（1）超前部署前沿技术研究
“十一五”期间，以国家战略需求为导向，以提升自主创新能力为重点，选择生物和医药技术、信息技术、新材料技术、先进制造技术、先进能源技术、海洋技术、资源环境技术、现代农业技术、现代交通技术、地球观测与导航技术等作为超前部署的重点，坚持战略性、前沿性和前瞻性，力求突破核心技术，引领高技术产业与新兴产业发展。
生物和医药技术。以现代生物高技术为突破口，发展基因组和蛋白质组技术、干细胞技术、生物纳米技术、疫苗和抗体制备技术、转基因技术等；以肿瘤、心脑肺血管和糖尿病、肝病和老年病为重点，加强生物技术与临床资源的有机结合，突破若干重大疾病预防和诊治的关键技术；以医药、食品和工业发酵为突破口，强化生物技术向产业的应用辐射。重点研究基因操作和蛋白质工程技术、新一代工业生物技术、生物信息与生物计算技术。组织实施疫苗与抗体工程、干细胞与组织工程、功能基因组与蛋白质组、重大疾病的分子分型和个体化诊疗等重大项目。
信息技术。掌握部分可与发达国家“相互交换或转让”的技术，发展微电子与光电子技术、先进网络技术、先进传感技术、宽带无线移动通信等技术，推动以我为主的相关国际标准的制定，进入全球信息技术的“供应链”并在重要环节形成竞争优势。重点研究智能感知与先进计算技术、自组织网络与通信技术、虚拟现实技术、信息安全技术。组织实施高性能计算机及网格服务环境、新一代高可信互联网等重大项目。
新材料技术。按照材料结构功能复合化、功能材料智能化、材料与器件集成化、制备和使用过程绿色化的发展趋势，突破现代材料设计、评价、表征与先进制备加工技术，重点研究智能材料设计与先进制备技术、高温超导和高效能源材料技术、纳米材料与器件、光电信息与特种功能材料、高性能结构材料。组织实施半导体照明工程、新一代平板显示技术、军工配套关键材料及工程化技术重大项目。
先进制造技术。瞄准先进制造技术发展的前沿，从提高设计、制造和集成能力入手，研究先进制造的关键技术、单元产品与集成系统，发展节能、降耗、环保、高效制造业，提升我国先进制造技术水平。重点研究极端制造技术、智能机器人技术、重大产品和重大设施寿命预测技术、现代制造集成技术。组织实施射频标签（RFID）技术与应用重大项目。
先进能源技术。大力开发节能和煤炭高效利用、转化技术，积极发展新能源和可再生能源技术，掌握核能、氢能开发与利用技术。重点研究氢能与燃料电池技术、高效节能与分布式供能技术、洁净煤技术、可再生能源技术。组织实施以煤气化为基础的多联产示范工程、快中子实验堆、重型燃气轮机创新工程、生物质能源等重大项目。
海洋技术。以维护国家海洋主权与权益、促进海洋开发与保护为主线，深化浅海，开拓深远海。研究近海边际油田、深水油气田、天然气水合物和大洋海底资源勘探开发的关键技术，研制相关重大装备，具备200海里经济专属区及西太平洋立体综合监测与监控的技术能力，研制50个海洋创新药物与海洋生物制品等高附加值产品，建立10个海洋高技术平台。重点研究海洋环境立体监测技术、深海探测与作业技术、海洋油气勘探开发技术、海洋生物资源开发利用技术。组织实施南海深水油气资源勘探开发关键技术和装备、天然气水合物勘探开发关键技术、深海空间站工程关键技术重大项目。
资源环境技术。围绕扩大战略性矿产资源储量和提高资源利用率，按照“增加储量，高效开发，综合防治，改善环境”的原则，重点突破100项资源与环境关键技术，形成深部及复杂条件下油气和固体矿产资源高效勘探开发的技术能力，建立区域环境污染控制技术体系及综合防治模式。重点研究矿产资源高效勘查与开发技术、复杂油气资源勘探开发技术、环境污染治理新技术、环境监测及环境风险评价技术。组织实施先进钻井技术与装备、航空地球物理勘探技术系统、重点城市群大气复合污染综合防治与技术集成示范重大项目。
