《國家自然科學基金“十四五”發展規劃》正式公布規劃全文,共計21個章節,完整的闡明了國家自然科學基金委十四五期間的發展方向與相關理念,其中(zhōng)值得注意的是,本次規劃公布了完整的115項“十四五”優先發展領域,這對于近幾年的國家自然科學基金申請具有重要意義!
“十四五”期間,積極布局一(yī)批具有前瞻性、戰略性的發展方向,鼓勵探索和提出新概念、新理論、新方法,促進科研範式變革和學科交叉融合。引導廣大(dà)科研人員(yuán)從國家重大(dà)需求和世界科學前沿出發,凝練提出并解決科學問題。素數分(fēn)布;丢番圖方程;朗蘭茲綱領;群與代數的結構;李理論;表示論與同調理論;代數簇的分(fēn)類與模空間;流形及度量空間的幾何與拓撲;計數幾何與數學物(wù)理;多複變超越問題;群上調和分(fēn)析及幾何群論;量子Grothendieck綱領;粗Baum-Connes猜想與粗嵌入理論;Teichmuller空間理論。Morse理論和指标理論;調和分(fēn)析及相關問題;Palis稠密性猜測;動力系統的穩定性、不穩定性與遍曆論;複動力系統的雙曲猜測與MLC局部連通性猜想;Stein流形及其全純映照的基本性質與結構;幾何、物(wù)理和力學中(zhōng)的偏微分(fēn)方程;概率與随機分(fēn)析;量子随機積分(fēn)的分(fēn)析理論。物(wù)質科學典型問題的數學建模與分(fēn)析;機理與數據的融合計算;不确定性量化;量子計算理論;數據科學和人工(gōng)智能中(zhōng)的優化模型、算法設計與分(fēn)析;組合優化、整數規劃及随機優化;複雜高維數據的統計計算、計算複雜性理論、建模與分(fēn)析;數據推斷的真僞性判定理論與方法;平均場系統的分(fēn)析、控制、微分(fēn)博弈及其數值計算;風險資(zī)産和金融風險的建模、模拟與分(fēn)析;約束最優控制問題;信息技術中(zhōng)的數據隐私保護與安全;工(gōng)業設計制造中(zhōng)的核心數學方法;腦網絡與生(shēng)物(wù)建模分(fēn)析中(zhōng)的關鍵數學問題。面向先進運載工(gōng)具、重大(dà)裝備等複雜動力學系統,重點研究動力學正問題中(zhōng)的新理論、新方法和新實驗,動力學反問題中(zhōng)的建模與辨識、監測與診斷,動力學設計問題中(zhōng)的系統特性和響應設計、拓撲和參數設計,動力學控制問題中(zhōng)的系統模型降階與驗證、新感知(zhī)與調控方法等。面向航空航天、先進制造、新能源等領域對優異力學性能、特殊功能的新材料和新結構的迫切需求,重點研究新材料的本構理論、破壞理論、多尺度力學行爲、新實驗與計算方法,新結構的力學設計與分(fēn)析、安全壽命評估、多功能驅動的設計方法、智能技術相結合的分(fēn)析方法等。面向航空、航天、航海等領域高速流動中(zhōng)力-熱-聲的多物(wù)理過程、多尺度結構的非平衡态湍流等複雜流動,重點研究流動中(zhōng)多因素耦合作用機制,計算模型的建立與複雜現象的複現,湍流多尺度結構演化機理、時空關聯理論和模型,高精度計算方法和實驗測量技術等。圍繞宇宙的起源和演化前沿科學問題,重點研究暗物(wù)質和暗能量的本質,宇宙網絡中(zhōng)的星系形成與演化,超大(dà)質量黑洞的起源與演化。8、銀河系、恒星、太陽及行星系統的多信使探測及研究圍繞和人類密切相關的銀河系演化和日地環境等前沿科學問題,重點研究銀河系、恒星的形成和演化,行星的宜居性,日冕加熱的機制,太陽磁場的産生(shēng)、儲能及釋能的物(wù)理機制與太陽活動預報,天體(tǐ)空間位置精确測定、動力學和應用研究,引力波、宇宙線、中(zhōng)微子的天體(tǐ)源和産生(shēng)機制,爲解決銀河系演化、引力波、太陽活動預報、行星科學、空間目标探測及導航等重大(dà)科學問題提供理論和觀測基礎。近地小(xiǎo)行星的起源與演化、物(wù)質組成與結構、動力學性質、輻射特性;近地小(xiǎo)行星編目、軌道監測與預報關鍵技術;近地小(xiǎo)行星撞擊風險以及對地球環境影響的評估、主動防禦關鍵技術。10、面向下(xià)一(yī)代望遠鏡的關鍵技術研究圍繞天文精确觀測面臨的關鍵技術問題,重點研究大(dà)口徑光學/紅外(wài)望遠鏡及科學探測技術,射電望遠鏡及科學探測技術,空間望遠鏡及科學探測技術,爲主導建設國家重大(dà)天文觀測設施、取得重大(dà)天文發現提供技術支撐。圍繞量子材料制備、物(wù)性研究和器件物(wù)理中(zhōng)的基礎性重大(dà)科學前沿問題,重點研究高溫超導等強關聯體(tǐ)系,非平庸新型拓撲材料,新型磁性、多鐵、光電和熱電材料,二維材料及其異質結構,複合材料體(tǐ)系、納米體(tǐ)系和軟凝聚态體(tǐ)系等,深入研究新型量子器件物(wù)理與技術,發展多體(tǐ)理論與計算方法,爲制備新型量子材料、研制新型量子器件提供理論和基礎支撐。圍繞量子計算、量子通信、量子傳感、量子精密測量等重要領域,重點研究量子計算、量子模拟與量子算法,量子通信實用化技術及其科學基礎,量子存儲和量子中(zhōng)繼,量子導航、量子感知(zhī)和高靈敏探測,高精度光鍾、時頻傳遞的新原理與方法,空域-時域精密譜學及量子态動力學測量技術,爲量子科技領域提供人才儲備和科技支撐。13、複雜結構與介質中(zhōng)的電磁場和聲場的機理與調控圍繞複雜結構與介質對電磁場和聲場的調控這一(yī)科學前沿與重大(dà)需求,重點研究具有特定時空序構的電磁/聲超構材料及超構表面,電磁/聲人工(gōng)體(tǐ)系中(zhōng)的單向操控,拓撲電磁/聲學體(tǐ)系,設計多功能、可重構/調諧的新型電磁/聲人工(gōng)器件,爲發現電磁場、聲場調控新機理,實現新型光、聲器件的研制和應用打下(xià)物(wù)理基礎。圍繞基本粒子的質量起源和基本性質,依托粒子物(wù)理大(dà)科學裝置,重點研究中(zhōng)微子質量序和質量;中(zhōng)微子振蕩中(zhōng)的CP破壞;誇克混合和CP破壞;韬輕子物(wù)理;重味誇克物(wù)理;誇克的稀有衰變和新物(wù)理;重子數和輕子數破壞過程和作用力統一(yī),推動粒子物(wù)理理論的完善和發展,揭示物(wù)質最深層次結構及其演化規律。