自然科學(xué)基金“十二五”規(guī)劃中發(fā)展任務(wù)與專題部署.doc

精品文檔第二部分 發(fā)展任務(wù)與專題部署第九章 重點領(lǐng)域 根據(jù)規(guī)劃綱要的總體部署，把握基礎(chǔ)研究發(fā)展趨勢，結(jié)合科學(xué)基金工作特點，遵循科學(xué)發(fā)展的“雙力驅(qū)動”規(guī)律，針對科學(xué)研究的重大前沿問題、制約我國經(jīng)濟社會發(fā)展的關(guān)鍵科學(xué)問題以及可能成為我國未來技術(shù)發(fā)展瓶頸的重要基礎(chǔ)科學(xué)問題，部署以學(xué)科交叉研究為主要特征的優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域，包括科學(xué)部優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域和跨科學(xué)部優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域，并以多種資助形式聯(lián)合配置的方式，促進這些領(lǐng)域整體能力的提升和關(guān)鍵問題的突破。 （十四）科學(xué)部優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域。在學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略的基礎(chǔ)上，兼顧“十一五”優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域的繼承性，按照以下原則遴選科學(xué)部優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域：一要針對本科學(xué)部資助范圍內(nèi)科學(xué)發(fā)展的重要基礎(chǔ)性問題，或?qū)W科發(fā)展的主流和重要前沿領(lǐng)域；二要針對能夠體現(xiàn)國家戰(zhàn)略發(fā)展需求或能夠帶動新技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵科學(xué)問題；三要針對有利于推動新興交叉學(xué)科發(fā)展并形成新的學(xué)科生長點的基礎(chǔ)科學(xué)問題或關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)問題；四要針對我國具有較好的研究基礎(chǔ)和人才隊伍或地域和資源優(yōu)勢的研究領(lǐng)域，著眼于提升我國科研水平和國際地位。科學(xué)部優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域?qū)橹贫ㄖ攸c項目指南提供參考。1. 數(shù)理科學(xué)部。（1）代數(shù)、幾何與分析的交叉與融合主要研究方向：代數(shù)簇的算術(shù)性質(zhì)和幾何性質(zhì)；代數(shù)結(jié)構(gòu)的表示與同調(diào)理論；微分流形的局部不變量與整體不變量；流形上的整體分析；低維流形的幾何與拓撲；函數(shù)與函數(shù)簇的解析性質(zhì)；函數(shù)空間與算子的分析理論；無窮維代數(shù)的表示、算子代數(shù)與非交換幾何。（2）非線性、隨機性模型和離散結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)理論與方法主要研究方向：微分方程的適定性與解的結(jié)構(gòu)；動力系統(tǒng)的復(fù)雜行為；隨機過程與隨機系統(tǒng)的分析；大規(guī)模隨機網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及其上的過程；復(fù)雜數(shù)據(jù)的統(tǒng)計方法和理論；復(fù)雜決策問題的最優(yōu)解或近似最優(yōu)解；無限維系統(tǒng)和隨機系統(tǒng)控制的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)；離散結(jié)構(gòu)的組合分析；符號計算、符號推理與數(shù)學(xué)機械化。（3）數(shù)學(xué)和數(shù)據(jù)建模、分析與計算主要研究方向：新型材料的數(shù)學(xué)模型與數(shù)學(xué)理論；信息處理與信息控制；編碼理論與信息安全；環(huán)境與能源科學(xué)中的數(shù)學(xué)建模與分析；生物信息與生命系統(tǒng)；傳染病的發(fā)病機理與預(yù)防控制；工業(yè)與醫(yī)學(xué)中的統(tǒng)計方法；數(shù)據(jù)挖掘與計算統(tǒng)計；經(jīng)濟預(yù)測與金融安全中的數(shù)學(xué)方法。（4）高維/無限維非線性系統(tǒng)動力學(xué)與控制主要研究方向：高維系統(tǒng)全局分叉和混沌；非線性系統(tǒng)的時滯效應(yīng)及控制；復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)和神經(jīng)系統(tǒng)的非線性動力學(xué)與控制；先進飛行器及重大裝備的動力學(xué)與控制。（5）復(fù)雜環(huán)境下材料與結(jié)構(gòu)的力學(xué)響應(yīng)與破壞機理主要研究方向：變形體強度理論與破壞機理；多場耦合理論與智能材料及結(jié)構(gòu)力學(xué)；材料及結(jié)構(gòu)的多尺度力學(xué)；超常環(huán)境下結(jié)構(gòu)響應(yīng)與爆炸沖擊力學(xué)；重大工程結(jié)構(gòu)的完整性和耐久性。（6）非定常復(fù)雜流動機理與控制主要研究方向：流動穩(wěn)定性與可壓縮湍流；非定常流動中的流固耦合及其控制；高超聲速流動與飛行器推進機理；高速水動力學(xué)與空泡理論和實驗研究；環(huán)境演化與突變中的復(fù)雜介質(zhì)流動。（7）宇宙和星系的結(jié)構(gòu)、起源與演化主要研究方向：暗物質(zhì)與暗能量的本質(zhì)；宇宙早期的物理過程；星系和宇宙大尺度結(jié)構(gòu)的形成和演化；活動星系核的結(jié)構(gòu)與輻射的理論研究；大質(zhì)量黑洞的形成和演化以及與星系的共同演化；天體劇烈活動。（8）銀河系的結(jié)構(gòu)、演化及恒星的形成、晚期演化與太陽活動主要研究方向：銀河系的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、形成與演化；星際介質(zhì)和恒星形成、演化和活動；系外行星系統(tǒng)的搜尋及其形成與演化；太陽大氣的磁場、結(jié)構(gòu)和動力學(xué)，太陽耀斑、日冕物質(zhì)拋射及其日地物理效應(yīng)。（9）新型光場的調(diào)控及其與物質(zhì)相互作用主要研究方向：阿秒激光產(chǎn)生、測量及應(yīng)用；超短激光脈沖整形、載波相位調(diào)控和量子態(tài)演化精確測量和控制；超強、超短脈沖激光及其與物質(zhì)的相互作用；超快非線性光學(xué)新現(xiàn)象與新物理；紅外、THz和X射線激光及其他相干短波長光產(chǎn)生及其應(yīng)用；高靈敏、高精密激光光譜新原理、新方法；光子晶格中光傳輸和相互作用。（10）受限及關(guān)聯(lián)量子系統(tǒng)的新現(xiàn)象和新效應(yīng)主要研究方向：受限、介觀系統(tǒng)的量子現(xiàn)象和宏觀量子效應(yīng)；強關(guān)聯(lián)和低維凝聚態(tài)系統(tǒng)基本物理問題及新理論方法；拓撲量子相變與拓撲元激發(fā)，超冷原子、分子體系的量子性質(zhì)及其應(yīng)用基礎(chǔ)；微納量子器件與單原子、單分子器件的關(guān)鍵物理問題；高性能復(fù)合材料或器件物性的表征與優(yōu)化；磁性材料及結(jié)構(gòu)中的物理問題。