǔ)；農(nóng)林植物對多種非生物逆境的交叉響應(yīng)機(jī)理；農(nóng)林植物適應(yīng)非生物逆境的栽培調(diào)控機(jī)制。
 

　　(14)農(nóng)業(yè)動物健康養(yǎng)殖的基礎(chǔ)
 

　　主要研究方向：農(nóng)業(yè)動物重要性狀形成的生物學(xué)規(guī)律和生理基礎(chǔ)；農(nóng)業(yè)動物及養(yǎng)殖環(huán)境中病原的適應(yīng)性與傳播規(guī)律；重要人獸共患病的發(fā)生規(guī)律及防控；養(yǎng)殖過程中環(huán)境因子變化和污染物遷移規(guī)律；飼料營養(yǎng)及代謝產(chǎn)物對動物免疫的影響機(jī)制；牧草品種選育及草地生產(chǎn)力維持機(jī)制。
 

　　(15)食品加工、保藏過程營養(yǎng)成分的變化和有害物質(zhì)的產(chǎn)生及其機(jī)制
 

　　主要研究方向：食品加工方式、加工過程營養(yǎng)成分的變化及其機(jī)制；食品貯藏保鮮和營養(yǎng)成分維持的生物學(xué)基礎(chǔ)(文本復(fù)制于“口袋科研”公眾號)；食品中有害物質(zhì)的產(chǎn)生及其消除的機(jī)制；食品有害物質(zhì)痕量、快速檢測的理論與新技術(shù)、新方法。
 

　　4.地球科學(xué)部優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域
 

　　(1)地球觀測與信息提取的新理論、技術(shù)和方法
 

　　主要研究方向：地球物質(zhì)物理化學(xué)性質(zhì)和過程的實驗技術(shù)；地球深部探測和地表觀測的理論和技術(shù)；微量、微區(qū)與高精度和高靈敏度實驗分析技術(shù)；地球系統(tǒng)基礎(chǔ)信息采集和應(yīng)用的理論與技術(shù)；深空、深地、深時、深海的探測理論與方法；地學(xué)大數(shù)據(jù)的同化、融合、共享和分析技術(shù)；地球系統(tǒng)科學(xué)體系下的遙感定量化研究；觀測系統(tǒng)和多源數(shù)據(jù)融合；地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)值計算與模擬技術(shù)。
 

　　(2)地球深部過程與動力學(xué)
 

　　主要研究方向：地殼和地幔的結(jié)構(gòu)、組成和狀態(tài)；大陸巖石圈的形成、改造與演化；板塊匯聚過程與造山帶動力學(xué)；地球深部流體和揮發(fā)份；板塊界面相互作用與俯沖帶過程；地球深部過程與表層過程的耦合關(guān)系；早期地球的構(gòu)造體制和組成；地震災(zāi)害孕育發(fā)生和成災(zāi)機(jī)理；大陸活動火山成因機(jī)理與災(zāi)害和環(huán)境效應(yīng)。
 

　　(3)地球環(huán)境演化與生命過程
 

　　主要研究方向：重要化石門類系統(tǒng)古生物學(xué)與生命之樹；深時生物多樣性演變與規(guī)律；生命起源與地球物質(zhì)演化；高分辨率綜合地層學(xué)與地時研究；地球微生物學(xué)及化學(xué)過程與環(huán)境演化；條件下的生命過程與地質(zhì)環(huán)境；地質(zhì)歷史時期的重大環(huán)境事件與成因；人類起源與環(huán)境背景之間的共同演化；類地行星起源與演化。
 

　　(4)礦產(chǎn)資源和化石能源形成機(jī)理
 

　　主要研究方向：地球深部資源和能源的賦存狀態(tài)與勘察；板塊匯聚、巖石圈再造與成礦作用；特殊元素分散富集與成礦作用；盆地動力學(xué)與成礦成藏作用；致密油氣形成條件、富集區(qū)分布與勘探；地下水循環(huán)與可持續(xù)利用；成礦模型、成礦系統(tǒng)與成礦機(jī)理。
 

　　(5)海洋過程及其資源、環(huán)境和氣候效應(yīng)
 

　　主要研究方向：多尺度海洋過程及其在氣候系統(tǒng)中的作用；海洋生態(tài)系統(tǒng)與生物多樣性；海洋生物地球化學(xué)過程與生態(tài)環(huán)境；東亞大陸邊緣海形成演化與島弧-洋中脊系統(tǒng)；洋陸過渡帶結(jié)構(gòu)、構(gòu)造與相互作用；南、北極環(huán)境變化與海洋過程，海洋多圈層相互作用過程和機(jī)理。
 

　　(6)地表環(huán)境變化過程及其效應(yīng)
 

　　主要研究方向：陸地表層系統(tǒng)的過程與機(jī)制；地表過程對環(huán)境變化的響應(yīng)機(jī)制及其反饋；土壤過程及其生物地球化學(xué)循環(huán)；典型區(qū)域地表過程綜合研究。
 

　　(7)土、水資源演變與可持續(xù)利用
 

　　主要研究方向：土壤過程與演變；土壤質(zhì)量與資源效應(yīng)；流域水文過程及其生態(tài)效應(yīng)；區(qū)域水循環(huán)與水資源的形成機(jī)制；區(qū)域水、土資源耦合與可持續(xù)利用；土壤生物的生態(tài)功能與環(huán)境效應(yīng)；生態(tài)水文過程與生態(tài)服務(wù)。
 

　　(8)地球關(guān)鍵帶過程與功能
 

　　主要研究方向：關(guān)鍵帶結(jié)構(gòu)、形成與演化機(jī)制；關(guān)鍵帶物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程與相互作用；關(guān)鍵帶的服務(wù)功能與可持續(xù)發(fā)展；關(guān)鍵帶過程建模及系統(tǒng)模擬研究。
 

　　(9)天氣、氣候與大氣環(huán)境過程、變化及其機(jī)制
 

　　主要研究方向：天氣與氣候變化的動力機(jī)制及其可預(yù)報性；氣候年代際變異預(yù)測；大氣物理、大氣化學(xué)過程及相互影響機(jī)制；亞洲區(qū)域天氣變化、氣候變異和大氣環(huán)境的相互影響；氣候系統(tǒng)中能量和物質(zhì)的交換和循環(huán)；氣候事件的頻率和幅度。
 

　　(10)日地空間環(huán)境和空間天氣
 

　　主要研究方向：空間天氣科學(xué)前沿基本物理過程；日地系統(tǒng)空間天氣耦合過程；空間天氣區(qū)域建模和集成建模方法；空間天氣對人類活動的影響的機(jī)理和對策研究；太陽活動及其對空間天氣的影響；空間與海洋大地測量理論、方法與技術(shù)及其地學(xué)應(yīng)用。
 

　　(11)環(huán)境變化與地球圈層相互作用
 

　　主要研究方向：變暖停滯(Hiatus)的過程與機(jī)制；海氣相互作用與亞洲氣候環(huán)境變化；氣候變化與水循環(huán)；生物地球化學(xué)循環(huán)與氣候環(huán)境變化；新生代氣候系統(tǒng)古增溫及其影響；圈層相互作用和地球系統(tǒng)模擬。
 

　　(12)人類活動對環(huán)境和災(zāi)害的影響
 

　　主要研究方向：工業(yè)、城鎮(zhèn)固廢棄物污染特征、交互作用規(guī)律與安全處置；大規(guī)模人類工程活動對環(huán)境影響和致災(zāi)機(jī)理；礦產(chǎn)資源利用的生態(tài)環(huán)境效應(yīng)；滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的演化機(jī)制、誘發(fā)因素與成災(zāi)機(jī)理；大氣復(fù)合污染物形成過程中的人類影響；人類活動對區(qū)域和環(huán)境的影響(文本從“口袋科研”Copy而來)；區(qū)域環(huán)境過程與調(diào)控；區(qū)域可持續(xù)發(fā)展；環(huán)境污染物的多介質(zhì)界面過程、效應(yīng)與調(diào)控；區(qū)域人類活動與資源環(huán)境耦合；城鎮(zhèn)化與資源環(huán)境效應(yīng)。
 

　　5.工程與材料科學(xué)部優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域
 

　　(1)亞穩(wěn)金屬材料的微結(jié)構(gòu)和變形機(jī)理
 

　　主要研究方向：發(fā)展新型具有特殊性能的非晶態(tài)合金體系；復(fù)雜合金相的結(jié)構(gòu)和性能研究；結(jié)構(gòu)特征與表征方法；結(jié)構(gòu)與熱穩(wěn)定性；變形機(jī)理及強(qiáng)化機(jī)制；脆性斷裂機(jī)理及韌化；深過冷條件下的凝固行為及晶體形核和生長過程研究。
 