圍繞受強相互作用支配的物(wù)質層次中(zhōng)展現的各類對稱性和複雜現象,重點研究量子色動力學在高能對撞過程的應用;格點量子場論及計算;手征對稱性的自發破缺和恢複研究;極端條件下(xià)QCD的對稱性性質和相結構探索;奇特态和強子譜學;奇特核、奇異核、超重核以及宇宙中(zhōng)元素合成機制;原子核中(zhōng)的對稱性及其破缺機制,深入認識強相互作用力的本質,揭示物(wù)質質量來源和元素起源。圍繞熱核聚變能源應用需求,面對全新的等離(lí)子體(tǐ)狀态,重點研究不穩定性及湍流和輸運;邊界等離(lí)子體(tǐ)物(wù)理和控制;多束激光等離(lí)子體(tǐ)相互作用;粒子能譜的非平衡特征對粒子能量輸運等的影響;高能量密度等離(lí)子體(tǐ)界面不穩定性;強耦合等離(lí)子體(tǐ)的輸運和輻射性質;等離(lí)子體(tǐ)混合,提高聚變等離(lí)子體(tǐ)行爲預測和控制能力,爲工(gōng)程發展提供理論支撐。面向爲發展變革性與戰略性功能材料提供物(wù)質基礎的重大(dà)需求,系統研究功能分(fēn)子、團簇與分(fēn)子聚集體(tǐ)等物(wù)質中(zhōng)原子、分(fēn)子與基元間相互作用的協同與調控機制,厘清多層次結構與功能間的構效關系,重點關注大(dà)分(fēn)子、超分(fēn)子等的精确構築、動态演變及其理論模拟,以及具有結構微/納體(tǐ)系的自下(xià)而上構築策略和跨尺度結構演化,以期高效、低能耗、可持續地創造具有豐富功能的新物(wù)質。面向物(wù)質的精準構築、功能的可控調節及對其結構認知(zhī)極限需要對測量手段的迫切需求,重點研究在極端、極限、外(wài)場調控或受限空間等非常規條件下(xià)的物(wù)質轉化、能量傳遞及其反應耦合過程,發展具有極限分(fēn)辨能力的超高時空分(fēn)辨表征技術與理論,爲物(wù)質高效合成、認識自然規律和生(shēng)命過程提供理論指導和實驗手段。圍繞凝聚态物(wù)質的表界面生(shēng)長控制及結構與性能調控等關鍵問題,重點研究原子/分(fēn)子在表界面上的吸附、擴散、生(shēng)長、組裝與反應,表界面電荷轉移與能量傳遞,表界面對稱性破缺、缺陷和摻雜以及異質界面構築對性質影響的微觀機制與作用原理,極端條件下(xià)材料表界面物(wù)性研究,表界面研究的新技術、新理論和新方法,在原子和分(fēn)子層次上揭示凝聚态物(wù)質的表界面結構與性能關系,實現功能體(tǐ)系的理性設計與制備。圍繞有關化學反應本質機理與調控、氣相與表界面重要化學過程等方面問題,聚焦多原子反應動态學,表界面化學反應動力學,分(fēn)子振動激發态、電子激發态及非絕熱動力學等方面研究,以期爲燃燒化學、大(dà)氣化學、星際化學、激光化學以及催化等學科提供理論基礎和技術支撐。瞄準儲能技術發展需要,重點發展電化學能源體(tǐ)系變革性技術的基礎理論、研究方法和器件系統,推動原理創新和工(gōng)程技術突破。爲電化學能源新原理的發現,新材料體(tǐ)系的構建、可再生(shēng)能源的規模化利用以及化石能源的綠色轉化提供理論和技術支撐。22、新範式下(xià)的分(fēn)子化學工(gōng)程面向化工(gōng)、新材料領域對本質安全化、綠色化、産品高端化發展的重大(dà)需求,重點研究納微流體(tǐ)原位觀測和分(fēn)子模拟新方法,揭示從分(fēn)子到納微尺度的傳遞反應規律及機制,建立跨尺度的分(fēn)子工(gōng)程科學理論,指導實現物(wù)質精準轉化和産品結構可控,構建從分(fēn)子到工(gōng)廠的無級放(fàng)大(dà)新範式,突破核心關鍵技術,爲碳達峰碳中(zhōng)和、下(xià)一(yī)代大(dà)數據中(zhōng)心熱管理材料、環境治理插層材料、重大(dà)疾病治療藥物(wù)等提供理論和技術支撐。圍繞複雜體(tǐ)系中(zhōng)化學信息的準确獲取,重點研究多功能耦合的化學傳感原理、技術和方法,極微弱傳感信号的實時、原位和無損信号辨識與解調,極低能量的複合驅動、高靈敏捕獲、傳輸及解調,多參數、多功能和超高靈敏器件的特性及其外(wài)界刺激響應的機理,超高時空分(fēn)辨光譜技術與成像分(fēn)析,多維譜學原理與技術,活體(tǐ)的原位和實時分(fēn)析,具有選擇性和特異性的高靈敏、多功能診療試劑。爲複雜體(tǐ)系的成分(fēn)、結構與性能的表征提供新的科學原理和技術支撐。圍繞免疫學中(zhōng)的重大(dà)科學問題,重點關注小(xiǎo)分(fēn)子(包括金屬離(lí)子)介導的免疫調控與幹預,爲開(kāi)發原創性的基于小(xiǎo)分(fēn)子的免疫診療技術提供支撐。針對神經行爲的化學生(shēng)物(wù)學本質以及相關疾病的緻病原因,重點關注化學探針和标記技術、原位實時觀測技術、結構生(shēng)物(wù)學技術,促進神經性疾病研究。面向我(wǒ)國制造業綠色改造升級的重大(dà)需求,着力發展高效綠色合成方法,基于人工(gōng)智能與自動合成,實現合成方法的智能化、自動化、集成化,開(kāi)發高效綠色化學及生(shēng)物(wù)轉化策略,推動資(zī)源的循環利用,推動高端及重要化學品的綠色智能制造和綠色生(shēng)物(wù)制造,以及再生(shēng)資(zī)源化學與循環化學的工(gōng)業化應用。26、能源資(zī)源高效轉化與利用的化學、化工(gōng)基礎面向能源資(zī)源轉化技術綠色、低碳、高效、智能、多元化方向發展的重大(dà)需求,重點研究載能化學物(wù)質之間的轉化、電/光/熱/機械能與化學能之間的轉換、能源的化學轉化機制與理論、能源資(zī)源高效轉化與利用的化工(gōng)基礎,爲引領能源技術革命和資(zī)源高效清潔利用提供理論和技術支撐。