（11）隨機非均勻介質(zhì)中聲傳播的表征、控制與作用的物理問題主要研究方向：復(fù)雜介質(zhì)中聲的傳播、檢測、作用及其聲場建模；海洋聲場的時空特性與探測；噪聲的產(chǎn)生與控制以及低頻聲波的吸收和隔離；新型發(fā)射與接收聲換能器及其陣列；時間反轉(zhuǎn)技術(shù)、負折射現(xiàn)象以及亞波長高分辨率成像關(guān)系。（12）深層次物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與相互作用 主要研究方向：標準模型檢驗與超出標準模型的新物理；宇宙學(xué)及宇宙演化中高能物理與核物理過程；超重新核素和新元素合成；原子核結(jié)構(gòu)性質(zhì)以及相對論重離子碰撞物理。（13）等離子體物理及其數(shù)值模擬 主要研究方向：慣性約束聚變的超強激光與等離子體作用過程以及高能量密度物理；磁約束高溫等離子體產(chǎn)生、加熱、輸運及不穩(wěn)定性等動力學(xué)過程；低溫等離子體源、邊界物理、波與粒子相互作用等基礎(chǔ)問題與應(yīng)用；空間等離子體磁重聯(lián)過程。（14）物理學(xué)實驗儀器與實驗方法、新技術(shù)及其應(yīng)用 主要研究方向：新型加速器關(guān)鍵物理問題；核技術(shù)和同步輻射先進實驗技術(shù)方法及其應(yīng)用；量子結(jié)構(gòu)材料的新制備技術(shù)與新方法；高時間、空間、能量分辨探測與分析方法與技術(shù)；高精密物理量測量、控制方法與關(guān)鍵技術(shù)，極端條件下的表征與分析技術(shù)。（15）量子信息與未來信息器件的物理基礎(chǔ)主要研究方向：量子信息形態(tài)轉(zhuǎn)換及測量的物理問題；量子糾纏和多組分關(guān)聯(lián)的物理實現(xiàn)和度量；基于具體物理系統(tǒng)的量子信息處理和固體量子計算；單光子產(chǎn)生、探測及量子相干器件物理；量子模擬的理論、方案與實驗。2. 化學(xué)科學(xué)部。（1）合成化學(xué)主要研究方向：功能導(dǎo)向新物質(zhì)的可控、高效、綠色設(shè)計合成理論和方法；分子剪裁和組裝的控制和機理；復(fù)雜體系及其反應(yīng)歷程與機理的研究；新合成策略、概念和技術(shù)的探索；極端條件下的合成和制備。（2）化學(xué)結(jié)構(gòu)、分子動態(tài)學(xué)與化學(xué)催化主要研究方向：化學(xué)反應(yīng)動態(tài)學(xué)理論與實驗技術(shù)；表面、界面化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)、動態(tài)過程及反應(yīng)控制；催化機理及其反應(yīng)過程的調(diào)控；極端條件下的化學(xué)反應(yīng)與物質(zhì)結(jié)構(gòu)。 （3）大分子和超分子化學(xué)主要研究方向：可控/“活性”聚合方法與不同拓撲結(jié)構(gòu)聚合物精密合成；光電磁功能大分子性能優(yōu)化；非石油大分子合成與高分子生物合成；高分子多層次結(jié)構(gòu)動態(tài)過程與機制；生物醫(yī)用高分子及其與細胞相互作用及調(diào)控規(guī)律；超分子體系與超分子聚合物的構(gòu)筑與可控組裝；超分子材料功能化的結(jié)構(gòu)設(shè)計、理論計算與實驗表征。（4）復(fù)雜體系的理論、模擬與計算主要研究方向：從結(jié)構(gòu)到性能預(yù)測為導(dǎo)向的復(fù)雜體系計算方法與應(yīng)用；普適可靠的密度泛函形式、高精度和低標度的電子相關(guān)理論；激發(fā)態(tài)結(jié)構(gòu)與過程理論；物質(zhì)形態(tài)轉(zhuǎn)換過程中化學(xué)反應(yīng)過程的理論與計算；高維、多自由度及凝聚相體系的量子動力學(xué)理論與非平衡、非線性統(tǒng)計理論；自組裝結(jié)構(gòu)與過程多尺度的動力學(xué)理論。（5）分析測試原理和檢測新技術(shù)、新方法 主要研究方向：復(fù)雜樣品系統(tǒng)分離與鑒定方法學(xué)研究；多維、多尺度、多參量分析測試新原理與新方法研究；組學(xué)分析中的新方法和新技術(shù)；面向國家安全、人類健康、突發(fā)事件的分析方法與技術(shù)；分析器件、裝置、儀器及相關(guān)軟件的研制；極端條件下的分析化學(xué)基礎(chǔ)研究。（6）綠色與可持續(xù)化學(xué)主要研究方向：有毒、耗能和污染產(chǎn)品的分子替代與可持續(xù)產(chǎn)品創(chuàng)制；高效“原子經(jīng)濟性”新反應(yīng)；無毒無害及可再生原料的高效轉(zhuǎn)化；環(huán)境友好的反應(yīng)介質(zhì)的開發(fā)和利用；綠色化工過程與技術(shù)；全生命周期分析與評價。（7）污染物多介質(zhì)環(huán)境過程、效應(yīng)及控制主要研究方向：環(huán)境分析新方法、新原理、新技術(shù)；大氣、水體、土壤復(fù)合污染過程與控制；污染物的生物有效性與生態(tài)效應(yīng)的化學(xué)機制；污染物的生態(tài)毒理與健康效應(yīng)；化學(xué)污染物暴露與食品安全；化學(xué)品風(fēng)險評估與管理的理論和方法。（8）化學(xué)與生物醫(yī)學(xué)交叉研究主要研究方向：基于化學(xué)小分子探針的復(fù)雜生物體系中信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程研究；具有重大意義的生物大分子及其類似物的合成及功能研究；非編碼RNA結(jié)構(gòu)與功能研究；干細胞化學(xué)生物學(xué)及神經(jīng)化學(xué)生物學(xué)；生物體系中信息獲取新方法和新技術(shù): 化學(xué)探針與分子成像；計算機模擬技術(shù)，特別是針對復(fù)雜生物網(wǎng)絡(luò)體系計算技術(shù)。（9）功能導(dǎo)向材料的分子設(shè)計與可控制備主要研究方向：不同尺度物質(zhì)間相互作用的機制及其調(diào)控規(guī)律；表面和界面的結(jié)構(gòu)調(diào)控與功能化；研究“從分子到固體”的組裝過程和規(guī)律，構(gòu)筑有序納米結(jié)構(gòu)和材料；光電磁及其復(fù)合性能等功能無機晶態(tài)材料的分子設(shè)計與可控制備；有機高分子光電功能材料的設(shè)計與可控制備；極端條件下材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)形態(tài)及物相的控制和調(diào)控。（10）能源和資源的清潔轉(zhuǎn)化與高效利用主要研究方向：化石能源高效清潔轉(zhuǎn)化；生物質(zhì)高效轉(zhuǎn)化的化學(xué)化工基礎(chǔ)；我國特有資源的高效高值利用；太陽能高效低成本轉(zhuǎn)換利用；核能高效安全利用的化學(xué)化工基礎(chǔ)；新型、高效、清潔的化學(xué)能源與替代能源。（11）面向節(jié)能減排的過程工程主要研究方向：節(jié)能減排和低碳排放轉(zhuǎn)化的共性科學(xué)基礎(chǔ)；可再生能源開發(fā)、利用中的化學(xué)工程基礎(chǔ)；外場強化下的資源轉(zhuǎn)化機理和節(jié)能理論；非常規(guī)介質(zhì)強化反應(yīng)傳遞過程的機理和調(diào)控機制；面向過程工業(yè)的先進計算、模擬與仿真系統(tǒng)；大規(guī)模資源轉(zhuǎn)化過程的優(yōu)化集成與多尺度調(diào)控。3. 生命科學(xué)部。（1）蛋白質(zhì)的修飾、識別與調(diào)控主要研究方向：蛋白質(zhì)新的修飾類型的鑒定、功能和調(diào)控機制；蛋白質(zhì)不同位點、不同修飾類型發(fā)生的時空調(diào)節(jié)機制和功能關(guān)系；蛋白質(zhì)相互作用的特異性、動態(tài)性和網(wǎng)絡(luò)特征的系統(tǒng)分析；蛋白質(zhì)修飾導(dǎo)致的蛋白質(zhì)相互作用的變化；蛋白質(zhì)修飾、識別和調(diào)控機制的進化。（2）核酸的結(jié)構(gòu)與功能主要研究方向：DNA、RNA的結(jié)構(gòu)與修飾、復(fù)制、重組與代謝；非編碼DNA和非編碼RNA對核酸和蛋白質(zhì)活性與功能的調(diào)控機制；非編碼DNA和非編碼RNA在細胞、組織、器官和個體等生命活動過程及疾病發(fā)生中的功能及其調(diào)控機制。