现代农业技术。加强农业生物技术、农业信息技术、农业智能化技术和现代食品生物工程技术等前沿技术创新，显著增强我国在农业高技术领域的自主创新能力和国际竞争力。重点研究动植物品种分子设计、数字农业技术、现代食品生物工程技术、农产品生境控制与质量分子检测技术。组织实施主要农业动植物功能基因组、农业生物药物创制、精准农业技术与装备、海水养殖种子工程重大项目。
现代交通技术。发展综合交通智能化技术，实现综合交通运输服务、组织和控制的个性化、智能化和可视化；掌握汽车设计与制造的核心技术，实现自主品牌产品产业化；突破交通运输节能、环保和安全关键技术，增强交通运输安全保障能力，提高运网能力和运输效率。重点研究综合交通运输系统与安全技术、重大交通基础设施核心技术。组织实施节能与新能源汽车重大项目。
地球观测与导航技术。围绕国家综合地球观测系统、自主卫星导航系统、月球探测、载人航天等重大工程以及行业重大应用需求，突破一批核心技术，建立若干国家级应用节点的地球观测网格体系，形成若干重大应用示范系统，大幅度提高国产空间信息处理软件和导航定位终端产品的市场占有率。重点研究新型遥感器、地球空间信息系统技术、高精度无缝导航定位技术。
（2）稳定支持基础研究
坚持服务国家目标与鼓励自由探索相结合的原则，按照“求真探源，人才为本；发展基地，营造环境；双力驱动，重点突破”的发展思路，进一步完善学科布局，在新兴交叉学科和科学前沿取得重大突破；在世界科学发展的主流方向和具有我国优势、特色的基础研究领域，取得一批在国际上产生重大影响的原始性创新成果，大幅提升我国在国际科学界的地位；实施蛋白质研究、量子调控研究、纳米科学技术研究、发育与生殖研究四个重大科学研究计划，提高我国原始创新能力。
学科发展和科学前沿重大问题。在全面部署数学、物理、化学、天文学、地球科学、生物科学等基础学科的基础上，培育和支持新兴交叉学科，促进学科全面协调发展；选择一批重大科学前沿问题开展研究。优先部署生命过程的定量研究与系统整合，凝聚态物质与新效应，物质深层次结构和宇宙大尺度物理学规律，核心数学及其在交叉领域的应用，地球系统过程与资源、环境和灾害效应，新物质创造与转化的化学过程，脑科学与认知科学，科学实验与观测方法、技术和设备的创新等方向的重点课题。
专栏15：科学前沿重大问题
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│ 生命过程的定量研究与系统整合。重点开展遗传信息│
│的表达与调控，表观遗传学,系统生物学,系统发育与进化│
│生物学,生物信息学等研究，建立和完善系统生物学研究 │
│平台和模式生物平台。 │
│ 凝聚态物质与新效应。围绕强关联体系、软凝聚态物│
│质、极端条件下凝聚态物质等方面，加强新材料、新现 │
│象、新效应、新理论的研究，力争取得重大突破。 │
│ 物质深层次结构和宇宙大尺度物理学规律。主要研究│
│粒子物理学前沿基本问题，暗物质与暗能量的本质，微观│
│和宇观尺度以及高能、高密、超高压、超强磁场等极端状│
│态下的物质结构与物理规律，宇宙的起源和演化等。 │
│ 核心数学及其在交叉领域的应用。重点研究核心数学│
│中的重大问题，研究数学与物理学、生命科学、信息科 │
│学、工程科学、经济与金融等学科相互交叉而产生的重要│
│数学问题，如离散问题、随机问题、量子问题、算法问题│
│以及大量非线性现象中的数学理论和方法等。 │
│ 地球系统过程与资源、环境和灾害效应。建立陆基、│
│海基、空基、天基地球观测与探测系统和共享的地球系统│
│数据库，提高污染监测和归趋模拟能力以及对重大灾害的│
│预报能力，在大陆动力学、地球各圈层相互作用等方向取│
│得重大进展。 │
│ 新物质创造与转化的化学过程。发展物质合成、制备│
│与转化的新策略、新方法，实现功能分子、凝聚态和聚集│
│态分子功能体系的设计、可控合成、制备与转化，发展环│
│境友好的新方法、新反应与新路线、新催化剂与新试剂。│
