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纳米科学：加强纳米器件和纳米生物医学领域的研究，重点支持可控纳米结构和纳米材料的制备和性质研究、高分辨纳米表征与纳米结构的定量分析、新型微纳器件、面向能源与环境的纳米催化材料和节能技术以及纳米材料在生物医药领域的应用及生物安全性等多学科交叉领域的研究。
农业科学：深化作物学、植物保护学、园艺学、畜牧学 、草学和兽医学、林学等传统优势学科研究；加强食品科学 、农产品质量安全等新兴学科发展；重点支持农业生物重要性状的生物组学、农林生物资源多功能利用以及农业与其它科学的交叉学科研究； 加强森林培育的基础研究；以高产、安全、优质为研究主题，以农业资源高效利用为重要研究方向，重点支持以揭示重要农业生物生命活动、遗传改良、高效生产和调控相关的若干重大问题研究。
脑与认知科学：重点支持脑结构与功能的可塑性、脑认知功能和行为的物质基础、心理与精神健康研究；脑发育与可塑性、感觉机理、认知和行为的神经基础问题研究，培育神经心理学、计算神经科学等新兴学科分支；推动神经生物学、信息、材料、影像技术、人工智能等方面的学科交叉研究。
医学：扶持流行病学与地方病学、医学心理学、中医学、儿科学与妇幼保健、检验、超声医学、核医学、放射诊断学、 治疗学、康复医学以及特种医学与法医学等薄弱学科，加强血液病学与肿瘤学、药学与中药学、老年医学、感染与免疫、营养与代谢、呼吸与循环、消化与内分泌、泌尿与生殖、神经与精神、皮肤、运动与创伤以及颅颌面、口腔与五官科学等传统学科，鼓励干细胞与再生医学、介入医学、生物医学工程、纳米医学以及分子影像学等新兴交叉学科，重点支持转化医学以及整合医学研究。
空间科学：大力发展先进空间探测手段研究，提高空间粒子、物理场等探测仪器水平，重点支持行星与太阳系探测以及比较行星学的研究，太阳物理的观测和研究，太阳活动及其对地球系统的影响，空间天气灾害的监测、预警和预报的理论与方法、微重力物理和空间生物学，空间大地测量的理论与方法等研究。
环境科学：继续加强生态学及生物多样性科学、环境地学、环境化学以及环境工程等优势学科，不断完善水环境学、大气环境学和土壤环境学等传统学科，扶持环境生物学等新兴学科，关注环境经济学、环境管理学等社会环境学的研究。重点支持气候变化影响与适应、生物多样性保护及利用、生态系统服务与生态经济、水、土、气污染环境污染机理与区域环境过程、城市化与环境质量、清洁生产与循环经济、环境与健康、灾害风险与减灾等重大前沿问题的研究。
信息科学息科学息科学息科学：开展高效、节能、环保、安全与可靠的新型电子器件、光与微纳器件研究，加强信息获取与信息处理器件等薄弱学科的基础与集成研究。重点支持智能感知、下一代通信、新型计算模型与系统、复杂系统控制、协调与优化等领域的基础理论和关键技术研究；系统支持下一代网络及各种物联网的应用基础研究。
海洋科学：加强物理海洋学、生物海洋学、海洋地质与地球物理学、化学海洋学等优势学科，扶持极地海洋学、工程海洋学、海洋观测技术科学等薄弱和交叉学科；加强对海洋共享航次及海洋观测、调查仪器设备的支持，重视科学与技术相结合的理论和方法探索；重点支持海洋与气候、海洋碳循环、海洋生态与生物地球化学循环、海陆相互作用、海底深部过程等重大前沿问题研究。
材料科学料科学料科学料科学：加强基础结构材料、材料腐蚀与老化等传统学科领域，加强材料科学与物理学、化学、信息科学、生命科学等学科交叉研究，重点支持光电功能材料、能源材料、生物医用材料、环境材料、高性能结构材料、材料科学基础理论、制备与表征技术等方向，注重开展基于新概念、新原理、新效应的材料和表征测试方法等方面的研究。能源科学：加强能源系统热力学、传热传质学、燃烧学、多相流热物理学、内流流体力学、电机与电器、生物电磁学、可再生能源与新能源等传统和优势学科；扶持与关注催化化学、能源化工、电力电子学、电能储存与节电等相关基础科学问题。重点支持节能减排领域的若干基础研究、煤的清洁高效综合利用、可再生能源低成本规模化开发利用、超大规模输配电和电网安全保障、碳捕获与封存（ CCS）领域的基础研究。
管理科学：扶持服务科学、区域发展管理、 公共管理、创新与中小企业管理等薄弱学科，加强运筹与优化、信息系统与管理、决策理论与方法等优势学科，重视管理科学与信息科学中大规模复杂数据处理与计算智能、数理科学中的不确定性及复杂性建模分析与优化、以及心理科学中行为研究等领域相关交叉科学的研究，重点支持具有中国特色的重要管理科学问题研究。
（二）基础科学前沿领域的重点方向
1. 生命过程的定量研究与系统整合
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