（3）干細胞自我更新與定向分化主要研究方向：干細胞全能性維持的分子機制，尤其關(guān)注表觀遺傳學(xué)調(diào)控機制在其中的作用；干細胞與周圍環(huán)境的相互關(guān)系；干細胞高效、定向分化的分子機制；iPS（多功能干細胞）的功能及應(yīng)用基礎(chǔ)；體細胞核基因組重編程的機理以及重編程分子的鑒定；干細胞分化后的去向分析，移植細胞與受體組織的兼容、整合的機制。（4）組織器官發(fā)育的調(diào)控主要研究方向：重要組織器官前體細胞命運決定；重要組織器官前體細胞遷移；重要器官形態(tài)構(gòu)建與再生的分子調(diào)控；重要組織器官發(fā)育異常的遺傳機制。（5）免疫反應(yīng)的細胞和分子機制主要研究方向：抗感染天然免疫識別與應(yīng)答的細胞與分子機制；天然免疫與獲得性免疫的相互聯(lián)系和相互作用；獲得性免疫應(yīng)答過程中抗原加工與提呈的分子過程；免疫細胞發(fā)育和分化機制；新型免疫分子的結(jié)構(gòu)與功能；免疫耐受和免疫逃逸的細胞與分子機制。（6）生物多樣性及維持機制主要研究方向：生物演化與多樣性的關(guān)系；不同尺度生物多樣性的分布格局及其形成與維持機制；生物多樣性與生態(tài)系統(tǒng)功能的關(guān)系；受損生態(tài)系統(tǒng)的生物多樣性的恢復(fù)機制。（7）復(fù)雜性狀的遺傳網(wǎng)絡(luò)與遺傳規(guī)律主要研究方向：復(fù)雜性狀遺傳、全基因組系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的解析；復(fù)雜性狀的遺傳、全基因組調(diào)控網(wǎng)絡(luò)；復(fù)雜性狀的全基因組關(guān)聯(lián)分析；不同復(fù)雜性狀遺傳系統(tǒng)間的互作。（8）系統(tǒng)發(fā)育與分子進化主要研究方向：生命之樹重建的理論與方法；物種進化的分子機制；進化與發(fā)育；基因與基因組進化；進化與適應(yīng)。（9）代謝、次級代謝與調(diào)控主要研究方向：代謝途徑及其生理功能；代謝調(diào)控基因的分析；調(diào)節(jié)次級代謝的信號轉(zhuǎn)遞；代謝產(chǎn)物的后修飾、轉(zhuǎn)運和存貯機制；次級代謝產(chǎn)物的鑒定與活性分析；代謝網(wǎng)絡(luò)與調(diào)控機制。（10）生物種質(zhì)資源的發(fā)掘與評價主要研究方向：生物基因資源保護的理論基礎(chǔ)和策略；農(nóng)業(yè)生物野生近緣種野生居群的遺傳多樣性和分化；生物資源變異與演化規(guī)律；生物資源優(yōu)良基因的發(fā)掘評價；生物資源保存的新方法。（11）主要農(nóng)業(yè)生物重要性狀遺傳網(wǎng)絡(luò)解析主要研究方向：農(nóng)業(yè)生物重要性狀的分子遺傳機理和基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)解析；基因間互作以及基因與環(huán)境互作；高通量基因型分析體系的建立；主要農(nóng)業(yè)生物基因組單倍型結(jié)構(gòu)研究；多基因聚合分子設(shè)計育種理論。（12）主要農(nóng)業(yè)植物水分、養(yǎng)分需求規(guī)律與高效利用機制主要研究方向：農(nóng)業(yè)植物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的水分、養(yǎng)分的需求規(guī)律；植物水分、養(yǎng)分高效利用的機制和調(diào)控；農(nóng)田水分運行轉(zhuǎn)化規(guī)律與作物響應(yīng)過程；根際互作的生態(tài)過程；農(nóng)田水分養(yǎng)分耦合機制和調(diào)控。（13）主要農(nóng)業(yè)植物病蟲害發(fā)生規(guī)律及防控機制 主要研究方向：重要植物病、蟲害發(fā)生規(guī)律；病原物、昆蟲與農(nóng)業(yè)植物的協(xié)同進化和互作機制；農(nóng)業(yè)病蟲害區(qū)域性災(zāi)變機制與調(diào)控。 （14）主要農(nóng)業(yè)動物疾病發(fā)生規(guī)律和防控 主要研究方向：重要動物疫病的病原學(xué)和病原生態(tài)學(xué)；病原與宿主的免疫識別和互作機制；動物病原體跨種間傳播和感染的分子機制；病原協(xié)同致病機制；寄生蟲感染與致病機制；新型疫苗研制的理論基礎(chǔ)。 （15）神經(jīng)細胞和環(huán)路的形成及信號處理機制 主要研究方向：神經(jīng)細胞發(fā)育的調(diào)控機制；神經(jīng)細胞間建立選擇性聯(lián)系的機制；信息在特定神經(jīng)環(huán)路中的處理及整合機制；神經(jīng)環(huán)路功能性修飾及其調(diào)控機制。 （16）食品貯藏與制造的生物化學(xué)基礎(chǔ) 主要研究方向：食品品質(zhì)保持與變化的機理；食品制造和貯藏過程中生物活性物質(zhì)及營養(yǎng)成分轉(zhuǎn)化規(guī)律；食品有害物質(zhì)形成、遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及食品中主要污染物的代謝、消長規(guī)律及調(diào)控機制；食品中有害微生物與有毒物質(zhì)的檢測和風(fēng)險評估的技術(shù)與方法。 4. 地球科學(xué)部。 （1）行星地球環(huán)境演化與生命過程 主要研究方向：重要化石門類古生物學(xué)、生物宏演化和高分辨率綜合地層學(xué)；關(guān)鍵全球變化時期的環(huán)境背景；極端環(huán)境下的生命特征；地質(zhì)微生物學(xué)、生物標志物及其環(huán)境效應(yīng)；生物地球化學(xué)過程與地球表面環(huán)境的演化。 （2）大陸形成演化與地球動力學(xué) 主要研究方向：殼幔的結(jié)構(gòu)、組成及相互作用；大陸的形成、演化與陸內(nèi)地質(zhì)過程；大陸碰撞過程與造山帶動力學(xué)；大洋板塊與大陸邊緣的相互作用；地球深部過程與表層過程的耦合關(guān)系。 （3）礦產(chǎn)資源、化石能源的形成機制與探測理論 主要研究方向：大陸地質(zhì)與成礦作用；成礦模型、成礦系統(tǒng)與成礦機理；盆地動力學(xué)與成藏作用；區(qū)域地下水循環(huán)和環(huán)境地質(zhì)演化；深部大型礦床（藏）含礦信息探測與提取。 （4）天氣、氣候與大氣環(huán)境變化的過程與機制 主要研究方向：大氣關(guān)鍵變量探測、觀測系統(tǒng)優(yōu)化和數(shù)據(jù)集成的新理論和新方法；天氣與氣候變化的動力機制及其可預(yù)報性；大氣物理、大氣化學(xué)過程及相互影響機制；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)。 （5）全球環(huán)境變化與地球圈層相互作用 主要研究方向：亞洲季風(fēng)干旱環(huán)境系統(tǒng)與全球環(huán)境變化；區(qū)域水循環(huán)（含冰凍圈）與氣候變化；海平面和海陸過渡帶變化的動力學(xué)及趨勢；生物圈的關(guān)鍵過程及與其他圈層的互饋、元素生物地球化學(xué)循環(huán)與地球系統(tǒng)；全球環(huán)境變化的自然和人類因素；地球系統(tǒng)模擬的關(guān)鍵科學(xué)問題。 （6）人類活動對環(huán)境影響的機理 主要研究方向：地球工程與全球變化；資源利用的環(huán)境效應(yīng)；重大地質(zhì)災(zāi)害和大規(guī)模人類工程活動對環(huán)境影響的機理；區(qū)域環(huán)境過程與調(diào)控；自然過程與人類活動相互作用；區(qū)域可持續(xù)發(fā)展。 （7）陸地表層系統(tǒng)變化過程與機理 主要研究方向：陸地表層關(guān)鍵自然要素相互作用與界面過程；陸地表層物質(zhì)遷移轉(zhuǎn)化過程；陸地表層自然與人文要素的耦合過程；陸地表層系統(tǒng)綜合研究的理論和方法。 （8）水土資源演變與調(diào)控 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)域水資源的形成機制；區(qū)域水、土資源耦合與可持續(xù)利用。 （9）海洋過程及其資源和環(huán)境效應(yīng) 主要研究方向：西太平洋的多尺度過程與高低緯相互作用；我國近海的海陸相互作用；海洋微生物與生物地球化學(xué)循環(huán)；海洋生態(tài)系統(tǒng)與生態(tài)安全；海底資源的成礦成藏理論。 （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)前沿基本物理過程研究；日地系統(tǒng)空間天氣耦合過程研究；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。 （11）地球觀測與信息提取的新途徑和新技術(shù) 主要研究方向：對地觀測的新原理和新方法；深部探測和淺層觀測的新理論和新技術(shù)；微量、微區(qū)與高精度和高靈敏度的實驗測試分析技術(shù)；空間大地測量的理論、方法與技術(shù)及其地學(xué)應(yīng)用地球深部過程、表層環(huán)境和宇宙過程示蹤的新途徑；地球系統(tǒng)基礎(chǔ)信息采集和應(yīng)用的理論與技術(shù)；觀測數(shù)據(jù)的同化、融合和共享應(yīng)用理論。 （12）我國典型地區(qū)區(qū)域圈層相互作用與資源環(huán)境效應(yīng) 主要研究方向: 多板塊匯聚和青藏高原形成的深部動力學(xué)過程和機制及其資源效應(yīng)；高原生長（范圍和高度）時空變遷及其對海陸氣相互作用和亞洲季風(fēng)干旱環(huán)境系統(tǒng)的影響；青藏高原區(qū)域圈層（巖石圈、大氣圈、水圈和生物圈等）相互作用的過程和發(fā)展趨勢；西太平洋俯沖與東亞巖石圈演化及其對環(huán)境的影響作用。 5. 工程與材料科學(xué)部。 （1）光電功能材料 主要研究方向：高效光電/電光轉(zhuǎn)換的基本過程和新機理；光電材料的設(shè)計與制備；表界面工程與微納結(jié)構(gòu)及其功能調(diào)控；光電功能材料和器件的理論與模擬；光電原型器件的制備及性能表征。 （2）能源材料 主要研究方向：高效能源轉(zhuǎn)換與儲存新機制；高效低成本太陽能電池相關(guān)材料及其關(guān)鍵技術(shù)；質(zhì)子交換膜燃料電池材料和中低溫固體氧化物燃料電池關(guān)鍵材料；高容量儲氫材料；高效二次電池材料及關(guān)鍵技術(shù)；超級電容器關(guān)鍵材料及制備技術(shù)；反應(yīng)堆核能材料。 （3）環(huán)境材料 主要研究方向：新型環(huán)境治理材料的設(shè)計及反應(yīng)機理研究；有毒有害元素替代材料的生態(tài)設(shè)計；固體廢棄物的資源化利用技術(shù)；可完全降解高分子材料的設(shè)計及降解機理；調(diào)光、調(diào)溫、調(diào)濕功能材料的設(shè)計；材料環(huán)境負荷的表征及評價方法。 （4）高性能結(jié)構(gòu)材料 主要研究方向：宏觀、介觀和微觀多尺度上結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的相互關(guān)系；材料在耐極端苛刻服役條件下的組織和性能演化；先進復(fù)合材料的組織和界面結(jié)構(gòu)控制；材料的強韌化和長壽命設(shè)計；材料制備過程中形態(tài)結(jié)構(gòu)的控制；結(jié)構(gòu)功能一體化材料。 （5）材料科學(xué)基礎(chǔ)理論、制備與表征技術(shù) 主要研究方向：材料模擬和材料計算；材料成分和結(jié)構(gòu)、制備加工工藝、性質(zhì)和使用性能之間的協(xié)同關(guān)系；材料設(shè)計與制備的新理論和新方法；材料表征與測試的新原理和新技術(shù)；材料器件一體化設(shè)計。 （6）資源高效開采與環(huán)境的相互作用規(guī)律 主要研究方向：深部裂隙巖體工程力學(xué)特性；煤層氣與煤共采理論與方法；深部鉆井的基礎(chǔ)理論；提高煤炭、石油、天然氣采收率的物理化學(xué)基礎(chǔ)理論；資源開采中的重大災(zāi)害形成機理及控制；礦區(qū)生態(tài)保護與復(fù)墾的基礎(chǔ)理論與方法。 （7）冶金與材料制備過程中的界面科學(xué) 主要研究方向：冶金過程界面的基礎(chǔ)理論；有價組分高效利用與循環(huán)冶金理論與方法；外場及特殊條件下的冶金及加工過程理論；金屬凝固過程與控制；高純凈、高性能、高附加值冶金及材料制備工程；高效、節(jié)能、減排冶金理論。 （8）復(fù)雜機電系統(tǒng)的功能原理與集成科學(xué) 主要研究方向：復(fù)雜真實機構(gòu)的集成設(shè)計理論與方法；機械驅(qū)動與傳動中的能量傳遞、轉(zhuǎn)換與精密復(fù)合運動的創(chuàng)成；復(fù)雜機電系統(tǒng)功能生成中的界面效應(yīng)、行為規(guī)律與調(diào)控；復(fù)雜機電系統(tǒng)物質(zhì)流、能量流與信息流融合協(xié)同設(shè)計；復(fù)雜機電系統(tǒng)多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化與集成設(shè)計理論；極端服役條件下系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)損傷與系統(tǒng)可靠性。 （9）高性能零件/構(gòu)件的精密制造 主要研究方向：高性能精確成型制造；高能束與特種能場加工；精密與超精密加工；數(shù)字化設(shè)計、加工、測量一體化。 （10）化石能源高效清潔利用 主要研究方向：燃煤污染物綜合防治理論與技術(shù)；低碳排放的煤基多聯(lián)產(chǎn)利用；化石能源利用中的溫室氣體捕獲與資源化利用；化石能源的高效潔凈利用新方法；燃燒化學(xué)反應(yīng)機理與燃燒過程檢測。 （11）二氧化碳捕獲與封存（CCS） 主要研究方向：能源動力系統(tǒng)中燃燒前、純氧燃燒、燃燒后捕獲CO2的理論與方法；煤基化工動力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)與CO2分離過程的一體化控制原理與方法；低能耗捕獲CO2的革新技術(shù)與方法；CO2分離溶劑變化過程與熱能轉(zhuǎn)換過程的耦合方法與規(guī)律；CO2液化與運輸過程的熱物理問題。 （12）智能電網(wǎng)基礎(chǔ) 主要研究方向：大規(guī)?？稍偕茉措娏斔图敖尤牖A(chǔ)；智能電網(wǎng)多信息融合自愈理論與技術(shù)；電力信息與控制的安全及其支撐技術(shù)理論與方法；智能電網(wǎng)互動機制與實現(xiàn)的理論與方法、智能電網(wǎng)的電力市場機制與實現(xiàn)等。 （13）城鄉(xiāng)建筑節(jié)能設(shè)計原理與技術(shù)體系 主要研究方向：建筑熱、濕環(huán)境熱力學(xué)分析新方法；高品質(zhì)建筑聲、光、熱環(huán)境設(shè)計理論和方法；我國典型氣候帶建筑室內(nèi)熱濕環(huán)境營造機理；鄉(xiāng)村建筑節(jié)能和人居環(huán)境改善技術(shù)基礎(chǔ)理論和評價體系；工業(yè)建筑污染物控制通風(fēng)理論及應(yīng)用方法等。 （14）環(huán)境變遷中的城市科學(xué) 主要研究方向：工程結(jié)構(gòu)與工程系統(tǒng)的環(huán)境作用模型；大規(guī)模工程系統(tǒng)中、長尺度災(zāi)害危險性分析方法；環(huán)境變遷中的地域人居環(huán)境設(shè)計理論；歷史建筑的損毀機理、防護技術(shù)與保護策略；城市形態(tài)變遷、交通模式演變、交通需求演化相互作用規(guī)律；城市交通系統(tǒng)的供需平衡機理與平衡控制理論。 （15）海洋工程基礎(chǔ)理論與前沿技術(shù) 主要研究方向：深海浮式結(jié)構(gòu)物系統(tǒng)環(huán)境載荷與動力響應(yīng)；深海裝備安全設(shè)計和測試的前沿技術(shù)；船舶航行性能與多學(xué)科優(yōu)化設(shè)計；水下探測與通信；先進輪機系統(tǒng)的性能優(yōu)化理論與方法；新概念海洋裝備與設(shè)施的開發(fā)方法與設(shè)計理論；結(jié)構(gòu)安全性綜合分析方法與風(fēng)險分析。 （16）工程結(jié)構(gòu)的全壽命設(shè)計與控制 主要研究方向：環(huán)境與荷載耦合作用下工程結(jié)構(gòu)性能演變機理；工程結(jié)構(gòu)與工程系統(tǒng)的災(zāi)害作用物理模型；基于微結(jié)構(gòu)演化的材料-結(jié)構(gòu)多尺度壽命預(yù)測理論和方法；工程結(jié)構(gòu)壽命全過程精細化分析理論與性能評定理論及方法；工程結(jié)構(gòu)與工程系統(tǒng)的基于整體可靠度的性態(tài)優(yōu)化與性能設(shè)計理論；工程結(jié)構(gòu)的性能監(jiān)測與性能控制。 6. 信息科學(xué)部。 （1）新型信息材料與器件 主要研究方向：自旋電子材料與器件；單光子探測與發(fā)射器件；適于高頻大功率、高溫電子的寬帶隙材料與器件；適合平面工藝和未來大規(guī)模集成的碳基材料與器件；有機/聚合物光子器件、半導(dǎo)體激光器、大功率LED與高效太陽能電池等。 （2）納米級集成電路 主要研究方向：納米尺寸的MOS器件及存儲器件；微納傳感、能量獲取與轉(zhuǎn)換電路；可重構(gòu)與容錯多核SoC；極低功耗電路、超高速混合信號系統(tǒng)；納米尺度SoC電子設(shè)計自動化、集成電路芯片測試、器件模型。 （3）微納光子學(xué)與光電集成 主要研究方向：微納功能結(jié)構(gòu)及相關(guān)光電子器件；大規(guī)模高性能光電子集成芯片；微波光子學(xué)器件與片上高速光互聯(lián)；高速高穩(wěn)定電光/光光采樣技術(shù)；光學(xué)數(shù)據(jù)復(fù)合和校準技術(shù)；光光耦合超快非線性動力學(xué)問題；低成本光生微波技術(shù)和射頻光發(fā)送與光調(diào)制。 （4）毫米波、太赫茲與紅外器件 主要研究方向：器件設(shè)計、仿真與測試；毫米波集成電路；太赫茲理論與技術(shù)；中遠紅外探測；超導(dǎo)電子器件、人工電磁材料和器件。 （5）高分辨率探測成像 主要研究方向：多維高分辨探測成像；微弱信號檢測與認知探測成像；探測成像信號處理，數(shù)據(jù)解譯與目標重建。 （6）強場與超強場激光技術(shù) 主要研究方向：超強、超快、高信噪比光場的產(chǎn)生；強相干光輻射產(chǎn)生的機制與效應(yīng)；基于激光加速的超高相位空間密度高能電子與離子束的產(chǎn)生；極端超快電子動力學(xué)探測及強場量子相干控制；X射線波段的超快非線性光學(xué)；分子和電子的四維成像。 （7）傳感網(wǎng)絡(luò)與仿生感知基礎(chǔ) 主要研究方向：大規(guī)模光纖傳感網(wǎng)絡(luò)理論與實現(xiàn)技術(shù)；惡劣環(huán)境下傳感技術(shù)和時分波分復(fù)用組網(wǎng)技術(shù)；智能敏感材料及高性能微納傳感器；仿生感知機理與實現(xiàn)方法；異構(gòu)傳感網(wǎng)絡(luò)拓撲與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議；傳感網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)與能量管理；多源傳感信息融合；傳感器網(wǎng)絡(luò)可靠性、安全性。 （8）未來無線通信理論與技術(shù) 主要研究方向：網(wǎng)絡(luò)信道的建模與重構(gòu)；網(wǎng)絡(luò)信息論；有限頻譜資源與低能耗的高效寬帶移動傳輸與協(xié)同；多域多網(wǎng)協(xié)同無線網(wǎng)絡(luò)理論與網(wǎng)絡(luò)自優(yōu)化技術(shù)；移動網(wǎng)絡(luò)組織與智能管理；移動通信中頻譜、天線、空間、計算和網(wǎng)絡(luò)等的認知及應(yīng)用。 （9）低功耗艾級超級計算、新型計算系統(tǒng) 主要研究方向：艾級超級計算機的新型體系結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)軟件；艾級超級計算機的功耗分析與最優(yōu)降耗方法研究；面向數(shù)據(jù)密集型的數(shù)據(jù)處理與信息提取新型計算模型與系統(tǒng)；云計算環(huán)境的核心基礎(chǔ)設(shè)施與支撐技術(shù); 生物計算等新型計算模型與系統(tǒng)。 （10）網(wǎng)絡(luò)計算 主要研究方向：可擴展、低能耗的后IP網(wǎng)絡(luò)拓撲與網(wǎng)絡(luò)路由關(guān)鍵技術(shù)；無線網(wǎng)絡(luò)拓撲、演變與互連技術(shù)；面向高安全、高可靠性的網(wǎng)絡(luò)分布式信息處理與服務(wù)；智能網(wǎng)絡(luò)與語義網(wǎng)絡(luò)。 （11）軟件技術(shù)基礎(chǔ) 主要研究方向：面向多核體系結(jié)構(gòu)的軟件理論和關(guān)鍵技術(shù)；面向高度并行分布式計算環(huán)境的軟件設(shè)計；面向服務(wù)計算的軟件設(shè)計方法與技術(shù)；高可信軟件理論與工程方法；信息的可視化表達與處理；面向企業(yè)信息化的重大工程軟件的技術(shù)基礎(chǔ)。 （12）網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)挖掘與理解 主要研究方向：網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)挖掘與機器學(xué)習(xí)；復(fù)雜信息環(huán)境的語義感知與計算；數(shù)據(jù)表達、特征提取與分/聚類；自然語言理解及知識服務(wù)；視聽覺信息的認知計算與人機交互。 （13）信息空間安全 主要研究方向：億級在線用戶可信可管可用泛在網(wǎng)的結(jié)構(gòu)、協(xié)議、服務(wù)；網(wǎng)絡(luò)社區(qū)的快速發(fā)現(xiàn)與社區(qū)生命期規(guī)律研究；有害信息的快速發(fā)現(xiàn)、追蹤與分離技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)信息空間免疫技術(shù)。 （14）多機器人協(xié)同與仿生機器人 主要研究方向：多任務(wù)多機器人協(xié)同規(guī)劃與控制；高性能仿生機器人；不確定環(huán)境下機器人實時感知；機器人自主控制；微小機器人、水下機器人及應(yīng)用。 （15）先進控制理論與技術(shù) 主要研究方向：基于數(shù)據(jù)的非線性系統(tǒng)建模、分析、控制與優(yōu)化；多任務(wù)融合的、多異構(gòu)系統(tǒng)的集成、優(yōu)化與控制；復(fù)雜控制系統(tǒng)的共性問題、控制策略與實現(xiàn)技術(shù)；多運動體協(xié)同制導(dǎo)與控制；不確定環(huán)境下的高性能導(dǎo)航理論與關(guān)鍵技術(shù)。 （16）復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論 主要研究方向：復(fù)雜系統(tǒng)與復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的演化規(guī)律與行為調(diào)控；信息物理融合系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)的理論與技術(shù)；復(fù)雜系統(tǒng)建模、計算與綜合集成；復(fù)雜任務(wù)實時決策、規(guī)劃與調(diào)度；復(fù)雜供應(yīng)鏈系統(tǒng)理論及應(yīng)用。 7. 管理科學(xué)部。 （1）復(fù)雜管理系統(tǒng)的研究方法及方法論 主要研究方向：復(fù)雜管理環(huán)境中預(yù)測、運籌與管理；復(fù)雜經(jīng)濟管理系統(tǒng)的行為建模和涌現(xiàn)；基于行為與實驗的管理理論；具有中國特色的管理研究方法論。 （2）具有行為復(fù)雜性的管理問題 主要研究方向：復(fù)雜金融系統(tǒng)的動力學(xué)；行為運作與復(fù)雜供應(yīng)鏈管理的基礎(chǔ)問題；復(fù)雜交通/物流網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與管理；復(fù)雜重大工程項目管理研究。 （3）后金融危機時代的風(fēng)險與危機管理 主要研究方向：風(fēng)險識別、度量與控制的新原理和新方法；重要國家戰(zhàn)略資源的安全管理；金融體系中的創(chuàng)新及其安全管理；企業(yè)風(fēng)險管理中的新問題。 （4）新興信息技術(shù)下的服務(wù)科學(xué) 主要研究方向：服務(wù)經(jīng)濟與社會發(fā)展的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型；服務(wù)系統(tǒng)建模、分析與優(yōu)化；服務(wù)中的交互、創(chuàng)新與價值評估；服務(wù)技術(shù)基礎(chǔ)及其應(yīng)用工具開發(fā)原理。 （5）全球競爭中的創(chuàng)新與創(chuàng)業(yè)管理 主要研究方向：產(chǎn)業(yè)技術(shù)管理與創(chuàng)新機制研究；全球化中的企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新模式及其戰(zhàn)略影響；企業(yè)家行為、創(chuàng)業(yè)團隊及其對創(chuàng)業(yè)企業(yè)的影響；創(chuàng)業(yè)融資模式創(chuàng)新及其原理。 （6）新興網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)引發(fā)的管理科學(xué)新問題 主要研究方向：面向網(wǎng)絡(luò)/復(fù)雜數(shù)據(jù)的智能決策分析與知識管理；新興網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)引發(fā)的風(fēng)險規(guī)律及其管理；基于互聯(lián)網(wǎng)的企業(yè)戰(zhàn)略和運營模式變革及其影響；信息技術(shù)對需求和消費行為影響；開源信息社會中的電子政務(wù)及其影響。 （7）基于中國實踐的管理理論 主要研究方向：社會經(jīng)濟轉(zhuǎn)型中的組織管理；全球化背景下的企業(yè)管理；中國的國有企業(yè)和家族企業(yè)管理；新興資本市場中的公司金融。 （8）中國特色的公共管理問題 主要研究方向：中國特色的政府管理基礎(chǔ)理論與方法；中國特色的公共管理組織和政策體系研究；新時期公共事務(wù)管理中的基礎(chǔ)規(guī)律。 （9）新農(nóng)村建設(shè)中的農(nóng)業(yè)與農(nóng)村發(fā)展政策 主要研究方向：農(nóng)村與農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)制度改革研究；農(nóng)村基本公共服務(wù)提供機制與政策研究；農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、運營與管理規(guī)律；新型農(nóng)村金融體系建設(shè)管理。 （10）城鎮(zhèn)化與區(qū)域發(fā)展管理 主要研究方向：中國區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展規(guī)律研究；中國城鎮(zhèn)化進程相關(guān)研究；城鄉(xiāng)一體化與區(qū)域發(fā)展研究；城鄉(xiāng)、區(qū)域發(fā)展規(guī)劃理論與政策工具研究。 （11）可持續(xù)發(fā)展管理與宏觀政策 主要研究方向：人口資源環(huán)境的政策科學(xué)研究；生態(tài)文明下的生產(chǎn)、生活、消費模式轉(zhuǎn)變；低碳經(jīng)濟發(fā)展模式及政策研究。 8. 醫(yī)學(xué)科學(xué)部。 （1）細胞代謝異常與代謝性疾病的發(fā)病機制及診治基礎(chǔ)研究 主要研究方向：物質(zhì)和能量代謝調(diào)控機制；代謝重編程；代謝異常的逆轉(zhuǎn)及特異性靶點治療。 （2）重要心腦血管疾病的發(fā)病機制和干預(yù)的基礎(chǔ)研究 主要研究方向：重要心腦血管疾病的發(fā)生、發(fā)展及轉(zhuǎn)歸的綜合研究；心腦血管疾病的危險因素、分子流行病學(xué)、遺傳學(xué)和表觀遺傳學(xué)、分子病理學(xué)、臨床預(yù)警診斷標志物以及干預(yù)和治療策略。 （3）腫瘤發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)歸及腫瘤預(yù)防、診斷和治療新方法的基礎(chǔ)研究 主要研究方向：基于腫瘤微環(huán)境、生物學(xué)特征、分子網(wǎng)絡(luò)、遺傳和表觀遺傳基礎(chǔ)的標志物研究與應(yīng)用；腫瘤干細胞；腫瘤生物治療；耐藥機制及抗癌新靶點。 （4）重要的醫(yī)學(xué)病原體及其與宿主的相互作用 主要研究方向：重要病原體的生物學(xué)特征、遺傳變異特點及傳播規(guī)律；病原體與宿主相互作用機制及跨物種傳播機制；新發(fā)傳染病的快速診斷。 （5）免疫調(diào)節(jié)與疾病 主要研究方向：免疫調(diào)節(jié)的細胞與分子機制：免疫調(diào)節(jié)的網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機制；免疫調(diào)節(jié)的關(guān)鍵節(jié)點與干預(yù)靶點；抗感染免疫應(yīng)答的免疫調(diào)節(jié)機制；自身免疫性疾病的免疫調(diào)節(jié)異常與發(fā)病機制；炎癥微環(huán)境與免疫調(diào)節(jié)異常；移植物的免疫排斥與免疫調(diào)節(jié)；其他重要疾病的免疫調(diào)節(jié)異常與發(fā)病機制；基于免疫調(diào)節(jié)的診斷與治療技術(shù)；免疫調(diào)節(jié)與免疫抑制藥物。 （6）精神疾病與心理健康主要研究方向：精神分裂癥和抑郁癥等精神疾病的發(fā)病機理；高危人群早期的綜合評估與識別；用于精神與心理疾病治療的新技術(shù)和新方案。（7）營養(yǎng)、環(huán)境與健康關(guān)系的基礎(chǔ)研究 主要研究方向：膳食和營養(yǎng)的綜合研究；食品安全性評估；營養(yǎng)醫(yī)學(xué)；環(huán)境污染與健康效應(yīng)的評價方法；環(huán)境基因交互作用風(fēng)險模型；重大職業(yè)危害的監(jiān)護、早期效應(yīng)、易感性標志物和遠期臨床效應(yīng)。（8）衰老及相關(guān)疾病主要研究方向：衰老的影響因素及病理生理機制；老年腦衰退及相關(guān)疾病的發(fā)生機理及預(yù)防策略；老年性運動系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)疾病以及其他老年性疾病的發(fā)生機理與預(yù)防、診斷及治療策略。（9）創(chuàng)傷與修復(fù)及干細胞、細胞移植與再生醫(yī)學(xué)主要研究方向：創(chuàng)傷損害、預(yù)防和轉(zhuǎn)歸因素和分子機制；創(chuàng)傷急救與復(fù)蘇；多器官損傷與功能不全發(fā)生機理及防治；疾病或損傷狀態(tài)下干細胞微環(huán)境、遺傳學(xué)和表觀遺傳學(xué)變化；干細胞移植聯(lián)合治療；干細胞定向誘導(dǎo)分化與組織損傷修復(fù)；移植物抗宿主反應(yīng)機制及防治；組織工程；生物醫(yī)用材料；體外人工支持裝置。