27、環境生(shēng)态體(tǐ)系中(zhōng)關鍵化學物(wù)質的溯源與安全轉化面向我(wǒ)國生(shēng)态環境質量改善和綠色發展的重大(dà)需求,重點研究重金屬及化學污染物(wù)等的廣域溯源、賦存形态、界面行爲、遷移轉化、防控治理、健康危害與生(shēng)态風險,爲環境化學污染物(wù)常态及應急狀态下(xià)的精準管控與治理提供理論和技術支撐。28、大(dà)數據與人工(gōng)智能在化學、化工(gōng)中(zhōng)的應用面向人工(gōng)智能、大(dà)數據領域的快速發展與化學化工(gōng)學科交叉融合的重大(dà)需求,重點研究化學和化工(gōng)關鍵基礎數據庫的構建及機器學習算法的建立與優化,人工(gōng)智能在功能分(fēn)子設計、化學反應與測量、以及系統工(gōng)程等領域的應用,爲功能分(fēn)子設計與合成、材料結構的快速鑒定、化學反應預測、化工(gōng)過程優化以及人口健康相關領域,提供完備的基礎分(fēn)子和材料數據庫以及高效、智能、專一(yī)性強的機器學習算法和化學新認知(zhī)和新理論。爲滿足信息、能源、醫學、環境、制造等領域對核心材料和關鍵技術的需求,重點發展新材料的分(fēn)子設計與規模制備,全周期可控的材料綠色制備、再生(shēng)與循環利用的新策略,實現關鍵材料及相關技術的突破,催生(shēng)變革性的新産業和新領域。面向地球關鍵過程或關鍵組分(fēn)觀測的技術突破與行星探測的科學前沿,重點研究地球與行星物(wù)質的物(wù)理化學性質和過程的觀測技術、實驗方法與計算模拟技術;深空、深地、深時、深海和宜居地球探測技術集成;地球科學大(dà)數據的分(fēn)析、同化、融合和共享技術;地球觀測和多源數據融合平台構建及關鍵技術;納米地球科學與行星地球科學新技術、新方法及相關儀器設備;多尺度、多參數和跨維度綜合分(fēn)析平台;大(dà)質量動能撞擊小(xiǎo)行星動态響應和能量傳遞規律、近距離(lí)核爆對近地小(xiǎo)行星的作用機理、非接觸式近地小(xiǎo)行星引力牽引作用機理及軌道偏移技術,爲建立數據-模式驅動的科學研究範式,革新地球系統多圈層定量集成研究手段提供支撐。圍繞地球與行星多圈層系統中(zhōng)物(wù)質和能量的耦合演化過程,以及行星宜居環境的形成和演化過程,重點研究宇宙、太陽系起源與演化;日地空間物(wù)理與空間大(dà)氣;行星大(dà)氣同位素特征及其對宜居性的影響;行星電離(lí)層同位素組成與大(dà)氣逃逸機制;宜居行星物(wù)質來源及揮發分(fēn)演化;行星宜居性演變的關鍵地質過程制約;地球和行星環境及生(shēng)命演化;地表環境災變及其與太陽及行星活動的關系;近地小(xiǎo)行星撞擊瞬時作用及引發次生(shēng)災害、撞擊對地球長期影響、進入大(dà)氣層熱力學與動力學過程。爲地球與行星科學的發展和創新提供多學科融通視角,開(kāi)辟有效的研究途徑。圍繞地球深部物(wù)質、結構和運動信息,以及地球内部圈層之間的相互作用機理,重點研究全球及典型區域深部物(wù)質、結構和運動特征;地球深部與淺表系統互饋機理與效應;大(dà)陸岩石圈流變演化及其資(zī)源、災害效應;地幔柱的起源、結構成份及其環境效應;地球深部過程及演變對資(zī)源環境的控制機制;闆塊俯沖起始的關鍵條件和驅動力;俯沖界面岩石圈流變性質與物(wù)質變化;闆塊物(wù)質運動的時間與空間軌迹的精确描述技術與方法;地球内/外(wài)核的結構與成分(fēn);地核的形成與演化;地球發動機動力學;核幔邊界結構與成分(fēn),爲探索地球深部與表層過程的耦合關系,發現固體(tǐ)地球多尺度運行規律奠定基礎。圍繞海洋多圈層的動力過程、生(shēng)命、化學過程,特别是深海大(dà)洋和極地、陸海交互帶對地球系統的調控機制,重點研究海洋動力學及其與生(shēng)物(wù)地球化學、生(shēng)态過程耦合作用;極地環境快速變化與多圈層相互作用;北極海冰變化與全球氣候系統的相互作用;極地冰凍圈快速變化産生(shēng)的生(shēng)态環境與重大(dà)工(gōng)程安全;冰蓋與冰架熱力-動力不穩定性機理;地球南(nán)北極與青藏高原氣候與環境變化的放(fàng)大(dà)效應機理;深海多圈層物(wù)質能量循環及資(zī)源效應;高-低緯海洋過程對全球變化的驅動和響應;近海多界面耦合過程;海洋多尺度動力過程與海-氣相互作用;深海極端環境下(xià)的生(shēng)命特征、生(shēng)存極限及适應策略的遺傳、生(shēng)理與生(shēng)化機制及其結構基礎;微生(shēng)物(wù)驅動黑暗深海物(wù)質循環、能量流動與生(shēng)态系統平衡的過程與機制;生(shēng)命起源及深海生(shēng)命與地球的協同演化機制;洋-陸邊界深部過程及資(zī)源效應,爲構建海洋多尺度運動理論框架,以及國家陸海統籌、藍(lán)色經濟和海洋可持續發展提供科技支撐。圍繞地球表層系統各圈層不同時空尺度的演變與運行規律,以及地球系統演變的資(zī)源環境效應,重點研究地球多圈層相互作用過程與環境及區域效應;生(shēng)物(wù)與環境協同演化機制;典型地理單元生(shēng)物(wù)地球化學循環與生(shēng)态、社會和健康效應;地球系統碳轉化速率與影響;多尺度氣候-水文-土壤-植被耦合機制與模拟;碳循環關鍵過程對升溫和大(dà)氣二氧化碳濃度的敏感性;人類社會排放(fàng)、土地利用變化和物(wù)質循環等對氣候系統的反饋;地表系統對生(shēng)命支撐要素的承載力;氣候變化對自然-社會-經濟複合系統風險預估與有序适應;海-陸-氣相互作用與數值模拟;陸面模式與碳氮循環過程;新一(yī)代氣候系統與地球系統模式;地球形變與地殼運動、陸海基準、近地空間天氣效應及地球内部質量遷移的綜合觀測與融合分(fēn)析,爲認知(zhī)地表過程和氣候變化與地球生(shēng)物(wù)和人類社會發展的相互作用關系,預測未來的地球表層過程、生(shēng)物(wù)多樣性、資(zī)源環境及環境變化趨勢提供關鍵科學證據和理論支撐。