采用癌症流行病学与进化发育学、群体遗传学、系统生物学的多学科交叉方式，从基因突变、表观遗传、调控网络等多级水平研究环境及遗传因素互作的致癌分子机理，为癌症预警、预防以及治疗有效药物靶点的检测提供理论指导。
8.抑郁症的神经生物学研究
从重度抑郁症的遗传易感性、应激、神经回路改变、药物疗效方向入手，在分子、细胞、神经回路、整体行为表现等多个层面研究重症抑郁症发生和发展的神经生物学基础，为早期预防、早期诊治提供理论指导。
中医理论专题
1.“脾主运化、统血”的脏象理论
研究阐明“脾主运化、统血”等脾脏象理论的基本科学内涵，揭示相关疾病从脾论治临床疗效产生的机制和规律，进一步丰富和发展脏象理论。
2.基于传统功用的中药药性理论关键科学问题
选择功效相同的一类中药为研究对象，探索建立基于传统功用的中药药性研究的思路与方法，解析中药药性理论的科学内涵，丰富创新中药药性理论，为临床遣药组方、提高疗效奠定理论基础。
3．基于临床的针麻镇痛与机体保护机制研究
以针麻临床常见的手术病种为载体，阐明针麻镇痛与重要脏器保护的作用与机制，明确针麻临床应用价值，为针麻的临床推广应用提供科学依据。
4.中医理论体系框架的研究
研究中医理论起源的思想文化及科学基础，分析和揭示中医理论形成与发展的内在规律；研究构建结构合理、层次清晰、概念明确、表述规范，能够指导临床、体现学科内在规律的中医理论体系框架。
重要传染病基础研究专题
1．肠道微生态与感染及代谢的研究
以我国具有特色的重要感染性疾病为研究对象，运用系统生物学、宏基因组学和代谢组学，研究肠道微生物在感染性疾病发生和发展过程中的动力学变化，阐明肠道微生态失衡与代谢、免疫调控的网络作用关系，及其在感染的发生、发展中的作用机理，为感染性疾病的治疗和预防提供新思路和新策略。
2．抗感染疫苗与佐剂的研究
以结核病、艾滋病、病毒性肝炎等严重影响人类健康的重大传染病为研究对象，以保护性免疫应答机制为重点， 围绕体液及细胞免疫、免疫记忆形成与归巢机制、佐剂的作用机制等方面开展研究，为优化疫苗的研发提供理论基础和技术支撑。
3．真菌与宿主相互作用
以新型隐球菌、白假丝酵母，曲霉菌等重要侵袭性致病真菌为对象，研究真菌及其重要毒力因子与宿主相互作用在形成侵袭性感染过程中的分子与细胞机制，探讨机体天然免疫，适应性免疫与真菌免疫逃逸的机制，寻找新型干预途径，为真菌感染的科学防控提供理论基础。
4．重要细菌耐药机制与新型抗菌分子的研究
以临床严重耐药细菌为对象，如甲氧西林耐药金黄色葡萄球菌、碳青霉烯耐药（包括产NDM-1）肠杆菌科细菌、泛耐药非发酵菌，结核分枝杆菌等，深入研究耐药形成机制，发现并研究新型抗菌分子及其作用机制。
材料科学领域
1.硅芯片光互连用发光材料及器件研究
针对微电子产业硅基光电集成片上光互连用光源的重大需求，研究硅基发光中心的构建、控制、表征以及发光增强机理，实现与IC工艺兼容的、片上光互连用硅基电泵激光/高效率电致发光材料和器件。
2.低成本、高延展性轻质高强镁合金材料研究
研究镁合金设计与组织结构精细化控制准则，发展低成本制备和高延展加工方法和技术，揭示在各种服役条件下的失效机理。
3.合成润滑材料及减摩节能的科学基础
研究高性能润滑材料的设计制备、组分结构调控及其对润滑抗磨损性能的影响规律，合成润滑材料的减摩特性、磨损失效机理及其延寿原理与方法，合成润滑材料的表面界面行为及其对动力系统节能降耗的影响，提升润滑材料设计、制备水平。
4.新能源关键材料研究
围绕热电材料的高性能化，深入研究多局域效应及其协同作用对电热输运的影响机制，探索低成本热电新材料体系，建立典型工业余热热电发电示范系统。以光催化材料直接分解水制氢及实现降解污染物为重点，通过材料性能的微结构调控，提高光催化材料的太阳能转换率和反应速率，为构建效率8％以上的太阳能光催化分解水制氢装置提供科学基础。
5.复杂多元金属矿产资源及非传统资源清洁高效利用基础研究
围绕共生/伴生矿资源、难处理矿产资源和矿山废石尾矿、冶炼废渣高效清洁分离和选冶的关键科学问题，发展高效清洁转化的化学冶金新理论与新方法，推进金属原材料产业绿色化升级。
6.基于有序微结构的光电功能材料
基于有序人工微结构光电功能材料的结构设计、能带剪裁和性能预测研究思路，研制以半导体低维结构材料为基础、基于量子工程设计的、光电性能可调控的新型红外光电材料，研究材料的应变、组分、界面、掺杂的协同控制和原子级尺度可控制备，以及对光电性能的影响规律。
7.材料的海洋环境腐蚀规律与防护研究
研究海水含盐量、压力、溶解氧、温度、海洋生物和微生物等多重环境及环境动态变化因素作用下的材料腐蚀失效的过程，发展材料高温海洋腐蚀物理化学理论，研究耐海洋环境腐蚀材料和防护涂层的设计方法，研制长寿命，有自修复功能的防腐防污涂层材料。