（10）生殖健康和婦幼保健的基礎(chǔ)研究主要研究方向：生殖細胞發(fā)生、分化與成熟機制；出生缺陷原因與機理；睪丸和卵巢的旁分泌和旁調(diào)節(jié)；免疫避孕；計劃生育新技術(shù)與新方法；出生缺陷基礎(chǔ)研究；環(huán)境因素（如電磁輻射等）的生殖毒性評價；營養(yǎng)和環(huán)境因素影響少兒生長發(fā)育的分子機制。（11）基于藥物基因組學(xué)和系統(tǒng)生物學(xué)的藥物基礎(chǔ)研究主要研究方向：基于藥物基因組學(xué)和生物信息學(xué)的藥物靶標的發(fā)現(xiàn)、確證、結(jié)構(gòu)、功能、網(wǎng)絡(luò)與精細調(diào)控，相應(yīng)的先導(dǎo)化合物發(fā)現(xiàn)和優(yōu)化；基于系統(tǒng)生物學(xué)和網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的藥物研究新概念、新技術(shù)、新方法；新型生物技術(shù)藥物的發(fā)現(xiàn)、修飾、表達和優(yōu)化；藥物新型釋放系統(tǒng)和靶向傳遞；生物標志物與個性化治療藥物的基礎(chǔ)研究；藥效差異及其與個體藥物不良反應(yīng)發(fā)生的關(guān)系；表觀遺傳在藥物動力學(xué)和藥效動力學(xué)中的作用機制；可量化藥物反應(yīng)的遺傳環(huán)境人體變量的綜合數(shù)學(xué)模型。（12）中醫(yī)方劑基礎(chǔ)研究主要研究方向：方劑組方配伍理論；藥性理論；方藥生物效應(yīng)的理論；安全用藥的基礎(chǔ)理論。（13）口腔頜面重要疾病及其防治的基礎(chǔ)研究主要研究方向：牙顱頜生長發(fā)育和組織再生；齲病的防治；牙周炎的危險因素及防治；口腔癌前病變的早期診斷和預(yù)警；涎腺功能及其功能重建；口腔生物膜及多種微生物協(xié)同致病的研究。（14）視/聽覺及上呼吸道功能障礙等重要疾病防治的基礎(chǔ)研究主要研究方向：常見致盲眼病的病因和防治研究；近視發(fā)生機制及防治；人工視覺重建；聽覺、嗅覺功能障礙及缺失常見疾病的病因與防治研究；人工聽覺的仿生學(xué)與聽覺重建；上氣道功能障礙等耳鼻咽喉重要疾病防治的基礎(chǔ)研究。（15）腎臟疾病發(fā)病機制與預(yù)防的基礎(chǔ)研究主要研究方向：腎小球/腎小管間質(zhì)疾病發(fā)病機制；足細胞結(jié)構(gòu)與功能失常機制；腎臟慢性纖維化的機制；腎臟與其他重要器官（組織）的交互作用；腎病標志物；新的腎病治療和腎臟保護靶點的發(fā)現(xiàn)與機制；腎臟替代治療的并發(fā)癥防治。（16）重要器官組織纖維化的機理與防治基礎(chǔ)研究主要研究方向：器官纖維化的發(fā)生、發(fā)展機制以及纖維化逆轉(zhuǎn)的干預(yù)治療策略。包括參與纖維化的實質(zhì)和間質(zhì)細胞功能改變的細胞和分子機制、細胞外基質(zhì)的病理生理學(xué)變化以及信號調(diào)控網(wǎng)絡(luò)；新的分子標志物及分子阻遏與逆轉(zhuǎn)靶點等。（17）中醫(yī)理論與針灸經(jīng)絡(luò)基礎(chǔ)研究主要研究方向：藏象理論研究；疾病證候分類原理研究；病因病機與治則治法研究；健康狀態(tài)中醫(yī)辨識、四診客觀化及診療儀器原理研究；中醫(yī)優(yōu)勢病種防治機理研究；經(jīng)絡(luò)本質(zhì)基礎(chǔ)研究；經(jīng)穴特異性基礎(chǔ)研究；針灸原理基礎(chǔ)研究。第二部分 發(fā)展任務(wù)與專題部署第九章 重點領(lǐng)域（十五）跨科學(xué)部優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域。以把握科學(xué)前沿和瞄準國家目標為出發(fā)點，根據(jù)我國科學(xué)技術(shù)進步和經(jīng)濟社會發(fā)展的需求，針對著力推動我國基礎(chǔ)研究取得前沿突破、解決我國可持續(xù)發(fā)展特別是生態(tài)環(huán)境保護與自然資源利用中深層次關(guān)鍵科學(xué)問題、提升我國人口健康領(lǐng)域自主創(chuàng)新能力和促進經(jīng)濟社會協(xié)調(diào)發(fā)展、培育我國新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)制高點等四個方面所凝練的核心科學(xué)問題，組織科學(xué)家在綜合性交叉領(lǐng)域開展具有戰(zhàn)略導(dǎo)向性的基礎(chǔ)研究?？缈茖W(xué)部優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域?qū)橹贫ㄎ磥砦迥曛卮箜椖亢椭卮笱芯坑媱澲改咸峁﹨⒖肌?1. 細胞的結(jié)構(gòu)和分子功能。細胞如同一個高度有序的機器系統(tǒng)，生物分子根據(jù)其定位、結(jié)構(gòu)、運動、濃度以及與其他生物分子的動態(tài)相互作用，精確、有序和協(xié)調(diào)地執(zhí)行復(fù)雜多樣的功能。細胞的結(jié)構(gòu)是動態(tài)的，各種生物大分子、細胞內(nèi)各種亞細胞器、分子復(fù)合物和生物大分子都是在高度復(fù)雜的細胞內(nèi)環(huán)境中行使功能。愈來愈多的證據(jù)表明，只有通過實時動態(tài)觀測與精準信息獲取來對活細胞原位研究，才能準確地反映細胞內(nèi)各種亞細胞器、分子復(fù)合物和生物大分子的真實結(jié)構(gòu)和功能機制。核心科學(xué)問題：超分辨顯微鏡、單分子成像、非熒光成像等研究活細胞的技術(shù)與方法的建立；活細胞內(nèi)的亞細胞器、分子復(fù)合物和生物大分子的結(jié)構(gòu)、組裝、運動和功能；細胞器之間的信號聯(lián)系及功能。2. 系統(tǒng)生物學(xué)。從不同層次同時研究多重生物學(xué)信息之間復(fù)雜的相互作用, 包括基因組、蛋白質(zhì)、代謝、信號傳導(dǎo)途徑、基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和蛋白質(zhì)相互作用的網(wǎng)絡(luò)等, 以期在此基礎(chǔ)上理解它們之間協(xié)同作用對生命活動產(chǎn)生的影響。系統(tǒng)生物學(xué)借助發(fā)展多學(xué)科交叉的新技術(shù)方法, 研究功能生命系統(tǒng)中所有組成成分的系統(tǒng)行為、相互聯(lián)系以及動力學(xué)特性, 進而揭示生命系統(tǒng)控制與設(shè)計的基本規(guī)律。系統(tǒng)生物學(xué)將不僅使人們?nèi)⒌亓私鈴?fù)雜生命系統(tǒng)中所有成分以及它們之間的動態(tài)關(guān)系, 還可以預(yù)測系統(tǒng)一旦受到了刺激和外界的干擾后系統(tǒng)的未來行為。系統(tǒng)生物學(xué)使生命科學(xué)由描述式的科學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)槎棵枋龊皖A(yù)測的科學(xué)。核心科學(xué)問題：生物系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)基本元件的構(gòu)建和參數(shù)確定及生物系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)模型的建立；生物系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)分析理論與方法；生物信息的整合與分析；生物系統(tǒng)動力學(xué)；生物環(huán)路的模擬與構(gòu)建。3. 生物材料及其表界面生物功能與介入醫(yī)學(xué)的相關(guān)基礎(chǔ)研究。生物材料與生物體之間的相互作用是發(fā)生在生物材料的表面和界面上的。通過認識生物材料表面界面與血液、細胞等的相互作用規(guī)律，研究材料表面的活性和生物功能化修飾，有可能對生物材料的性能和應(yīng)用帶來突破性進展。生物醫(yī)用材料就是一類用于診斷、治療、修復(fù)或替換人體組織、器官或增進其功能的生物材料，其核心是賦予材料生物結(jié)構(gòu)和生物功能。