圍繞大(dà)氣中(zhōng)的物(wù)理、化學過程,及其與不同圈層的相互作用,發展高精度數值模式,重點研究大(dà)氣物(wù)理、大(dà)氣化學過程及相互影響機制;大(dà)氣能量和物(wù)質循環及圈層相互作用對天氣氣候、大(dà)氣環境的影響;天文因素對地球氣候變化的影響;天氣氣候、大(dà)氣環境變化的機制及預報預測理論和技術;氣候系統中(zhōng)雲和大(dà)尺度大(dà)氣環流及其之間的相互作用;天氣氣候數據均一(yī)化、同化、再分(fēn)析技術與系統;氣候變化與水循環時空變異及機理;天氣和氣候極端事件與災害風險形成機制;氣候變化的區域響應與适應;氣候系統監測平台;大(dà)氣模式與氣候系統,爲滿足可持續發展需求,增強防災減災和應對全球變化能力提供科技支撐。面向實現國家資(zī)源安全供給和支撐高質量發展目标,重點研究資(zī)源形成與富集機理;深層油氣勘探理論與技術;天然氣水合物(wù)開(kāi)發理論與技術;地球内部有機-無機相互作用及資(zī)源效應;圈層物(wù)質循環與成礦;全球典型沉積盆地火(huǒ)山熱液、缺氧事件和全球性快速氣候變化與富有機質沉積體(tǐ)的關系,在常規油氣高效勘探、非常規油氣資(zī)源“甜點區”預測、戰略性緊缺礦産資(zī)源富集等方面夯實科技創新的基礎。圍繞輕質金屬材料強韌化與使役性能綜合提高的問題,重點研究鎂合金、鋁合金、钛合金等輕質金屬材料設計、計算及組織性能調控新技術,原材料成分(fēn)控制、合金變形機制及塑性加工(gōng)新理論,腐蝕、摩擦磨損和疲勞等使役行爲與防護新機理,爲構建輕質金屬材料體(tǐ)系化自主研制和保障奠定科學基礎。圍繞5G/6G通信用關鍵高性能材料面臨的重大(dà)需求,優先發展新一(yī)代高性能通訊用低損耗電磁介質陶瓷、精密壓電、介電、多鐵、半導體(tǐ)等新材料,重點研究材料與器件一(yī)體(tǐ)化設計新原理、制備新工(gōng)藝、器件集成及評估新方法,探索新型通訊器件的新概念,如超構、拓撲、突現等,爲發展新一(yī)代通訊器件提供理論和技術支撐。39、生(shēng)物(wù)醫用高分(fēn)子材料基礎圍繞高端生(shēng)物(wù)醫用高分(fēn)子材料發展面臨的問題,重點研究基礎生(shēng)物(wù)醫用高分(fēn)子材料,高分(fēn)子診斷材料,植入介入高分(fēn)子材料,藥用高分(fēn)子材料,材料的合成新方法,高分(fēn)子材料與生(shēng)物(wù)活性分(fēn)子、細胞和組織之間的相互作用,生(shēng)物(wù)醫用高分(fēn)子材料的多功能協同與集成新方法,有效支撐生(shēng)命健康領域對高分(fēn)子材料發展的需求。面向人工(gōng)智能、新能源等戰略新興領域對材料多功能集成的重大(dà)需求,重點研究材料多功能耦合與集成新原理,功能集成驅動的材料設計新方法,具有奇異功能組合的新概念材料,多尺度、多維度和多自由度相互作用的材料複合體(tǐ)系,爲柔性電子、存算一(yī)體(tǐ)、精準醫療和極端環境新能源等領域的材料多功能集成與器件設計提供理論和技術支撐。41、戰略性關鍵金屬資(zī)源開(kāi)發利用基礎理論圍繞我(wǒ)國戰略性關鍵金屬領域面臨的資(zī)源處理的複雜性難題,重點研究極端/受限環境關鍵金屬礦采礦,低品位資(zī)源礦相轉化與金屬超常富集,共伴生(shēng)相似元素深度分(fēn)離(lí),二次資(zī)源綠色循環利用,高純金屬制備與材料加工(gōng),冶金過程數字化與智能化,海水中(zhōng)戰略關鍵金屬資(zī)源的分(fēn)離(lí)提取與利用等,建立關鍵戰略金屬資(zī)源高效開(kāi)發-高值利用的理論基礎與技術體(tǐ)系。42、低碳能源電力系統與電能高效高質利用理論與技術圍繞碳達峰碳中(zhōng)和戰略目标對能源電力系統“源網荷儲”全環節低碳化的要求和挑戰,重點研究高比例可再生(shēng)能源電力系統安全穩定運行,規模化高安全電力儲能,先進電工(gōng)材料、器件和裝備,電能高效高質轉換與變換,高性能電氣計算與數字孿生(shēng),綜合能源高效利用與能源互聯網等新理論、新技術,形成支撐高比例清潔發電和電能利用的基礎理論和關鍵技術體(tǐ)系,助力能源系統深度脫碳。圍繞機電裝備功能集成化、性能極端化發展帶來的挑戰,重點研究複雜機電系統多學科集成,機器人化智能裝備基礎,核心基礎件的高能效、高性能、低噪音和長壽命設計,極端服役環境下(xià)裝備可靠性與智能運維,精準成形制造,超精密、超高速或超強能場加工(gōng),高性能裝配與數據驅動的智能制造系統,多維多參數測量與微納制造,爲創新裝備制造基礎理論和設計方法奠定基礎。圍繞作物(wù)柔性體(tǐ)和複雜農田環境帶來的低可靠性作業問題,重點研究土壤-作物(wù)-機器系統互作機制,高效低損作業機構設計理論;探索作業信息快速感知(zhī)、作業變量有效決策、作業指标精确監測、作業故障精準診斷方法;突破耐磨減阻及高密封性新材料技術,丘陵山區特殊地形适應性作業技術,爲農業現代化作業裝備提供有效科學支撐。45、土木工(gōng)程基礎設施智能化建造、安全服役與功能提升理論基礎圍繞土木工(gōng)程全壽期安全保障與綜合性能提升面臨的關鍵問題,重點研究基礎設施智能設計建造,高性能材料與結構一(yī)體(tǐ)化設計,複雜環境基礎設施全壽期性能與韌性提升,既有土木工(gōng)程結構智能診斷、運維保障與功能提升,高性能土木工(gōng)程智能化、工(gōng)業化與綠色化基礎理論與關鍵技術,爲國家重大(dà)戰略基礎設施建設提供重要科技支撐。面向巨型水網災害風險挑戰,重點研究江河中(zhōng)長期水沙演變和預測,巨型水網水文效應與動力學,高效節水和水資(zī)源适應性管理理論,水資(zī)源空間均衡理論,水工(gōng)程智能建造與安全服役理論,水災害風險評估與防控,水生(shēng)态安全保障理論。探索巨型水網水文-生(shēng)态-工(gōng)程-社會耦合機制,形成理論技術體(tǐ)系,爲國家水網建設提供基礎科學支撐。