│ 脑科学与认知科学。重点研究脑功能的细胞和分子机│
│理，脑重大疾病的发生发展机理，脑发育、可塑性与人类│
│智力的关系，脑的智力发育过程和机制，学习记忆等脑高│
│级认知功能的过程及其神经基础等。 │
│科学实验与观测方法、技术和设备的创新。重点研究生命│
│科学中动态、实时、原位、无损地高灵敏的检测、分析和│
│成像方法和技术；物质组成、结构及性能的空间、时间高│
│分辨实时、原位观测和表征的新方法；地球科学和空间科│
│学研究中新观测手段和信息获取的新方法。 │
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国家重大战略需求的基础研究领域。围绕农业、能源、信息、资源环境、人口与健康、材料、综合交叉和重要科学前沿等领域的战略需求，重点部署人类健康与疾病的基础研究，农业生物遗传改良和农业可持续发展中的基础科学问题，人类活动对地球系统的影响机制，全球变化及其区域响应，复杂系统、灾变形成及其预测调控，能源可持续发展中的关键科学问题，基础材料改性优化、新材料设计探索及其服役失效机理研究，极端环境条件下制造的科学基础，航空航天的重大基础科学问题，支持信息技术发展的科学基础等方面的研究。
专栏16：国家重大战略需求的基础研究领域
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│ 农业领域。重点研究农业生物功能基因组学，生物多│
│样性与新品种培育的遗传学基础，农业生物灾害预测、控│
│制与生物安全，农业资源高效利用与生态保护及修复、农│
│产品营养品质与农产品安全的基础科学问题，农业可持续│
│发展中的环境和生态问题等。 │
│ 能源领域。重点研究化石能源高效洁净利用与转化，│
│新能源和可再生能源大规模经济利用，大规模利用核能，│
│提高能源利用效率，巨型互联电网安全性，氢能规模无污│
│染制备、输运和存储等方面的关键科学问题。 │
│ 信息领域。开展微纳集成电路与光电子器件，高性能│
│计算与高可信软件，泛在、可控的下一代信息网络，海量│
│信息存储与处理的理论和方法，人机交互理论，信息安全│
│理论等方面研究，为信息技术的发展和应用提供新理论和│
│新方法。 │
│ 资源环境领域。重点开展水循环与水资源高效利用，│
│战略性矿产资源和化石能源成矿（藏）规律研究，以及勘│
│探开发和集约利用的新理论与新方法，土地利用与土地覆│
│被变化规律，大规模人类活动的生态影响和区域生态安全│
│，环境质量演变和污染控制，全球变化及其区域响应和适│
│应，中国近海及海洋生态环境演变和海洋安全等研究。 │
│ 人口与健康领域。重点开展人体生理和病理过程分子│
│与细胞机制，神经、免疫、内分泌系统在健康与疾病发生│
│发展中的作用，药物作用机理等研究。设置重大传染病和│
│中医理论专项，加强病原体传播变异规律与致病机制和中│
│医理论研究。 │
│ 材料领域。重点研究基础材料改性优化，新材料的理│
│化性质，围绕低维化、人工结构化、集成化、智能化等新│
│物理构架探索、设计和制备新材料，材料成型、加工的新│
│原理与新方法，材料表征与测量，材料服役行为及与环境│
│的相互作用等。 │
│ 综合交叉领域。重点研究极端环境条件制造的科学基│
│础，复杂系统灾变形成及其预测控制，城市化进程中的生│
│态环境、交通物流和社会公共安全相关科学问题，典型地│
│区行业循环经济系统结构与功能，空间探测等多领域交叉│
│重大科学问题。 │
│重要科学前沿。重点支持经过科学基金培育可望取得重大│
│突破的科学前沿研究，基于重大科学工程开展的科学前沿│
│研究，基于重大国际合作计划开展的科学前沿研究，需要│
│重点部署的前瞻性基础研究。 │
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