同時，生物材料與器械和信息技術(shù)的發(fā)展，使介入醫(yī)學(xué)具有微創(chuàng)、安全可靠和術(shù)后恢復(fù)快等優(yōu)點，并使介入醫(yī)學(xué)與外科、內(nèi)科一起成為醫(yī)學(xué)的三大支柱性學(xué)科；研究開發(fā)安全、有效、方便的新型介入器具并降低醫(yī)療費用，是當(dāng)前亟待解決的難題和主要研究方向。核心科學(xué)問題：生物材料表面與組織（細胞）的相互作用機理；組織再生過程中的關(guān)鍵微環(huán)境因素；生物材料表面的微納結(jié)構(gòu)及其與生物體的相互作用；生物醫(yī)用材料的分子識別和生物導(dǎo)向性；生物醫(yī)用材料的表面改性與生物相容性；生物植入材料及其調(diào)控組織再生的機制；介入治療后疾病復(fù)發(fā)機制的研究；介入醫(yī)學(xué)新技術(shù)與新型介入醫(yī)療器械的研究；圖像引導(dǎo)下的介入醫(yī)學(xué)與計算機輔助工程。4. 行星探測、演化過程和環(huán)境影響與地外生命研究。通過以嫦娥工程獲取的探測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，綜合分析和整理國外已有的月球探測成果，力圖形成月球起源和演化模型的整體性和規(guī)律性認識，建立月球起源和演化的概念性模型，獲得具有原創(chuàng)性的科學(xué)研究成果，其目的是為人類認知宇宙提供太陽系各層次天體的物質(zhì)成分、生命早期的化學(xué)演化、行星與太陽系的形成與演化各階段的過程與年齡的科學(xué)依據(jù)，同時滿足人類拓展生存與發(fā)展空間、推動經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)可持續(xù)發(fā)展的社會需求。核心科學(xué)問題：月球化學(xué)不均一性分布及其起因；外動力構(gòu)造及其與月球演化的關(guān)系；月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)與質(zhì)量分布的不均一性；太陽系的早期演化歷史；生命存在的極端環(huán)境和條件探究；火星上是否存在生命的探索；小行星以及彗星的聯(lián)系；小行星和彗星與地球生命的起源、小行星和彗星撞擊地球誘發(fā)環(huán)境突變和生物滅絕的聯(lián)系等。5. 太陽活動對日地空間天氣的影響。太陽活動及其對日地空間環(huán)境的影響是21世紀重大前沿交叉課題, 涉及天文學(xué)、地球科學(xué)、物理中的等離子物理等眾多學(xué)科領(lǐng)域的交叉與綜合。隨著進入高技術(shù)時代，人類對空間天氣預(yù)報的要求也越來越迫切。太陽爆發(fā)產(chǎn)生的高能粒子和高能輻射輸出以及大規(guī)模的等離子體拋射現(xiàn)象是空間災(zāi)害性天氣的源頭，對宇航員、航天器的安全和地球環(huán)境產(chǎn)生重大影響，因此需要對太陽活動所導(dǎo)致的日地空間的響應(yīng)等問題展開深入探討。核心科學(xué)問題：太陽活動的內(nèi)部機理；太陽劇烈爆發(fā)現(xiàn)象（耀斑和日冕物理拋射）的前兆特征和物理過程；太陽爆發(fā)的形式及其在行星際空間的傳播；磁層與太陽活動的關(guān)系；電離層對太陽活動的響應(yīng)；中高層大氣在日地關(guān)系鏈中的作用；空間天氣預(yù)報的原理與方法；空間災(zāi)害性天氣的效應(yīng)評估。6. 大規(guī)模高性能科學(xué)計算?？茖W(xué)計算是指通過建立實際問題的模型和發(fā)展相應(yīng)的計算方法，并利用強大的計算機能力，對科學(xué)和工程中的復(fù)雜問題開展數(shù)值模擬研究。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)各領(lǐng)域進入更深的層次和更廣的范疇，大規(guī)模高性能科學(xué)計算已與理論和實驗一起成為當(dāng)今科學(xué)研究的主要手段，成為發(fā)展高新技術(shù)的重要支撐。在物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、材料科學(xué)、地球和環(huán)境科學(xué)、信息科學(xué)、工程與高技術(shù)等領(lǐng)域中，人們有可能利用科學(xué)計算來擴展、深化甚至代替科學(xué)理論或?qū)嶒炑芯?，使許多過去難以開展或難于實現(xiàn)的理論研究和科學(xué)實驗有可能通過計算機模擬獲得新的知識。大規(guī)模高性能科學(xué)計算能力的提高能夠推動相關(guān)學(xué)科的進步，帶動相關(guān)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。核心科學(xué)問題：科學(xué)、工程和社會經(jīng)濟問題數(shù)學(xué)模型建立及其理論分析；發(fā)展適合復(fù)雜問題和模型的計算方法與計算技術(shù)；提高計算精度和效率的方法；海量數(shù)據(jù)的處理方法與技術(shù)；適應(yīng)高性能計算機并行計算方法；高性能計算通用軟件平臺建設(shè)；各類專業(yè)應(yīng)用軟件及數(shù)值計算軟件包研制；開發(fā)科學(xué)、工程與社會經(jīng)濟問題的數(shù)值模擬技術(shù)及實現(xiàn)；支撐數(shù)值模擬技術(shù)的計算方法基礎(chǔ)理論研究。7. 量子計算與量子通信。量子信息技術(shù)是后摩爾時代各國戰(zhàn)略競爭焦點之一。量子信息學(xué)是量子物理與信息學(xué)科交叉融合的新興學(xué)科，量子信息技術(shù)可望為信息科學(xué)技術(shù)發(fā)展提供變革性手段和能力。量子密碼在物理上提供了不可竊聽的安全性，而量子計算可為指數(shù)級增長的傳統(tǒng)不可解難題提供計算可能性。目前量子密碼技術(shù)正向?qū)嵱没较虬l(fā)展，而量子計算機的研究仍然處于基礎(chǔ)研究階段。在少數(shù)量子比特物理系統(tǒng)中已可成功演示量子計算的工作原理、量子門操作、量子編碼和量子算法等。當(dāng)前量子計算的物理實現(xiàn)遇到兩個關(guān)鍵性的困難，一是如何研制大規(guī)模量子比特的物理系統(tǒng)，即物理可擴展性問題；二是容錯計算的難題，即如何使量子門操作的出錯率低于容錯閾值，使得門操作的差錯可以有效糾正，確保量子計算的可靠性。核心科學(xué)問題：量子比特物理擴展的途徑、基于新材料與新結(jié)構(gòu)的量子器件、具有擴展?jié)摿Φ牧孔佑嬎泱w系；量子計算系統(tǒng)相干與退相干；量子邏輯運算、信息編制、形態(tài)轉(zhuǎn)換及測量；容錯量子計算實現(xiàn)的機理和方法；量子模擬的理論方案與實驗；量子信息存儲器和量子中繼；自由空間量子密碼系統(tǒng)、新型量子密碼原理；全量子網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)以及其信息傳遞和處理問題。8. 多相復(fù)雜系統(tǒng)中的介尺度結(jié)構(gòu)。多尺度結(jié)構(gòu)是自然和工程復(fù)雜系統(tǒng)的共同特征，介尺度結(jié)構(gòu)是決定其宏觀行為的關(guān)鍵因素，很多領(lǐng)域的介尺度結(jié)構(gòu)都顯示出共同的規(guī)律。目前，能源與資源短缺、環(huán)境污染、氣候變暖已成為全球共同關(guān)注的焦點問題，而化學(xué)反應(yīng)工藝、過程和系統(tǒng)的量化設(shè)計、放大和優(yōu)化調(diào)控是應(yīng)對這些挑戰(zhàn)的共性核心技術(shù)體系。同時由于工藝、過程和系統(tǒng)各層次又各自呈現(xiàn)動態(tài)多尺度結(jié)構(gòu)，存在于這些層次的邊界尺度間的介尺度結(jié)構(gòu)則是發(fā)展這一核心技術(shù)必須突破的共同科學(xué)難題。這一科學(xué)問題既有解決人類面臨的重大挑戰(zhàn)的應(yīng)用背景，又具突破共同科學(xué)難題的普遍意義，也呈現(xiàn)出化學(xué)、物理、生物、材料和信息等多領(lǐng)域交叉的特征。在介尺度結(jié)構(gòu)方面的探索將為人類順