圍繞水中(zhōng)高風險污染物(wù)和水傳播病原體(tǐ)的控制要求和挑戰,圍繞城市水系統物(wù)質循環與水質變化的耦合過程,重點研究水質安全評價方法和基準制定理論,飲用水的化學、生(shēng)物(wù)與毒性安全及全過程風險控制,污水能源資(zī)源轉化與多目标循環利用,再生(shēng)水生(shēng)态融合、生(shēng)态循環與水質安全信息智能管控,爲保障水質安全、構建可持續城市水系統奠定基礎。48、深海與極地工(gōng)程裝備設計和運維基礎理論圍繞深海和極地工(gōng)程裝備設計的理論難題,重點研究極端海洋環境演化,多尺度海洋裝備動力學、流-固-冰-氣耦合、巨系統韌性控制理論,深海與極地動力裝備可靠性和水下(xià)聲學特性,形成海洋開(kāi)發和探測裝備的設計、施工(gōng)和運維新方法。圍繞未來光學領域面臨的超精密像差控制、超高分(fēn)辨率探測、極弱信号獲取、大(dà)容量信息傳輸等技術挑戰,探索新的光幹涉、衍射及光譜分(fēn)析等方法,研究突破光學衍射極限的成像方法,新型納米光刻光學技術,極端光學檢測技術,新型光學材料與核心器件、新型激光技術等,爲高端精密儀器、智能裝備等産業發展提供關鍵技術支撐。圍繞高速率、低功耗、集成化與智能化光電子器件面臨的新問題、新挑戰,研究微波光子器件及集成,紅外(wài)及太赫茲光電子器件,智能光計算與存儲器件,光量子器件及芯片,異質異構光電子集成技術,片上多維光電信息調控技術等,爲滿足下(xià)一(yī)代信息技術的發展需求提供有效支撐。圍繞寬禁帶半導體(tǐ)大(dà)失配外(wài)延、摻雜與異質集成等難題,研究大(dà)尺寸單晶襯底與外(wài)延生(shēng)長,異質結構構築、集成及物(wù)性調控,矽基等異質集成技術,高性能器件制備工(gōng)藝、模型和可靠性評測方法等,推動核心裝備研制,支撐寬禁帶半導體(tǐ)器件與系統的發展與應用。圍繞電子信息系統向空天地海應用拓展帶來的新問題,研究極端和複雜應用條件下(xià)高性能集成化電子器件、敏感器件以及微波光子器件與系統原理,發展新材料、新架構、新機制的電路、射頻模塊及天線技術,探索高效電磁計算、電磁波智能調控方法、以及電子信息系統跨越發展新技術,服務國家電子信息産業發展戰略。圍繞集成電路面臨的效能瓶頸及功能融合複雜性等挑戰,研究新型邏輯、存儲和傳感器件,新型計算範式,新材料和跨維度集成技術,以及系統-電路-工(gōng)藝協同設計、敏捷設計與智能化設計等新工(gōng)具,研發高端芯片、功能融合芯片及核心裝備技術,支撐未來信息系統發展。圍繞複雜環境和複雜目标信息獲取與處理的難題,探索多源融合探測成像、多維度稀疏信号處理、智能遙感信息處理與目标識别等新機理、新方法,發展典型環境聲信号感知(zhī)、高維圖像及媒體(tǐ)信息等動态協同處理方法,爲國家應急響應系統建設及應用拓展提供技術支撐。爲應對網絡的可擴展性、時效性和安全性難題,研究多模态智能網絡,包括新型的軟件定義網絡、數據中(zhōng)心網絡、雲邊端融合網絡和工(gōng)業互聯網等網絡;研究網絡安全,涉及新型的量子密碼、物(wù)聯網安全、匿名網絡治理、區塊鏈、關鍵信息基礎設施安全和網絡内生(shēng)安全等技術,開(kāi)展未來網絡基礎理論研究、底層框架與傳輸協議相關基礎研究,爲構築新一(yī)代高效安全可控的網絡空間提供支撐。圍繞空天地海協同信息網絡發展需求,研究協同融合網絡的信息論基礎和通信理論,多尺度、跨媒介信息高速實時可靠傳輸機制,高移動場景全頻譜全覆蓋信息網絡一(yī)體(tǐ)化組網理論與智能管控機理,水下(xià)信息感知(zhī)探測與傳輸組網基礎理論、水下(xià)無人裝置與水面船舶互聯基礎理論,服務船聯網應用技術研發,有效支撐一(yī)體(tǐ)化多業務空天地海信息網絡建設及應用。圍繞制造過程複雜場景認知(zhī)、調控和優化決策等難題,研究工(gōng)業信息物(wù)理系統智能構建、信息感知(zhī)與認知(zhī)、數字孿生(shēng)與交互、跨層域協同控制與優化決策、系統安全管控、人機共融風險動态評估與決策等關鍵技術,有效支撐制造業網絡化、智能化發展。圍繞人工(gōng)智能應用中(zhōng)的安全可信複雜性難題,重點研究大(dà)型知(zhī)識庫自動構建、表示與推理等方法,探索自主遂行複雜任務的智能本體(tǐ)理論,建立具備自主學習和進化能力的認知(zhī)模型,發展通用人工(gōng)智能算法,支持安全可信人工(gōng)智能模型驗證,有效支撐工(gōng)業、醫療、公共安全等領域人機混合應用的快速發展。爲克服構建類腦智能模型等難題,重點研究複雜環境高性能智能視覺傳感器及系統技術,對視聽(tīng)感知(zhī)等生(shēng)物(wù)智能對應腦區的神經網絡實現精細模拟,從而構建大(dà)腦視覺智能和芯片功能驗證方法體(tǐ)系,探索大(dà)腦信息處理機理,爲類腦自然環境的感知(zhī)、理解和自主決策奠定理論基礎。圍繞複雜環境下(xià)智能無人系統自主控制、協同、安全等難題,重點研究個體(tǐ)、多體(tǐ)、群系統建模與多尺度調控等新機制,以及資(zī)源受限條件下(xià)信息獲取、交互與共享,開(kāi)放(fàng)環境下(xià)态勢感知(zhī)、協同控制與動态博弈,系統本質安全、可信評估與快速自愈等新技術,爲實現智能群系統自主協同與安全免疫奠定基礎。61、生(shēng)物(wù)與醫學電子信息獲取和處理面向生(shēng)物(wù)電子系統微型化和信息多樣化等面臨的新挑戰,重點研究分(fēn)子、細胞和生(shēng)物(wù)系統信息融合交互方式,以及光遺傳分(fēn)析等新方法,發展新一(yī)代生(shēng)物(wù)電子芯片與微系統技術,形成生(shēng)物(wù)醫學傳感與影像數據的高靈敏、跨尺度信息檢測和處理能力,探索生(shēng)物(wù)信息的本質及演化規律,以及醫學信息的新方法、新技術,爲提升國民健康水平提供信息技術支撐。62、生(shēng)物(wù)重要性狀與環境适應的進化機制自然選擇、适者生(shēng)存是進化論的基石和生(shēng)物(wù)學最基本的核心問題,重點研究重要性狀起源、進化與人工(gōng)馴化,全球環境變化對生(shēng)物(wù)重要性狀和功能進化的影響,極端環境适應性進化的遺傳基礎,種間互作關系的進化與協同進化機制,重要類群的基因組系統發育和生(shēng)命之樹(shù)重建,物(wù)種形成機制等問題,揭示進化規律與機制,爲環境變化應對提供理論支撐。