　　(2)高性能輕質(zhì)金屬材料的制備加工和性能調(diào)控
 

　　主要研究方向：輕質(zhì)金屬材料(鋁、鎂、鈦合金和泡沫金屬等)合金設(shè)計、強(qiáng)韌化機(jī)理及組織性能調(diào)控研究；先進(jìn)鑄造、塑性加工以及連接過程中的工藝、組織和性能調(diào)控的基礎(chǔ)理論研究；使役性能與防護(hù)基礎(chǔ)理論研究；燒結(jié)金屬孔結(jié)構(gòu)控制基礎(chǔ)研究。
 

　　(3)低維碳材料
 

　　主要研究方向：低維碳材料的結(jié)構(gòu)特征及其新物性的物理起因；低維碳材料中電子、光子、聲子等的運動規(guī)律和機(jī)制；低維碳材料的可控制備原理與規(guī)?；苽浞椒ǎ坏途S碳材料的新物性、新效應(yīng)、新原理器件和新應(yīng)用探索。
 

　　(4)新型無機(jī)功能材料
 

　　主要研究方向：基于微觀物理模型和物理圖像的高溫超導(dǎo)機(jī)理研究與應(yīng)用；多鐵性材料的合成和磁電耦合機(jī)理與應(yīng)用；超材料的結(jié)構(gòu)設(shè)計原理及其新效應(yīng)器件；阻變材料的物理機(jī)制和器件憶阻行為的可調(diào)控性及原型器件研究。
 

　　(5)高分子材料加工的新原理和新方法
 

　　主要研究方向：高分子材料加工中結(jié)構(gòu)演變的物理與化學(xué)問題；高分子材料非線性流變學(xué)，以及高分子加工不穩(wěn)定現(xiàn)象的機(jī)理；高分子材料加工的多尺度模擬與預(yù)測；高分子材料加工的在線表征方法；微納尺度加工等新型加工方法，以及基于原理創(chuàng)新的加工技術(shù)。
 

　　(6)生物活性物質(zhì)控釋/遞送系統(tǒng)載體材料
 

　　主要研究方向：生物啟發(fā)型和病灶微環(huán)境響應(yīng)載體材料；疾病免疫治療藥物載體材料；核酸類藥物載體材料及其遞送系統(tǒng)；具高靈敏度、組織和細(xì)胞高靶向性及信號放大功能的分子探針，以及診-治一體化的高分子載體材料及其遞送系統(tǒng)。
 

　　(7)化石能源高效開發(fā)與災(zāi)害防控理論
 

　　主要研究方向：實鉆地層物化特性和巖石力學(xué)；油氣藏開發(fā)，復(fù)雜工況管柱與管線，復(fù)雜油氣工程相互作用及流動；開采條件下巖體本構(gòu)關(guān)系，多相、多場耦合的多尺度變形破壞機(jī)理；條件下開采機(jī)器人化的信息融合與決策。
 

　　(8)高效提取冶金及高性能材料制備加工過程科學(xué)
 

　　主要研究方向：冶金關(guān)鍵物化數(shù)據(jù)；選冶過程物相結(jié)構(gòu)演變；反應(yīng)器新原理與新流程，低碳煉鐵；高效轉(zhuǎn)化與清潔分離，二次資源利用，高效連鑄；高性能粉末冶金材料；多場作用下的金屬凝固；界面科學(xué)；冶金過程高效利用。
 

　　(9)機(jī)械表面界面行為與調(diào)控
 

　　主要研究方向：界面接觸與粘著機(jī)理；表/界面能形成機(jī)理及應(yīng)用；受限條件下界面行為調(diào)控；運動體與介質(zhì)界面行為；生物組織/人工材料界面行為；生物組織界面損傷與修復(fù)。
 

　　(10)增材制造技術(shù)基礎(chǔ)
 

　　主要研究方向：高效、高精度增材制造方法；先進(jìn)材料增材制造技術(shù)及性能調(diào)控；材料、結(jié)構(gòu)與器件一體化制造原理與方法；生物3D打印及功能重建；多尺度增材制造原理與方法。
 

　　(11)傳熱傳質(zhì)與先進(jìn)熱力系統(tǒng)
 

　　主要研究方向：非常規(guī)條件及微納尺度傳熱的基礎(chǔ)研究；基于先進(jìn)熱力循環(huán)的新型高效能量轉(zhuǎn)換與利用系統(tǒng)；生物傳熱傳質(zhì)基礎(chǔ)理論及仿生熱學(xué)；熱學(xué)探索-熱質(zhì)理論的微觀基礎(chǔ)及其與宏觀規(guī)律的統(tǒng)一。
 

　　(12)燃燒反應(yīng)途徑調(diào)控
 

　　主要研究方向：基于燃料設(shè)計和混合氣活性控制的燃燒反應(yīng)途徑調(diào)控研究；非平衡等離子體燃燒反應(yīng)途徑調(diào)控研究；以催化輔助、無焰燃燒、富氧燃燒和化學(xué)鏈燃燒等新型燃燒技術(shù)為主燃燒反應(yīng)途徑調(diào)控研究；基于尺度效應(yīng)的燃燒反應(yīng)途徑調(diào)控；基于物理過程控制的燃燒反應(yīng)途徑調(diào)控。
 

　　(13)新一代能源電力系統(tǒng)基礎(chǔ)研究
 

　　主要研究方向：新一代能源電力系統(tǒng)的體系架構(gòu)及系統(tǒng)安全穩(wěn)定問題作用機(jī)理(包括智能電廠和智能電網(wǎng)等方面)；電工新材料應(yīng)用及新裝備的研制、運行和服役中的相關(guān)科學(xué)問題；多種能源系統(tǒng)的互聯(lián)耦合方式(文本從“口袋科研”Copy而來)；供需互動用電、能源電力與信息系統(tǒng)的交互機(jī)制；系統(tǒng)運行機(jī)制與能源電力市場理論；網(wǎng)絡(luò)綜合規(guī)劃理論與方法。
 

　　(14)高效能高品質(zhì)電機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)科學(xué)問題
 

　　主要研究方向：電-磁-力-熱-流體多物理場交叉耦合與演化作用機(jī)理；“結(jié)構(gòu)-制造-性能-材料服役行為”的耦合規(guī)律和綜合分析方法；多約束條件下電機(jī)系統(tǒng)及其驅(qū)動控制；電機(jī)系統(tǒng)的新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、設(shè)計理論與方法、制造工藝、控制策略。
 

　　(15)多種災(zāi)害作用下的結(jié)構(gòu)全壽命整體可靠性設(shè)計理論
 

　　主要研究方向：多種災(zāi)害(地震、風(fēng)災(zāi)、火災(zāi)、爆炸等)作用下的土木工程結(jié)構(gòu)全壽命可靠性設(shè)計理論與方法；多種災(zāi)害作用危險性分析原理，工程結(jié)構(gòu)時、空多尺度破壞規(guī)律，高性能結(jié)構(gòu)體系與可恢復(fù)功能結(jié)構(gòu)體系，防御多種災(zāi)害的結(jié)構(gòu)整體可靠度設(shè)計理論與方法。
 

　　(16)綠色建筑設(shè)計理論與方法
 

　　主要研究方向：建筑形體、空間、平面和構(gòu)造與綠色建筑評價指標(biāo)體系的耦合作用規(guī)律；不同地域綠色居住建筑模式、公共建筑和工業(yè)建筑綠色設(shè)計的原理、方法、技術(shù)體系和評價標(biāo)準(zhǔn)。
 

　　(17)面向資源節(jié)約的綠色冶金過程工程科學(xué)
 

　　主要研究方向：外場強(qiáng)化下的資源轉(zhuǎn)化機(jī)理和節(jié)能理論；非常規(guī)介質(zhì)特別是高溫熔體中強(qiáng)化反應(yīng)傳遞過程的機(jī)理和調(diào)控機(jī)制；物質(zhì)相互作用的特殊現(xiàn)象和反應(yīng)機(jī)理、熱力學(xué)與動力學(xué)調(diào)控機(jī)制(文本從“口袋科研”Copy而來)；多因素多組元固/液/氣界面結(jié)構(gòu)及界面反應(yīng)；反應(yīng)器內(nèi)及各種物理場下的化學(xué)反應(yīng)、物質(zhì)、能量傳輸?shù)鸟詈蠙C(jī)制；資源利用過程中的高效、低碳排放轉(zhuǎn)化的共性科學(xué)問題。
 

　　(18)重大庫壩和海洋平臺全壽命周期性能演變
 

　　主要研究方向：深部巖土破壞力學(xué)；庫壩和海洋平臺材料性能演變；庫壩和海洋平臺多相多場耦合與性能演變及災(zāi)變風(fēng)險；庫壩和海洋平臺的實時監(jiān)控與防災(zāi)減災(zāi)。
 

　　6.信息科學(xué)部優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域
 

　　(1)海洋目標(biāo)信息獲取、融合與應(yīng)用
 

　　主要研究方向：海上目標(biāo)探測、識別理論及方法；水下目標(biāo)探測機(jī)理和識別方法；水下通信與海空一體信息傳輸；海洋目標(biāo)環(huán)境觀測與信息重構(gòu)；異質(zhì)異構(gòu)海量數(shù)據(jù)處理與信息融合理論與關(guān)鍵技術(shù)。
 

　　(2)高性能探測成像與識別
 

　　主要研究方向：多維多尺度探測成像機(jī)理；微弱信號檢測與認(rèn)知探測成像；探測成像信號處理與目標(biāo)智能識別；多模態(tài)成像理論與信息重建；計算成像理論與方法。
 

　　(3)異構(gòu)融合無線網(wǎng)絡(luò)理論與技術(shù)
 

　　主要研究方向：新型超高速無線傳輸理論與方法；星座寬帶通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論；移動互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)理論與技術(shù)；空地協(xié)同網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)及組織機(jī)理；高動態(tài)異構(gòu)無線資源高效利用與優(yōu)化方法；基于計算通信融合的無縫信息服務(wù)。
 

　　(4)新型高性能計算系統(tǒng)理論與技術(shù)
 

　　主要研究方向：高能效的新型微處理器體系結(jié)構(gòu)；可擴(kuò)展高性能計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及大規(guī)模并行編程模型；基于新型存儲介質(zhì)的存儲結(jié)構(gòu)與技術(shù)；大規(guī)模并行應(yīng)用算法、軟件與協(xié)同優(yōu)化；基于新材料和新結(jié)構(gòu)的量子器件；新型量子計算模型和量子計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)。
 

　　(5)面向真實世界的智能感知與交互計算
 

　　主要研究方向：真實物理世界的多通道高效表征、建模、感知與認(rèn)知；人機(jī)物融合環(huán)境的情境理解與自然交互；網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的虛實融合與互操作；多媒體深度挖掘與學(xué)習(xí)、復(fù)雜高維信息的合成與可視分析。
 

　　(6)網(wǎng)絡(luò)空間安全的基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)
 

　　主要研究方向：網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下系統(tǒng)安全性評估理論與方法；移動與無線網(wǎng)絡(luò)安全接入模型、協(xié)議與系統(tǒng)架構(gòu)；云計算環(huán)境下的虛擬化安全分析和訪問控制模型；基于設(shè)備指紋、信道特征的硬件身份認(rèn)證與安全通信；面向網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的新密碼體制基礎(chǔ)理論與數(shù)據(jù)安全機(jī)制。
 

　　(7)面向重大裝備的智能化控制系統(tǒng)理論與技術(shù)
 

　　主要研究方向：多層次、高維度、強(qiáng)非線性、強(qiáng)耦合的復(fù)雜工業(yè)過程的智能建模、控制與優(yōu)化的新理論與新方法；系統(tǒng)報警與運行故障智能診斷與自愈控制；自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)、安全可靠運行的智能化控制系統(tǒng)實現(xiàn)技術(shù)；重大工業(yè)裝備智能化控制系統(tǒng)的驗證平臺與應(yīng)用驗證研究。
 

　　(8)復(fù)雜環(huán)境下運動體的導(dǎo)航制導(dǎo)一體化控制技術(shù)
 

　　主要研究方向：面向未來智能車的行駛優(yōu)化與安全控制；極地導(dǎo)航的新機(jī)理、新方法；深空探測器高性能導(dǎo)航與制導(dǎo)一體化控制；在軌操作與服務(wù)的航天器自主導(dǎo)航與制導(dǎo)一體化控制；深海探測器高精度高可靠感知、導(dǎo)航與控制一體化。
 

　　(9)流程工業(yè)知識自動化系統(tǒng)理論與技術(shù)
 

　　主要研究方向：工業(yè)大數(shù)據(jù)驅(qū)動的流程工業(yè)的領(lǐng)域知識挖掘、推理與優(yōu)化重組；知識工作者自動化+COCC(控制與優(yōu)化、計算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù))與流程工業(yè)實體相結(jié)合的智能優(yōu)化技術(shù)系統(tǒng)理論與方法；基于工業(yè)云和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的工業(yè)認(rèn)知網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)基礎(chǔ)；性能指標(biāo)決策、優(yōu)化運行與控制一體化軟件平臺系統(tǒng)基礎(chǔ)；流程工業(yè)知識自動化系統(tǒng)實驗平臺與驗證。
 

　　(10)微納集成電路和新型混合集成技術(shù)
 

　　主要研究方向：新型低功耗器件及電路理論；納米單片集成電路技術(shù)；微納傳感器及異質(zhì)集成融合技術(shù)。
 

　　(11)光電子器件與集成技術(shù)
 

　　主要研究方向：光通信及信息處理功能集成芯片；超高分辨成像及顯示芯片技術(shù)；寬禁帶半導(dǎo)體光電子器件及集成技術(shù)。
 

　　(12)高效信號輻射源和探測器件
 

　　主要研究方向：太赫茲/長波紅外器件設(shè)計、仿真與測試技術(shù)；太赫茲/長波紅外材料生長和器件研制；毫米波射頻器件；真空電子器件、超導(dǎo)電子器件；人工電磁材料和器件。
 

　　(13)超高分辨、高靈敏光學(xué)檢測方法與技術(shù)
 

　　主要研究方向：突破衍射極限的光學(xué)遠(yuǎn)場成像方法與技術(shù)；多參數(shù)光學(xué)表征和跨層次信息整合以及單分子成像與動態(tài)檢測；亞納米級精度光學(xué)表面檢測，包括三維空間信息精確獲取與精密檢測、高靈敏度精細(xì)光譜實時檢測技術(shù)。
 

　　(14)大數(shù)據(jù)的獲取、計算理論與高效算法
 

　　主要研究方向：大數(shù)據(jù)的復(fù)雜性與可計算性理論及簡約計算理論；大數(shù)據(jù)內(nèi)容共享、安全保障與隱私保護(hù)；低能耗、高效大數(shù)據(jù)獲取機(jī)制與器件技術(shù)；異質(zhì)跨媒體大數(shù)據(jù)編碼壓縮方法；大數(shù)據(jù)環(huán)境下的高效存儲訪問方法；大數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)分析與價值挖掘算法；面向大數(shù)據(jù)的深度學(xué)習(xí)理論與方法；大數(shù)據(jù)的模型表征與可視化技術(shù)；大數(shù)據(jù)分析理解的算法工具與開放軟件平臺(文本從“口袋科研”Copy而來)；存儲與計算一體化的新型系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)與技術(shù)；面向大數(shù)據(jù)的未來計算機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)與模型。
 

　　(15)大數(shù)據(jù)環(huán)境下人機(jī)物融合系統(tǒng)基礎(chǔ)理論與應(yīng)用
 

　　主要研究方向：人機(jī)物融合系統(tǒng)的動態(tài)行為分析與評估；基于大數(shù)據(jù)的趨勢預(yù)測與決策；面向人機(jī)物融合的軟件方法與技術(shù)；面向人機(jī)物融合的未來網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)；面向領(lǐng)域大數(shù)據(jù)的人機(jī)物融合系統(tǒng)示范應(yīng)用(包括金融征信、網(wǎng)絡(luò)空間安全、智能交通、環(huán)境監(jiān)測等)。
 

　　7.管理科學(xué)部優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域
 

　　(1)管理系統(tǒng)中的行為規(guī)律
 

　　主要研究方向：消費者隱私保護(hù)行為與個人信息價值模型；移動互聯(lián)環(huán)境下消費者行為變遷理論；服務(wù)參與者行為機(jī)理與服務(wù)策略研究；社會化網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的創(chuàng)業(yè)者行為機(jī)理研究；企業(yè)管理者的行為及其財務(wù)決策影響；企業(yè)和居民的綠色低碳行為規(guī)律。
 

　　(2)復(fù)雜管理系統(tǒng)分析、實驗與建模
 

　　主要研究方向：社會系統(tǒng)集群行為涌現(xiàn)機(jī)制及其原理；博弈行為偏好演化與管理實驗；復(fù)雜社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)運行與計算實驗；時空關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)建模與可視化分析理論及方法；網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)挖掘和社會計算；互聯(lián)網(wǎng)金融的復(fù)雜系統(tǒng)理論基礎(chǔ)。
 

　　(3)復(fù)雜工程與復(fù)雜運營管理
 

　　主要研究方向：復(fù)雜工程基本理論；復(fù)雜工程組織模式、組織行為與現(xiàn)場管理；復(fù)雜工程戰(zhàn)略決策分析與管理；復(fù)雜地下物流系統(tǒng)集成與管理；大數(shù)據(jù)驅(qū)動的分布式運營管理模式；基于電子商務(wù)消費者行為的運營管理理論和方法；智能工廠和智能制造中的運營管理。
 

　　(4)移動互聯(lián)環(huán)境下交通系統(tǒng)的分析優(yōu)化
 

　　主要研究方向：信息時代的交通行為人因機(jī)理與即時需求管理；大城市復(fù)雜綜合交通網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與優(yōu)化，多方式交通時空資源動態(tài)協(xié)同配置作用機(jī)理；大型綜合交通系統(tǒng)的實時可靠性分析；交通運輸系統(tǒng)整體運行狀態(tài)在線建模與分析。
 