63、病原微生(shēng)物(wù)緻病及與宿主互作機制及免疫調節圍繞感染與免疫這一(yī)與人民生(shēng)命健康密切相關的領域,重點研究重要病原微生(shēng)物(wù)的基本生(shēng)物(wù)學特征、變異和溯源,鑒定新發病原微生(shēng)物(wù),揭示關鍵緻病因子和耐藥機制,了解宿主對病原微生(shēng)物(wù)的免疫應答,免疫細胞分(fēn)化與功能,免疫記憶異質性的分(fēn)子基礎和免疫記憶的形成機制等問題,理解感染性疾病發生(shēng)機制和免疫機制,爲幹預策略提供理論基礎。64、細胞命運可塑性與器官發生(shēng)、衰老和再生(shēng)的分(fēn)子基礎圍繞再生(shēng)醫學和應對老齡化社會的重大(dà)需求,重點研究細胞命運可塑性及發育潛能調控機制,器官發生(shēng)機制,成體(tǐ)幹細胞的鑒定、體(tǐ)外(wài)擴增和幹性維持,器官再生(shēng)修複關鍵功能細胞的鑒定,組織器官穩态維持與衰老機制,類器官和類系統的構建及應用,細胞命運操控等問題,爲幹細胞治療、在體(tǐ)修複、器官再造提供理論依據和方法策略。65、機體(tǐ)功能活動的生(shēng)物(wù)信息流生(shēng)物(wù)信息流是生(shēng)命存在的基本特征和生(shēng)物(wù)學的前沿科學問題,重點研究基因的結構、功能、變異、傳遞和表達規律,核酸修飾與調控,染色質裝配及高級結構,表觀遺傳信息的建立與繼承,發育與衰老相關的遺傳和表觀遺傳調控,細胞對環境信号的響應與記憶,代謝信息流的産生(shēng)與調控等問題,以揭示生(shēng)物(wù)信息流基本規律,理解其在健康與疾病狀态中(zhōng)的意義。66、生(shēng)态系統對全球變化的響應與适應面向全球變化對生(shēng)态系統的沖擊這一(yī)日益嚴峻的國際性挑戰,重點研究生(shēng)态系統多功能性、穩定性及其對全球變化的響應;生(shēng)态系統不同功能間的協變、區域變異及其調控;性狀、物(wù)種豐富度與譜系多樣性對生(shēng)态系統的調控;全球變化下(xià)植物(wù)和微生(shēng)物(wù)互作對多功能性及其穩定性的調控;生(shēng)态系統固碳能力提升等問題,爲打造美麗中(zhōng)國生(shēng)态環境提供科學基礎。67、林草生(shēng)物(wù)質定向培育與高效利用面向我(wǒ)國農林剩餘物(wù)規模化轉化與利用的重大(dà)需求,重點研究木質纖維碳水化合物(wù)複合體(tǐ)結構屏障高效降解與組分(fēn)清潔分(fēn)離(lí)策略,木質纖維組分(fēn)分(fēn)子定向重組與功能化機制,木質素高效分(fēn)離(lí),降解及構效關系基礎,林木次生(shēng)代謝産物(wù)的高效合成及分(fēn)離(lí),林木特異次生(shēng)代謝物(wù)及林木纖維合成林源蛋白(bái)的生(shēng)物(wù)反應器設計與功能評價,優質安全與功能型草産品加工(gōng)調制的生(shēng)物(wù)學基礎,爲農林剩餘物(wù)高效利用和生(shēng)産高附加值産品提供理論和技術支撐。68、食品安全與營養、品質的生(shēng)物(wù)學基礎與調控機制面向人們對食品安全和營養健康日益增長的重大(dà)需求,重點研究食品加工(gōng)及制造的生(shēng)物(wù)學基礎與調控機制,食品營養組分(fēn)與腸道菌群的相互作用,食品安全危害因子的檢測與防控機制,優良食品微生(shēng)物(wù)菌種選育與制備,食品感官品質形成機理及調控機制,食品及糧食貯藏與保鮮過程中(zhōng)品質劣變的生(shēng)物(wù)學基礎,爲高品質健康食品制造提供技術支撐,爲保障我(wǒ)國食品安全與人民生(shēng)命健康提供理論依據。69、農作物(wù)重要遺傳資(zī)源基因發掘及分(fēn)子設計育種的理論基礎面向種業自主創新的重大(dà)需求和重大(dà)科學問題,重點研究重要農作物(wù)遺傳資(zī)源保護、利用與種質創新,農作物(wù)野生(shēng)近緣種的遺傳多樣性和分(fēn)化,農作物(wù)起源、演化規律與人工(gōng)馴化,農作物(wù)種質資(zī)源優良基因規模化發掘和高通量評價,農作物(wù)重要農藝性狀的遺傳機理和基因調控網絡解析,農作物(wù)品種分(fēn)子設計和基因組編輯的理論與模型,爲農作物(wù)分(fēn)子設計育種以及突破性品種培育提供優異種質和重要基因。面向園藝産業從數量擴張到優質高效升級轉型的重大(dà)需求,重點研究園藝産品外(wài)觀、色澤、風味品質、營養物(wù)質形成基礎與調控,品質形成的級聯調控機制及其調控網絡,植物(wù)激素信号轉導與品質形成的交互調控機制,園藝産品品質形成與環境耦合的信号途徑與調控機制,基于分(fēn)子調控網絡的品質調節物(wù)質的研究,爲園藝産品品質調控與營養成分(fēn)改良提供理論和技術支撐。71、農業動物(wù)重要性狀形成的生(shēng)物(wù)學基礎面向畜禽、水産育種效率提升等重大(dà)需求,重點研究高效精準育種爲導向的組學大(dà)數據分(fēn)析與基因組選擇方法,動物(wù)重要經濟性狀功能基因挖掘,動物(wù)生(shēng)長、抗病、繁殖、品質等性狀形成的生(shēng)理生(shēng)化基礎,動物(wù)表型組智能化、規模化檢測新方法和新工(gōng)具,動物(wù)腸道菌群-遺傳互作及其對重要性狀的調控機理,爲畜禽、水産高效育種技術研發和優良品種培育及持續改良提供理論依據和技術支持。72、農業動物(wù)重要疫病病原的生(shēng)物(wù)學面向重要動物(wù)疫病和人獸共患病防控的重大(dà)需求,重點研究動物(wù)重要疫病的傳播機制,流行規律與預警,動物(wù)重要疫病病原的結構與功能,動物(wù)重要疫病疫源的感染與緻病機制,動物(wù)新發重要疫病病原的免疫生(shēng)物(wù)學,動物(wù)再現重要疫病病原的遺傳演化與變異機制,動物(wù)抗新發和再現疫病病原感染的免疫機理,爲動物(wù)疫病的疫苗、診斷技術、藥物(wù)設計以及防控策略制定提供理論和技術支撐。