　　(5)數(shù)據(jù)驅(qū)動的金融創(chuàng)新與風(fēng)險規(guī)律
 

　　主要研究方向：實時金融大數(shù)據(jù)的計量分析理論和技術(shù)；異質(zhì)非常規(guī)金融大數(shù)據(jù)的融合與價值發(fā)現(xiàn)；基于大數(shù)據(jù)的金融風(fēng)險識別和管理新理論、新方法，互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)驅(qū)動的金融創(chuàng)新及其風(fēng)險管理；社會網(wǎng)絡(luò)對公司金融政策和決策的影響機(jī)理；網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下公司財務(wù)危機(jī)的規(guī)律及其全局性影響。
 

　　(6)創(chuàng)業(yè)活動的規(guī)律及其生態(tài)系統(tǒng)
 

　　主要研究方向：新創(chuàng)企業(yè)的商業(yè)模式創(chuàng)新規(guī)律；新創(chuàng)企業(yè)知識員工的激勵機(jī)制；新型創(chuàng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的要素及其演化規(guī)律；基于物理-信息空間融合的創(chuàng)業(yè)企業(yè)生態(tài)群落；互聯(lián)網(wǎng)對創(chuàng)業(yè)活動和運營決策的影響。
 

　　(7)中國企業(yè)的變革及其創(chuàng)新規(guī)律
 

　　主要研究方向：經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型背景下企業(yè)與政府的新型關(guān)系；中國企業(yè)的化規(guī)律及其驅(qū)動因素和影響，新形勢下的企業(yè)戰(zhàn)略變革與組織演化規(guī)律；中國會計制度和信息披露改革機(jī)制；數(shù)據(jù)驅(qū)動的市場推廣模式與促銷策略；移動互聯(lián)時代的多渠道變革、整合與創(chuàng)新；企業(yè)發(fā)展智庫與數(shù)據(jù)庫建設(shè)理論與平臺。
 

　　(8)企業(yè)創(chuàng)新行為與國家創(chuàng)新系統(tǒng)管理
 

　　主要研究方向：科技治理體系重構(gòu)及其對中國的影響；國家創(chuàng)新能力與創(chuàng)新體系評估的理論基礎(chǔ)；創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展的國家治理體系與政策科學(xué)；企業(yè)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大影響因素和影響規(guī)律；大數(shù)據(jù)驅(qū)動的企業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略理論；企業(yè)知識產(chǎn)權(quán)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的戰(zhàn)略管理；企業(yè)的創(chuàng)新行為與創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)相互作用規(guī)律。
 

　　(9)服務(wù)經(jīng)濟(jì)中的管理科學(xué)問題
 

　　主要研究方向：服務(wù)資源組織與協(xié)調(diào)機(jī)制；信息產(chǎn)品與服務(wù)定價；制造商的服務(wù)化模式與戰(zhàn)略；新興領(lǐng)域服務(wù)系統(tǒng)的運營管理；移動互聯(lián)環(huán)境下變革性服務(wù)與創(chuàng)新；基于大數(shù)據(jù)的客戶體驗優(yōu)化與服務(wù)模式創(chuàng)新。
 

　　(10)中國社會經(jīng)濟(jì)綠色低碳發(fā)展的規(guī)律
 

　　主要研究方向：綠色物流、供應(yīng)鏈和運營管理；國家能源體系變革的規(guī)律及其驅(qū)動機(jī)理；全流域和跨流域水資源的系統(tǒng)管理機(jī)制(文本從“口袋科研”復(fù)制而來)；中國宏觀經(jīng)濟(jì)綠色發(fā)展的新規(guī)律和新形態(tài)；綠色低碳發(fā)展的國家政策設(shè)計及其影響評估；氣候治理結(jié)構(gòu)演變與合作機(jī)制。
 

　　(11)中國經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型及機(jī)制重構(gòu)研究
 

　　主要研究方向：中國宏觀調(diào)控體系的轉(zhuǎn)型與重構(gòu)；國家治理機(jī)制與財稅體制改革；中國國有企業(yè)體制轉(zhuǎn)軌和新型治理規(guī)律；中國金融體系的演化和變革規(guī)律；新時代背景下中國企業(yè)對外投資與戰(zhàn)略管理；中國資本市場化規(guī)律及其金融安全影響。
 

　　(12)國家安全的基礎(chǔ)管理規(guī)律
 

　　主要研究方向：國家安全治理與管理基礎(chǔ)規(guī)律和科學(xué)理論；新時期國家發(fā)展策略與競爭戰(zhàn)略分析；國家綜合應(yīng)急管理體系建設(shè)基礎(chǔ)規(guī)律；國家信息安全管理與應(yīng)對策略；超大都市安全運行與安全規(guī)劃基礎(chǔ)理論；面向重大突發(fā)事件的交通流/物流演化與應(yīng)急調(diào)控；中國的老齡化與可持續(xù)養(yǎng)老制度設(shè)計機(jī)理。
 

　　(13)國家與社會治理的基礎(chǔ)規(guī)律
 

　　主要研究方向：國家治理和社會治理的基本理論；國家治理和社會治理的體系構(gòu)建與運行機(jī)理；治理體系中的國家與社會治理規(guī)律；政府決策支持的新理論和新方法；異質(zhì)治理信息的分布式采集與數(shù)據(jù)處理方法；國家智庫與數(shù)據(jù)庫建設(shè)理論與平臺。
 

　　(14)新型城鎮(zhèn)化的管理規(guī)律與機(jī)制
 

　　主要研究方向：中小城鎮(zhèn)群落的城市綜合管理規(guī)律和體系構(gòu)建；新型城鎮(zhèn)化的人本目標(biāo)、演化進(jìn)程與資源約束；城鎮(zhèn)化中的新農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律與鄉(xiāng)村治理；跨區(qū)域的系統(tǒng)性人口遷移規(guī)律及其社會經(jīng)濟(jì)影響。
 

　　(15)移動互聯(lián)醫(yī)療及健康管理
 

　　主要研究方向：健康管理指標(biāo)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化原理；電子健康系統(tǒng)中的參與者協(xié)同與價值創(chuàng)造；基于大數(shù)據(jù)的電子健康管理及其模式創(chuàng)新；數(shù)據(jù)驅(qū)動的醫(yī)療質(zhì)量和醫(yī)療安全管理；分布式醫(yī)療資源的優(yōu)化配置。
 

　　8.醫(yī)學(xué)科學(xué)部優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域
 

　　(1)發(fā)育、炎癥、代謝、微生態(tài)、微環(huán)境等共性病理新機(jī)制研究
 

　　主要研究方向：重點研究發(fā)育-老化機(jī)制、炎癥可控化機(jī)制、細(xì)胞代謝機(jī)制、微生態(tài)局部與全身互作機(jī)制、神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫網(wǎng)絡(luò)、組織器官或病變區(qū)域微環(huán)境特性等疾病發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)歸、康復(fù)過程的共性科學(xué)問題，為各種器官的急性衰竭、自身免疫損傷、慢性功能退化、組織修復(fù)、惡性腫瘤等一系列疾病過程提供新視角和新干預(yù)策略。
 

　　(2)基因多態(tài)、表觀遺傳與疾病的精準(zhǔn)化研究
 

　　主要研究方向：利用中國病例資源，通過全基因組關(guān)聯(lián)研究、外顯子組深度測序和表觀遺傳分析，精確鑒定各種疾病的易感位點；通過分子-細(xì)胞-器官-整體的現(xiàn)代疾病研究策略，加強(qiáng)分子網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵節(jié)點的精準(zhǔn)研究，為疾病防治提供有效的候選靶點。
 

　　(3)新發(fā)突發(fā)傳染病的研究
 

　　主要研究方向：加強(qiáng)新發(fā)突發(fā)傳染病病原體的快速鑒別、致病機(jī)制、免疫病理、疫苗研究、治療性抗體等實驗室研究；加強(qiáng)新發(fā)突發(fā)傳染病的臨床救治新思路新策略研究，以及預(yù)警與緊急防控的戰(zhàn)略研究。
 

　　(4)腫瘤復(fù)雜分子網(wǎng)絡(luò)、干細(xì)胞調(diào)控及其預(yù)測干預(yù)
 

　　主要研究方向：構(gòu)建基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控、細(xì)胞代謝與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)、蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)等腫瘤的系統(tǒng)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，揭示網(wǎng)絡(luò)交互調(diào)控在腫瘤發(fā)生發(fā)展中的作用(文本從“口袋科研”復(fù)制而來)；研究腫瘤干細(xì)胞在腫瘤發(fā)生發(fā)展、復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移和耐藥中的分子機(jī)制；明確腫瘤的精細(xì)分子分型，為腫瘤預(yù)測早期、早診及干預(yù)提供依據(jù)。
 