針對重大(dà)疾病防治策略的重大(dà)需求,探尋複雜疾病共性病理基礎,重點研究非可控性炎症的調控機制,細胞能量代謝的穩态調控與失衡機制,細胞異質性與微環境,微生(shēng)态的動态圖譜及其變化規律,遺傳因素與環境因素互作規律,組織器官損傷、修複與再生(shēng)機理,以闡明重大(dà)疾病發生(shēng)發展與轉歸的共性規律和機制,爲疾病防治提供新思路。針對免疫治療策略應用于疾病防治的重大(dà)需求,重點研究惡性腫瘤、感染性疾病、自身免疫性疾病等重大(dà)疾病發生(shēng)發展過程中(zhōng)免疫應答調控的多層次多尺度新機制和規律特征,免疫微環境的構成和動态演變機制,探尋基于免疫應答和免疫微環境的個體(tǐ)化診療新策略,爲重大(dà)疾病免疫治療提供理論基礎。針對腫瘤精準診斷和個體(tǐ)化治療的重大(dà)需求,重點研究腫瘤多維度表型特征和細胞命運,腫瘤異質性和微環境變化規律及調控網絡,尋找腫瘤篩查和早診新方法,建立腫瘤治療新技術和綜合治療新策略,爲腫瘤防治提供新思路和新方法。針對降低重大(dà)慢(màn)性病負擔、提高患者生(shēng)存質量的重大(dà)需求,圍繞心腦血管疾病、内分(fēn)泌及代謝疾病、慢(màn)性呼吸系統疾病等常見重大(dà)慢(màn)性病,重點研究其緻病因素、發病機制和風險預測體(tǐ)系,構建人類疾病動物(wù)模型,爲重大(dà)慢(màn)性病的病因預防、早期診斷和精準治療提供科學依據。針對新發突發傳染病風險及常見傳染病防控的重大(dà)需求,重點研究重大(dà)及新發突發傳染病的預警、防控及臨床救治新策略,病原體(tǐ)的快速分(fēn)離(lí)與鑒定、緻病機制,診斷試劑、藥物(wù)和疫苗開(kāi)發,爲健全和完善重大(dà)傳染病衛生(shēng)醫療救治體(tǐ)系和救治服務能力提供理論和技術支撐。針對我(wǒ)國神經精神疾病高發現狀,面向腦科學研究前沿,開(kāi)展腦結構解析、腦發育及腦功能研究,重點研究腦血管病、阿爾茨海默病、帕金森(sēn)病等重大(dà)腦疾病的緻病機理,常見精神障礙性疾病、麻醉、疼痛與成瘾的神經基礎,高風險人群的篩選策略及早期精準診療技術,爲重大(dà)腦疾病的防治提供科學理論與方法。圍繞應對人口老齡化的重大(dà)需求,重點研究器官、組織、細胞衰老的生(shēng)理機制及衰老相關疾病的發生(shēng)機制與幹預策略,延緩組織器官衰老、長壽相關關鍵因素及機制,老齡化相關健康醫療大(dà)數據分(fēn)析與應用,建立衰老評價體(tǐ)系,發展可穿戴設備和移動醫療技術,爲推進老齡化健康和老年疾病的防治提供理論和技術支撐。針對生(shēng)殖健康的重大(dà)需求,重點研究生(shēng)育力建立和維持的關鍵機制及生(shēng)育力下(xià)降的發生(shēng)機理,重大(dà)出生(shēng)缺陷和遺傳性疾病的病因和發生(shēng)機制,孕前、孕期、産前篩查診斷和宮内幹預治療技術,妊娠與分(fēn)娩相關危重症發生(shēng)機制、早期預警與幹預,早産和胎兒生(shēng)長受限的發病機制及預測、預防,生(shēng)殖健康研究的新模型和新體(tǐ)系,遺傳與罕見疾病的發病機制和防治策略,爲提高人口生(shēng)育力、減少人口出生(shēng)缺陷和提升人口素質提供保障。針對提高兒童保健與疾病診治水平的重大(dà)需求,重點研究兒童惡性腫瘤、遺傳代謝内分(fēn)泌疾病、心血管疾病、呼吸系統疾病等常見疾病的病因、機制及防治,揭示兒童生(shēng)長發育規律、疾病譜及其病因構成、發生(shēng)機制和轉歸,兒童重大(dà)疾病的風險預測、早期篩查和綜合管理,爲兒童重大(dà)疾病的精準防治提供科學依據。針對災害救援、突發應急處置及特殊環境條件下(xià)醫學保障的重大(dà)需求,重點研究多髒器功能障礙的組織器官損傷機制與幹預,休克與心肺腦複蘇,常見器官移植的基礎理論和幹預策略,常見緻殘緻畸疾病的康複理論與新型康複技術,航空、航海、極地、高原等特殊環境下(xià)機體(tǐ)穩态失衡與疾病發生(shēng)及幹預,爲降低急重症和極端環境相關疾病造成的高死亡率、高緻殘率,改善患者生(shēng)存質量提供支撐。針對加強公共衛生(shēng)體(tǐ)系建設,提升疾病防控能力的重大(dà)需求,重點研究重大(dà)傳染性疾病和非傳染性慢(màn)病的流行特征、易感因素與預防策略,重大(dà)突發公共衛生(shēng)事件預警與監測,環境暴露對健康的危害及診治新策略,生(shēng)活方式、膳食營養健康與疾病預防,爲降低重大(dà)疾病及重大(dà)公共衛生(shēng)事件對人民健康造成的危害提供決策依據。84、中(zhōng)醫理論與中(zhōng)藥現代化研究針對傳統中(zhōng)醫藥服務人民生(shēng)命健康的重大(dà)需求,重點研究證候與病症、藏象與經絡等中(zhōng)醫理論基礎,中(zhōng)醫藥治未病,經方驗方和中(zhōng)醫藥整體(tǐ)治療優勢病種的科學内涵、系統療效評價和整合作用機理,中(zhōng)藥藥效物(wù)質代謝,中(zhōng)醫藥現代化制藥和診療設備,建立中(zhōng)醫藥定量化、可讀化的表征體(tǐ)系,爲促進中(zhōng)醫藥标準化和現代化、發揮中(zhōng)醫在養生(shēng)保健、疾病康複治療等方面的優勢提供理論和科學支撐。85、創新藥物(wù)及生(shēng)物(wù)治療新技術針對人類疾病譜不斷演變對創新藥物(wù)和生(shēng)物(wù)治療新技術的重大(dà)需求,重點研究藥物(wù)設計和篩選體(tǐ)系,創新藥物(wù)療效與毒性評價,發展類器官模型,創建新型生(shēng)物(wù)治療技術,爲新藥研制、提升臨床治療水平提供理論依據和技術保障。