　　(5)心腦血管和代謝性疾病等慢病的研究與防控
 

　　主要研究方向：加大對心腦血管疾病、代謝性疾病、神經(jīng)精神疾病、退行性疾病等慢性疾病的深入系統(tǒng)、規(guī)?；餍胁W(xué)和人群干預(yù)研究；探索面向慢性疾病早診早治早干預(yù)和逆轉(zhuǎn)疾病重癥化的前沿基礎(chǔ)研究。
 

　　(6)免疫相關(guān)疾病機(jī)制及免疫治療新策略
 

　　主要研究方向：深化各類器官特異性和全身性自身免疫疾病的新機(jī)制研究，加強(qiáng)各種重大疾病(腫瘤、感染性疾病、器官移植排異等)的免疫病理機(jī)制研究，解讀疾病發(fā)生發(fā)展中免疫穩(wěn)態(tài)的關(guān)鍵作用與機(jī)制；創(chuàng)新性發(fā)掘各種細(xì)胞免疫治療、免疫基因治療、單抗靶向治療、免疫功能蛋白藥物等免疫治療新途徑新策略。
 

　　(7)生殖-發(fā)育-老化相關(guān)疾病的前沿研究
 

　　主要研究方向：圍產(chǎn)期胎兒發(fā)育異常(包括出生缺陷)、孕婦妊娠疾病風(fēng)險的早期預(yù)測；成年期慢性病的胚胎源性發(fā)病機(jī)制研究；兒童發(fā)育相關(guān)疾病(尤其是神經(jīng)精神疾病)的前沿研究；以老年共病和健康長壽隊列人群為對象，進(jìn)行重要器官衰老生物學(xué)(例如腦老化)及其醫(yī)學(xué)干預(yù)研究。
 

　　(8)基于現(xiàn)代腦科學(xué)的神經(jīng)精神疾病研究
 

　　主要研究方向：發(fā)現(xiàn)重大神經(jīng)精神疾病(AD、PD、精神分裂癥、抑郁癥和孤獨癥等)的關(guān)鍵基因與發(fā)病新機(jī)制，創(chuàng)新性確立特定神經(jīng)精神疾病的分子分型；基于內(nèi)源性神經(jīng)再生修復(fù)新機(jī)制的干細(xì)胞治療新策略。
 

　　(9)重大環(huán)境疾病的交叉科學(xué)研究
 

　　主要研究方向：充分利用人群和現(xiàn)場優(yōu)勢，加強(qiáng)環(huán)境因素(自然、社會、心理、食品、職業(yè)、生活習(xí)慣等)對健康危害的暴露組學(xué)研究，注重特殊環(huán)境因素對特有高發(fā)疾病(例如空氣污染與呼吸疾病、環(huán)境內(nèi)分泌干擾化學(xué)物早期暴露與出身缺陷、高/低溫環(huán)境致多器官功能障礙機(jī)制與防治等)的綜合研究和健康風(fēng)險評估，并通過與其他相關(guān)學(xué)科密切交叉提高研究能力。
 

　　(10)急救、康復(fù)和再生醫(yī)學(xué)前沿研究
 

　　主要研究方向：深入探索急救與康復(fù)醫(yī)學(xué)的基本科學(xué)問題，創(chuàng)建新型急救與康復(fù)技術(shù)；加強(qiáng)再生醫(yī)學(xué)的前沿研究，注重學(xué)科交叉與轉(zhuǎn)化，在干細(xì)胞技術(shù)、組織工程、生物醫(yī)用材料、細(xì)胞治療、基因治療、微生態(tài)治療、骨髓移植、器官移植等方面進(jìn)行新理論指導(dǎo)下的技術(shù)提升。
 

　　(11)個性化藥物的新理論、新方法、新技術(shù)研究
 

　　主要研究方向：建立基于分子分型-靶標(biāo)的個性化藥物篩選體系，開展基于基因多態(tài)、結(jié)構(gòu)多態(tài)的個性化藥物設(shè)計，進(jìn)行基于疾病動物的功能評價與成藥特性研究；明確藥物療效與毒性的生物標(biāo)志物，為個性化藥物的研究提供新技術(shù)、新方法、新策略。
 

　　(12)中醫(yī)理論的現(xiàn)代科學(xué)內(nèi)涵及其對中藥發(fā)掘的指導(dǎo)價值研究
 

　　主要研究方向：加大對中醫(yī)基礎(chǔ)理論和中藥研發(fā)的研究投入；加強(qiáng)證候與病證結(jié)合、藏象基礎(chǔ)研究和功能機(jī)制研究、經(jīng)絡(luò)研究等，深入挖掘其中現(xiàn)代科學(xué)內(nèi)涵；深入解析常用中藥方劑的物質(zhì)基礎(chǔ)，并在中醫(yī)理論指導(dǎo)下實現(xiàn)中藥現(xiàn)代化。
 

　　(13)個性化醫(yī)療關(guān)鍵技術(shù)與轉(zhuǎn)化研究
 

　　主要研究方向：建立基于單細(xì)胞收集、培養(yǎng)、示蹤、分析的全套單細(xì)胞研究體系；優(yōu)化循環(huán)DNA的富集和深度分析技術(shù)；完善微型化免疫檢測技術(shù)；發(fā)展床旁診斷技術(shù)研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)化流程體系，為個性化醫(yī)療與轉(zhuǎn)化研究提供技術(shù)手段。
 

　　(14)多尺度多模態(tài)影像技術(shù)與疾病動物模型研究
 

　　主要研究方向：自主研制或集成創(chuàng)新多尺度多模態(tài)影像技術(shù)平臺，實現(xiàn)實時動態(tài)精確直觀疾病發(fā)生發(fā)展過程中分子、細(xì)胞器、細(xì)胞、組織的病理變化；利用基因操作技術(shù)創(chuàng)建各類疾病動物，開發(fā)各類高等級動物疾病模型和創(chuàng)建人源化小動物模型，實現(xiàn)動物模型和臨床疾病的高度交叉融合。
 

　　(15)智能化醫(yī)學(xué)工程的創(chuàng)新診療技術(shù)研究
 

　　主要研究方向：綜合交叉應(yīng)用生物醫(yī)學(xué)、物理、信息、工程材料等學(xué)科相關(guān)研究手段，創(chuàng)建與提升前沿性、創(chuàng)新性、實用性、普惠性的診療技術(shù)及器械的研制水平，加強(qiáng)各類技術(shù)的研發(fā)和標(biāo)準(zhǔn)化，推進(jìn)我國獨立醫(yī)學(xué)醫(yī)療體系的建設(shè)。
 

　　跨科學(xué)部優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域
 

　　跨科學(xué)部優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域以促進(jìn)基礎(chǔ)科學(xué)取得重大突破性進(jìn)展和服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略為出發(fā)點，根據(jù)我國經(jīng)濟(jì)社會和科學(xué)技術(shù)發(fā)展的迫切需求，凝練具有重大科學(xué)意義和戰(zhàn)略帶動作用的學(xué)科交叉問題，為制定重大項目和重大研究計劃指南以及重點領(lǐng)域戰(zhàn)略部署提供指導(dǎo)。
 

　　跨科學(xué)部優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域包括：著力推動我國基礎(chǔ)研究在拓展新前沿、創(chuàng)造新知識、形成新理論、發(fā)展新方法上取得重大突破的領(lǐng)域；著力解決我國傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展中深層次關(guān)鍵科學(xué)問題的領(lǐng)域；著力提升我國應(yīng)對重大挑戰(zhàn)能力的領(lǐng)域；著力維護(hù)國家安全和我國在競爭中核心利益的領(lǐng)域。
 

　　1.介觀軟凝聚態(tài)系統(tǒng)的統(tǒng)計物理和動力學(xué)
 

　　介觀軟凝聚態(tài)系統(tǒng)是涉及生物、醫(yī)學(xué)、數(shù)學(xué)、物理及工程科學(xué)廣泛且深入的新交叉領(lǐng)域，它將人們對物質(zhì)性質(zhì)的了解從原先的原子和分子尺度延伸到介觀尺度。研究軟凝聚系統(tǒng)多級結(jié)構(gòu)與復(fù)雜物理現(xiàn)象聯(lián)系和特性，理解和控制決定介觀尺度功能復(fù)雜性的原理與技術(shù)，為人類理解生命現(xiàn)象與過程，發(fā)展精確的診斷與醫(yī)療手段提供關(guān)鍵基礎(chǔ)與新技術(shù)支撐。
 

　　核心科學(xué)問題：軟凝聚態(tài)系統(tǒng)維度降低與尺度減小導(dǎo)致的新物性與新效應(yīng)，生物小系統(tǒng)和大腦生命過程等調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，活性物質(zhì)相關(guān)的非平衡統(tǒng)計物理效應(yīng)；統(tǒng)計物理理論與方法，量子漲落、量子相變和量子熱機(jī)等以及顆粒物質(zhì)、液晶、膠體和水等系統(tǒng)的平衡性質(zhì)與結(jié)構(gòu)動力學(xué)；生命信息分子(DNA、RNA)、蛋白質(zhì)和細(xì)胞的力學(xué)特性、信息編碼，及其相互作用的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動力學(xué)；生理系統(tǒng)及相關(guān)疾病診治的生物力學(xué)與力生物學(xué)機(jī)理和多生理系統(tǒng)耦合、跨分子-細(xì)胞-組織等層次生物力學(xué)實驗和建模仿真。
 

　　2.工業(yè)、醫(yī)學(xué)成像與圖像處理的基礎(chǔ)理論與新方法、新技術(shù)
 

　　成像與圖像處理是工業(yè)、公共安全、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域探查不可及物件、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、缺陷及損傷、病變等的基本手段。為支持典型工業(yè)及公共安全檢測和重大疾病診斷與治療的需求，聚焦研究工業(yè)、醫(yī)學(xué)成像與圖像處理的新原理、新方法、新手段和關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)信息獲取、處理、重建、傳輸?shù)?，將為促進(jìn)工業(yè)技術(shù)發(fā)展、探索生命機(jī)理、疾病診斷與治療和健康器械創(chuàng)新發(fā)揮重要作用。
 

　　核心科學(xué)問題：MRI、CT及PET成像的新方法，多模態(tài)光學(xué)成像，工業(yè)及公共安全、醫(yī)學(xué)圖像判讀的基礎(chǔ)算法；支持精準(zhǔn)診斷和治療的成像、圖像處理與重建、建模與優(yōu)化的新技術(shù)新方法，包括圖像分析與處理的大數(shù)據(jù)技術(shù)等；可延展柔性電子器件的性能、器件與人體/組織的自然粘附力學(xué)機(jī)制、生物兼容性與力學(xué)交互；生物介質(zhì)及非牛頓流體中本構(gòu)關(guān)系與物理、生物信息傳播特征研究，獲取生命活性物質(zhì)更詳細(xì)信息的新概念、新方法、新技術(shù)。
 

　　3.生物大分子動態(tài)修飾與化學(xué)干預(yù)
 

　　人體是由200多種共幾萬億個細(xì)胞組成的復(fù)雜系統(tǒng)，越來越多的證據(jù)表明基因組不能完全決定細(xì)胞的狀態(tài)和命運；此外，基因組本身、蛋白質(zhì)組、甚至RNA和多糖也處于不斷變化和化學(xué)修飾的動態(tài)過程中，組成生命體的生物大分子(蛋白質(zhì)、核酸和多糖等)的動態(tài)化學(xué)修飾對生物個體發(fā)育、細(xì)胞命運調(diào)控和疾病的形成均起著決定性作用。研究生物體內(nèi)生物大分子化學(xué)修飾的動態(tài)過程和機(jī)制，并對其進(jìn)行化學(xué)干預(yù)和調(diào)控，對探索新的生命過程和發(fā)現(xiàn)新的疾病診療手段，均具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價值。
 

　　核心科學(xué)問題：動態(tài)化學(xué)修飾(如蛋白質(zhì)翻譯后修飾和核酸表觀遺傳修飾等)調(diào)控生物大分子結(jié)構(gòu)、功能及相互作用的分子機(jī)制；生物大分子動態(tài)化學(xué)修飾的生物學(xué)意義；生物大分子動態(tài)化學(xué)修飾的探針技術(shù)與檢測手段；靶向生物大分子動態(tài)化學(xué)修飾的小分子干預(yù)策略；外源(化學(xué)合成)生物大分子的修飾和生物功能化。
 

　　4.手性物質(zhì)精準(zhǔn)創(chuàng)造
 

　　手性是自然界的基本屬性，存在于從基本粒子到宇宙的各個物質(zhì)層次。手性起源的探索、手性物質(zhì)的精準(zhǔn)創(chuàng)造和功能的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)成為化學(xué)、物理、生物、材料和信息等領(lǐng)域的前沿科學(xué)問題；手性物質(zhì)與光的特殊相互作用研究也將為手性物質(zhì)的功能化提供新視野；揭示手性誘導(dǎo)和傳遞、控制和放大的本質(zhì)規(guī)律，對于發(fā)展手性科學(xué)與技術(shù)的新理論、實現(xiàn)手性物質(zhì)的精準(zhǔn)創(chuàng)造并賦予其新功能具有重大科學(xué)意義，將推動解決國家在醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域?qū)κ中晕镔|(zhì)方面的重大需求。
 

　　核心科學(xué)問題：手性物質(zhì)精準(zhǔn)創(chuàng)造的高效性和高選擇性；宏觀手性材料制備的有序化和可控性；手性功能材料性能調(diào)控的分子基礎(chǔ)；手性分子的生物學(xué)效應(yīng)。
 

　　5.細(xì)胞功能實現(xiàn)的系統(tǒng)整合研究
 

　　細(xì)胞是由復(fù)雜的生物大分子(復(fù)合體)和亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)(細(xì)胞器)組成的生命基本單元。以往的研究主要針對單一組分或單一細(xì)胞器，而隨著組學(xué)大規(guī)模數(shù)據(jù)的積累、信息理論的應(yīng)用，以及化學(xué)和工程科學(xué)等多學(xué)科交叉和融合，系統(tǒng)、整合、跨尺度研究細(xì)胞內(nèi)不同組分和結(jié)構(gòu)的功能與互作機(jī)制成為可能。細(xì)胞功能的系統(tǒng)整合研究是在對細(xì)胞內(nèi)所有組分進(jìn)行鑒定和認(rèn)識的基礎(chǔ)上，描繪出細(xì)胞的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括生物大分子相互作用網(wǎng)絡(luò)和細(xì)胞內(nèi)亞結(jié)構(gòu)間的互作系統(tǒng)，構(gòu)造出初步的細(xì)胞系統(tǒng)模型，通過不斷地設(shè)定和實施新干預(yù)實驗，對模型進(jìn)行修訂和精練，終獲得一個理想的模型，使其理論預(yù)測能夠反映出細(xì)胞的系統(tǒng)功能和真實性。細(xì)胞功能實現(xiàn)的系統(tǒng)整合研究對于推動生命基本單元-細(xì)胞的功能機(jī)制的深入認(rèn)識，更好地詮釋組織、器官和個體生長和發(fā)育機(jī)制，有效地開展防病治病和農(nóng)作物生產(chǎn)等，對于未來的人造細(xì)胞、合成生命以及新型生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展如細(xì)胞工廠、細(xì)胞治療等均具有重要的意義。
 

　　核心科學(xué)問題：多個細(xì)胞器之間的相互作用和網(wǎng)絡(luò)調(diào)控；胞漿中的生物大分子(復(fù)合體)與亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的相互作用和調(diào)控；細(xì)胞器形態(tài)生成和維持中的力學(xué)機(jī)制；細(xì)胞功能預(yù)測和詮釋的細(xì)胞模型和模擬；細(xì)胞器和亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的人工設(shè)計原理與構(gòu)建。
 

　　6.化學(xué)元素生物地球化學(xué)循環(huán)的微生物驅(qū)動機(jī)制
 

　　在地球各種生命形式中，微生物類型為多樣，分布為廣泛，生存與代謝方式為豐富，在生物地球化學(xué)循環(huán)中發(fā)揮關(guān)鍵的驅(qū)動作用。微生物通過光合、呼吸和固氮等代謝活動，改變地球元素價態(tài)，促進(jìn)礦物巖石風(fēng)化、土壤及礦藏形成，介導(dǎo)海洋元素成分和海底沉積物的轉(zhuǎn)化,影響海洋和大氣組成，推動地球與生命的共演化。由于技術(shù)方法的局限，占總數(shù)99%以上的微生物至今尚不能培養(yǎng)，對微生物尤其是未培養(yǎng)微生物在地球化學(xué)元素循環(huán)中的基礎(chǔ)性作用仍知之甚少。研究地球典型環(huán)境中如大洋、熱液口等微生物群落及結(jié)構(gòu)、生態(tài)學(xué)特征、功能類群豐度及時空變化規(guī)律，闡述微生物受溫度、洋流等因素影響條件下各種過程如碳捕獲與釋放/反硝化等的調(diào)控機(jī)制，揭示微生物遺傳和代謝多樣性、關(guān)鍵元素的生物地球化學(xué)循環(huán)過程、耦合機(jī)理與驅(qū)動方式，有助于闡明微生物在地球重要元素(碳、氮、硫、磷等)的生物地球化學(xué)循環(huán)中的驅(qū)動機(jī)制。
 

　　核心科學(xué)問題：典型環(huán)境微生物群落結(jié)構(gòu)與元素循環(huán)的關(guān)系；微生物物質(zhì)代謝途徑對元素循環(huán)的作用；微生物能量轉(zhuǎn)化機(jī)制及其與元素循環(huán)的偶聯(lián)；驅(qū)動元素循環(huán)關(guān)鍵微生物(群)的環(huán)境適應(yīng)與響應(yīng)機(jī)制。
 

　　7.地學(xué)大數(shù)據(jù)與地球系統(tǒng)知識發(fā)現(xiàn)
 

　　隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，極大地提高了人類對地球的觀測和探測能力，觀測數(shù)據(jù)量成冪律增長。探索地球所涉及的海量靜態(tài)數(shù)據(jù)和動態(tài)數(shù)據(jù)，是一種時空大數(shù)據(jù)，具有典型的多源、多維、多類、多量、多尺度、多時態(tài)和多主題特征，其中還包含著大量的非關(guān)系型、非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。對地球科學(xué)領(lǐng)域的不同來源、不同獲取方式、不同結(jié)構(gòu)及不同格式的離散數(shù)據(jù)，開展結(jié)構(gòu)化重建、關(guān)聯(lián)分析、地學(xué)建模，將加速地學(xué)知識的融匯，深化對地球系統(tǒng)的認(rèn)識和理解，可望引發(fā)地球科學(xué)研究方式的變革。
 

　　核心科學(xué)問題：三維空間分析與時空數(shù)據(jù)挖掘方法體系；地學(xué)大數(shù)據(jù)規(guī)則化重構(gòu)；地學(xué)大數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析與統(tǒng)計預(yù)測；快速、動態(tài)、精細(xì)全信息三維地學(xué)建模方法；三維地學(xué)空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型；多維時空大數(shù)據(jù)組織、管理與動態(tài)索引；地學(xué)大數(shù)據(jù)計算理論、技術(shù)方法與知識發(fā)現(xiàn)；資源環(huán)境空間格局及其變化探測。
 

　　8.重大災(zāi)害形成機(jī)理及其減災(zāi)對策
 

　　我國是一個自然災(zāi)害頻繁的發(fā)展中國家，災(zāi)種多、分布廣、頻次高、災(zāi)情綜合復(fù)雜。對我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會發(fā)展有重大影響的自然災(zāi)害主要包括氣象災(zāi)害、地震災(zāi)害、地質(zhì)災(zāi)害、海洋災(zāi)害、生態(tài)災(zāi)害等。深入研究災(zāi)害事件的致災(zāi)機(jī)理、災(zāi)害發(fā)展規(guī)律及其與人類活動的相互作用，有效預(yù)防和控制自然災(zāi)害，大限度減輕災(zāi)害損失，對保證我國經(jīng)濟(jì)和社會的可持續(xù)發(fā)展有著重要的意義。重大災(zāi)害形成機(jī)理及其減災(zāi)對策所涉及的重大科學(xué)問題，亟需加強(qiáng)多學(xué)科的交叉合作，開展系統(tǒng)綜合的創(chuàng)新性研究，形成多學(xué)科交叉合作的研究團(tuán)隊。
 

　　核心科學(xué)問題：強(qiáng)震的孕育環(huán)境、發(fā)生機(jī)理及預(yù)測探索；大陸活動火山成因機(jī)理與災(zāi)害和環(huán)境效應(yīng)；重大滑坡、泥石流等災(zāi)害事件的成災(zāi)機(jī)理；氣象災(zāi)害形成機(jī)理；水旱與海洋災(zāi)害風(fēng)險形成機(jī)理；重大工程活動及致災(zāi)機(jī)理；不同類型自然災(zāi)害的誘發(fā)、成災(zāi)和災(zāi)害鏈；人類活動與自然災(zāi)害的相互作用；重大災(zāi)害的監(jiān)控預(yù)警與風(fēng)險評估。
 

　　9.新型功能材料與器件
 

　　新型功能材料是利用物理和化學(xué)的新現(xiàn)象、新效應(yīng)、新規(guī)律獲得具有光、電、磁、熱、化學(xué)和生化等特定功能的材料，主要涉及信息材料、能源材料、生物醫(yī)用材料、催化材料和環(huán)境材料等。新型功能材料與器件是材料、物理、化學(xué)、生命、醫(yī)學(xué)、能源和環(huán)境等多學(xué)科交叉的前沿研究領(lǐng)域，是材料科學(xué)領(lǐng)域活躍的研究地帶，具有豐富的學(xué)科內(nèi)涵有待挖掘，相關(guān)研究進(jìn)展將對發(fā)展材料新技術(shù)，促進(jìn)國家產(chǎn)業(yè)升級具有基礎(chǔ)性的重要意義。
 

　　核心科學(xué)問題：功能材料的新現(xiàn)象和新機(jī)制；功能材料及器件多層次結(jié)構(gòu)的表界面調(diào)控；新型功能材料的宏量制備與缺陷控制；影響能量轉(zhuǎn)換/存儲材料效率的物理機(jī)制、器件模型和失效原理；信息探測、傳輸、計算與存儲功能材料及器件的可控制備原理、穩(wěn)定性及新物性、新效應(yīng)的物理起因；柔性電子技術(shù)關(guān)鍵材料的設(shè)計制造與可靠性；催化材料功能調(diào)控機(jī)理、制備及新型催化材料設(shè)計理論和方法；高性能生物醫(yī)用診斷、替換和修復(fù)、治療、藥物載體新材料的功能性、相容性和服役壽命；面向不同功能特性的材料計算基礎(chǔ)。
 

　　10.城市水系統(tǒng)生態(tài)安全保障關(guān)鍵基礎(chǔ)科學(xué)問題
 

　　隨著城市化的快速發(fā)展和環(huán)境污染的加劇，城市水環(huán)境日趨惡化，城市缺水和雨澇等難題也日益嚴(yán)重，城市水系統(tǒng)的生態(tài)安全保障正面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。目前以常規(guī)污染物控制為核心的城市水環(huán)境保護(hù)理論、方法和技術(shù)體系，已無法滿足城市可持續(xù)生態(tài)安全和人體健康的實際需求，迫切需要工程、化學(xué)、生物、地學(xué)和管理科學(xué)的多學(xué)科交叉。以城市水生態(tài)系統(tǒng)完整性保護(hù)和恢復(fù)為核心，深入研究污染控制、污水深度凈化與再生利用、生態(tài)儲存及水環(huán)境修復(fù)、生態(tài)毒理與健康、城市水系統(tǒng)規(guī)劃管理等基礎(chǔ)理論問題；突破水質(zhì)變化與生態(tài)系統(tǒng)響應(yīng)及交互作用的過程機(jī)制，解決城市水系統(tǒng)生態(tài)風(fēng)險控制難題；構(gòu)建城市水儲存、輸送和利用的良性循環(huán)新模式，創(chuàng)建城市水系統(tǒng)生態(tài)安全保障和風(fēng)險控制的理論和技術(shù)體系。
 

　　核心科學(xué)問題：水生態(tài)系統(tǒng)與水質(zhì)水量變化的交互影響與調(diào)控機(jī)制；污染物共暴露過程對城市水體生物群落及敏感物種的危害機(jī)理；基于生態(tài)完整性的城市水環(huán)境健康安全與生態(tài)修復(fù)理論和方法；城市水系統(tǒng)多元循環(huán)的物質(zhì)流、能量流變化規(guī)律與動力學(xué)模式；城市再生水生態(tài)儲存與多尺度循環(huán)的風(fēng)險控制原理與途徑；城市水系統(tǒng)可持續(xù)健康的綜合保障策略。
 

　　11.電磁波與復(fù)雜目標(biāo)/環(huán)境的相互作用機(jī)理與應(yīng)用
 

　　隨著計算電磁學(xué)理論與方法研究的迅猛發(fā)展，通過數(shù)值模擬精確地量化研究電磁波與目標(biāo)/環(huán)境相互作用的物理原理與相關(guān)規(guī)律已成為可能。相應(yīng)的數(shù)值模擬和理論預(yù)估可為復(fù)雜環(huán)境中的目標(biāo)探測與識別，地下資源的勘探開發(fā)，地、海、空、天環(huán)境中的信息獲取，電磁隱身設(shè)計和電磁對抗研究等技術(shù)研發(fā)提供堅實的理論基礎(chǔ)，激勵嶄新的研究思路并通過精確高效的數(shù)值模擬與理論預(yù)估工具的研發(fā)與應(yīng)用，促使相關(guān)技術(shù)研發(fā)在質(zhì)量與水平上產(chǎn)生新的飛躍。
 

　　核心科學(xué)問題：超電大、多尺度復(fù)雜結(jié)構(gòu)目標(biāo)電磁散射特性建模；地空和?？瞻肟臻g背景中復(fù)雜結(jié)構(gòu)目標(biāo)的復(fù)合電磁散射特性建模；具有普適性的精確、高效的理論建模和數(shù)值計算方法研究；隨機(jī)時變環(huán)境(如粗糙地、海面)的電磁散射及與確定性目標(biāo)電磁散射模型的融合方法；分層介質(zhì)低頻近場探測中的空間選擇性和自適應(yīng)聚焦方法；大規(guī)?？尚烹姶庞嬎阒械臄?shù)理模型驗證、校核與評價；非均勻介質(zhì)中電磁探測的反演解釋模型、全局約束條件和解的收斂性、解的置信度分析。
 

　　12.超快光學(xué)與超強(qiáng)激光技術(shù)
 

　　超強(qiáng)超短激光能創(chuàng)造出前所未有的強(qiáng)場超快綜合性物理條件?；诔瑥?qiáng)超短激光及其產(chǎn)生的超快X射線、g射線、電子束、離子束和中子束，可以開展阿秒科學(xué)、原子分子物理、超快化學(xué)、高能量密度物理，條件材料科學(xué)，實驗室天體物理，相對論光學(xué)，強(qiáng)場量子電動力學(xué)等前沿科學(xué)研究，也可推進(jìn)激光聚變能源、臺式化高能粒子加速、放射醫(yī)學(xué)、精密測量術(shù)等戰(zhàn)略高技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展。
 

　　核心科學(xué)問題：面向激光聚變、激光加速、阿秒(10-18s)科學(xué)等重大需求，突破提升超強(qiáng)超短激光的峰值功率、可聚焦能力、重復(fù)頻率和電光轉(zhuǎn)換效率的瓶頸問題，力爭達(dá)到1016W的激光峰值功率和1023W/cm2激光聚焦強(qiáng)度；發(fā)展中紅外等新波段超強(qiáng)超短激光和超高通量激光放大技術(shù)；開拓阿秒非線性光學(xué)等超快非線性光學(xué)新前沿，包括高光子能量和極短脈寬阿秒脈沖的產(chǎn)生與診斷，超快光譜與超快成像等。發(fā)展可支撐超高峰值功率與超寬帶寬以及新波段超強(qiáng)超短激光、具有超高破壞閾值的新型激光與光功能材料與元器件。
 

　　13.互聯(lián)網(wǎng)與新興信息技術(shù)環(huán)境下重大裝備制造管理創(chuàng)新
 

　　重大裝備制造作為制造業(yè)的領(lǐng)域，集中了高新技術(shù)與先進(jìn)管理模式的密集點，是工業(yè)化國家的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)之一。在我國深化經(jīng)濟(jì)體制改革、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的大環(huán)境下，充分利用互聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)帶來的機(jī)遇，緊密結(jié)合我國復(fù)雜裝備制造工程管理的實踐，開展新型信息技術(shù)環(huán)境下的復(fù)雜裝備制造工程管理創(chuàng)新性研究，對實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，保障國家經(jīng)濟(jì)安全和國防安全具有重要的理論意義和實踐價值。
 

　　核心科學(xué)問題：復(fù)雜裝備制造工程管理方法論，復(fù)雜裝備制造工程管理模式創(chuàng)新，重大裝備開發(fā)、生產(chǎn)與再制造過程管理，重大裝備制造供應(yīng)鏈管理的制造質(zhì)量與可靠性管理。
 

　　14.城鎮(zhèn)化進(jìn)程中的城市管理與決策方法研究
 

　　城鎮(zhèn)化過程包含了經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中的各項因素，涉及多部門、多行業(yè)的大數(shù)據(jù)資源共享和協(xié)同決策。在城市/交通/土地/產(chǎn)業(yè)/環(huán)境等各項規(guī)劃編制過程中，存在跨部門、跨區(qū)域、跨學(xué)科統(tǒng)籌決策的問題，迫切需要頂層戰(zhàn)略設(shè)計與方法體系研究。同時，在大數(shù)據(jù)的時代背景下，新型城鎮(zhèn)化過程中城市管理決策理論與實踐范式、資源配資與創(chuàng)新發(fā)展等方面衍生出新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。開展新型城鎮(zhèn)化過程中的驅(qū)動機(jī)制、演化機(jī)理、規(guī)劃方法與管理對策研究，對于推動經(jīng)濟(jì)、土地、交通、產(chǎn)業(yè)、人口以及環(huán)境等要素協(xié)同發(fā)展具有重要科學(xué)價值。
 

　　核心科學(xué)問題：區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)演化模式，城鎮(zhèn)化驅(qū)動機(jī)制，新型城鎮(zhèn)化導(dǎo)向下的城市協(xié)同理論與方法，人口合理集聚與有機(jī)疏散的決策理論研究，城鎮(zhèn)化過程中綜合交通網(wǎng)絡(luò)資源配置。
 

　　15.從衰老機(jī)制到老年醫(yī)學(xué)的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究
 

　　人口快速老齡化與老年慢病高發(fā)，是日益嚴(yán)峻的社會問題。老年醫(yī)學(xué)涵蓋衰老基礎(chǔ)研究、衰老表型特征及其延緩和干預(yù)以及老年慢病防控的臨床轉(zhuǎn)化，是前沿?zé)狳c學(xué)科。近年來，國內(nèi)外科學(xué)家相繼在衰老機(jī)制、臨床表型以及衰老相關(guān)疾病研究等方面獲得突破性進(jìn)展。隨著生物學(xué)、基因組學(xué)、信息科學(xué)等領(lǐng)域技術(shù)和研究手段的快速發(fā)展，以及與醫(yī)學(xué)的不斷深入融合，多學(xué)科交叉的、基于衰老機(jī)制的老年醫(yī)學(xué)研究將成為認(rèn)識和防治老年重大慢病的有效途徑。充分發(fā)揮我國在衰老基礎(chǔ)研究領(lǐng)域的并行優(yōu)勢，利用我國豐富的人口和臨床資源、特色的天然藥物、非人靈長類動物等疾病模型，開展老年轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究，爭取在該領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破，達(dá)到。
 

　　核心科學(xué)問題：開展衰老系統(tǒng)生物學(xué)機(jī)制、組織器官衰老、變性與病損機(jī)制、衰老相關(guān)臨床表型特征研究；建立衰老及相關(guān)老年慢性疾病靈長類動物模型、特色人群隊列和數(shù)據(jù)庫、并利用其開展機(jī)制研究；基于穿戴設(shè)備和移動醫(yī)療技術(shù)的人類衰老與健康大數(shù)據(jù)收集、分析與應(yīng)用；衰老與相關(guān)疾病的早期診斷與靶向治療；規(guī)范化衰老評價體系的建立；基于衰老機(jī)制關(guān)鍵環(huán)節(jié)的小分子藥物研究和對相關(guān)疾病的干預(yù)效果評價。
 

　　16.基于疾病數(shù)據(jù)獲取與整合利用新模式的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究
 

　　隨著高通量、高特異性、高靈敏度的基因測序技術(shù)，各類單細(xì)胞單分子分析技術(shù)、各類組學(xué)技術(shù)、各類化學(xué)探針示蹤技術(shù)、多用途廣譜高速生物芯片技術(shù)等的突破與推廣應(yīng)用，醫(yī)學(xué)研究已進(jìn)入大數(shù)據(jù)和精準(zhǔn)化并行融合時代，將逐步實現(xiàn)定量醫(yī)學(xué)、系統(tǒng)醫(yī)學(xué)和醫(yī)學(xué)信息化的目標(biāo)，對數(shù)學(xué)模型、信息分析、化學(xué)材料、電子器件設(shè)計等理論與技術(shù)的依賴度大幅提高，需要這些學(xué)科的密切交叉和高度融合才能取得實質(zhì)進(jìn)展。
 

　　核心科學(xué)問題：在大數(shù)據(jù)獲取方面，高通量、高特異性、高靈敏度的基因測序、單細(xì)胞測序、表觀遺傳譜系與分子網(wǎng)絡(luò)檢測、NcRNA測定，各種蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)、器官組織的定位定量平行數(shù)據(jù)挖掘等相關(guān)理論與前沿技術(shù)的再創(chuàng)新，以及可應(yīng)用于醫(yī)學(xué)檢測的生物芯片、串聯(lián)質(zhì)譜、化學(xué)探針等海量數(shù)據(jù)獲取方法的提升，各類疾病的規(guī)模化前瞻性臨床隊列與大規(guī)模亞健康人群的分子群譜大數(shù)據(jù)的規(guī)范化獲取，個體化醫(yī)療信息獲取、分類與存儲，醫(yī)療信息系統(tǒng)大數(shù)據(jù)整合與數(shù)據(jù)庫構(gòu)建；在大數(shù)據(jù)分析方面，系統(tǒng)整合的數(shù)學(xué)模型的建立，單或多通路分子動態(tài)網(wǎng)絡(luò)的模式化分析，疾病共性機(jī)理或單一疾病的模塊式模擬，基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的多靶點藥物設(shè)計，個體化疾病診治的數(shù)據(jù)集成與預(yù)案推導(dǎo)，重大疾病發(fā)生與流行的數(shù)字化預(yù)警模型與防控時空節(jié)點的推演，醫(yī)療信息系統(tǒng)構(gòu)建、數(shù)據(jù)傳輸與精準(zhǔn)分析等。