針對智能化醫療模式對健康醫療大(dà)數據獲取和分(fēn)析的重大(dà)需求,重點研究健康與疾病狀态下(xià)組織器官的定位定量數據獲取的相關理論與前沿技術,疾病數據資(zī)源的規範化和标準化,病理生(shēng)理特征與臨床表型的對應關系,基于人工(gōng)智能的醫學影像、病理、分(fēn)子特征一(yī)體(tǐ)化識别,大(dà)數據風險防控等,爲推進健康醫療大(dà)數據智慧管理和醫療智能決策提供理論基礎與技術支撐。87、大(dà)數據與人工(gōng)智能時代的計算新理論與新方法針對大(dà)數據與人工(gōng)智能時代對傳統理論方法的挑戰,重點研究大(dà)數據統計學基礎、基礎算法,深度學習的數學理論;時空多尺度特征問題的建模與計算;微觀介觀模型的不确定性量化;數學物(wù)理反問題的分(fēn)析與計算;E級計算的高效共性優化算法;物(wù)聯網的建模、分(fēn)析與控制;網絡與信息安全、腦網絡與生(shēng)物(wù)網絡中(zhōng)的優化問題。88、軟物(wù)質功能體(tǐ)系的設計、調控與理論面向生(shēng)命健康領域對高分(fēn)子材料的重大(dà)需求,從高分(fēn)子材料和生(shēng)命軟物(wù)質體(tǐ)系特點出發,跨越軟物(wù)質從微觀分(fēn)子結構到宏觀聚集态功能之間較長的時間尺度和多重的空間維度,重點研究軟物(wù)質功能體(tǐ)系的設計原理、調控方法、非平衡态熱力學等理論描述,提出新概念、挖掘新功能,爲創新高分(fēn)子材料提供基礎理論支撐。89、生(shēng)命體(tǐ)系多層次交互通訊的分(fēn)子基礎面向生(shēng)命體(tǐ)系化學通訊研究前沿,重點關注不同種屬、同一(yī)物(wù)種不同層級及不同個體(tǐ)的近程和遠程的通訊機制,生(shēng)物(wù)體(tǐ)通訊物(wù)質和載體(tǐ)的化學幹預和應用,生(shēng)命體(tǐ)系通訊物(wù)質形成的分(fēn)子基礎與相互作用、轉化與轉運機制,以及對生(shēng)物(wù)生(shēng)存與功能的影響等,爲調控生(shēng)命體(tǐ)系多層次交互通訊提供理論支撐。面向複雜人-地系統,針對地球環境演化進程及其影響因素,重點研究環境污染過程、調控與修複;生(shēng)存環境變化與人類社會發展;環境質量演變、預測與管理;污染物(wù)的環境風險與健康效應;城鎮化與資(zī)源環境承載力;人類活動與城鄉融合過程、效應及調控;人類活動與資(zī)源環境耦合調控;地表環境變化與生(shēng)态系統服務;綜合地域系統演變與要素協同驅動機制;資(zī)源環境制衡與風險預警;地表過程緻災機理與鏈式災害演化機制;巨災風險防範與韌彈性社會範式;地質與工(gōng)程災害的緻災機理、識别預警與防控;地理實體(tǐ)與虛拟空間映射下(xià)重大(dà)突發公共安全事件過程推演;環境變化與人畜共患傳染病風險,爲認識表層環境宜居性的形成機理與各要素耦合關系提供理論支撐。91、面向碳達峰碳中(zhōng)和的能源高效利用與節能減排的科學基礎圍繞能源高效利用與節能減排的重大(dà)需求以及我(wǒ)國碳減排面臨的巨大(dà)挑戰,重點研究化石能源低碳利用,可再生(shēng)能源高效利用,核能安全利用,超高參數循環、高密度儲能及能質調控,高耗能産業節能與低品位能源利用新理論,建築、交通領域節能減排技術,制冷/熱泵能效提升、多能互補與智慧能源系統新技術,節能減排基礎零部件、基礎工(gōng)藝、關鍵基礎材料,研究高效低成本制氫/儲氫/加氫,污染物(wù)生(shēng)成機理與控制新方法,爲推動能源革命提供理論和技術支撐。92、智能運載系統人-機共享駕駛與車(chē)-路-雲協同技術圍繞自動駕駛中(zhōng)人-機共享駕駛的協同控制要求與挑戰,圍繞智能運載系統人-車(chē)-路-雲耦合機制,重點研究智能運載系統人-機沖突機理,智能運載工(gōng)具人-機協同理論,面向自動駕駛的車(chē)-路協同感知(zhī)及信息融合,人-車(chē)-路-雲協同智能駕駛規劃、決策與系統優化控制等技術,提升交通系統安全與效率,爲實現低成本智能駕駛奠定技術基礎。爲有效克服傳統計算模式在人機物(wù)三元空間的應用局限,重點研究新型計算理論、人機物(wù)融合軟件理論與方法、人機協作編程與智能化軟件、新型數據庫系統、新型計算機體(tǐ)系結構與系統軟件、高性能計算與存儲架構及系統、計算系統可信保障技術等,爲實現原創性突破、支撐計算技術新發展奠定基礎。面向多元異構空間的信息感知(zhī)與交互等新需求,探索大(dà)數據融合、關聯計算和知(zhī)識發現的新機制,研究人機協同的分(fēn)布式認知(zhī)模型和交互範式,攻克增強式感知(zhī)、交互顯示、可視分(fēn)析等關鍵技術,推動大(dà)數據驅動的人機混合智能與機器學習平台建設,從根本上提升智能交互裝備的核心競争力。95、認知(zhī)和感知(zhī)的神經生(shēng)物(wù)學基礎圍繞認知(zhī)與感知(zhī)等與生(shēng)理、心理健康密切相關的神經生(shēng)物(wù)學問題,重點研究神經細胞譜系及環路發育,腦連接圖譜結構與功能,突觸信息編碼機制,感知(zhī)覺信息加工(gōng)的基本單元和過程,行爲與認知(zhī)的神經機制,認知(zhī)與行爲的計算建模,注意與意識的産生(shēng)和調控,心理異常的幹預靶點等,爲腦健康、心理健康和相關疾病提供機制性理解和策略性指導。96、跨時空、跨尺度生(shēng)物(wù)分(fēn)子事件探測與解析生(shēng)物(wù)分(fēn)子事件是生(shēng)命活動的基礎,其探測與理解是生(shēng)物(wù)學的前沿。重點研究生(shēng)物(wù)分(fēn)子高分(fēn)辨率結構解析與功能注釋,生(shēng)物(wù)超分(fēn)子及亞細胞器的結構與裝配機制,細胞原位水平的生(shēng)物(wù)大(dà)分(fēn)子結構與動态相互作用,生(shēng)物(wù)大(dà)分(fēn)子分(fēn)泌機制及代謝調控,生(shēng)物(wù)分(fēn)子網絡,新型多模态跨尺度生(shēng)物(wù)成像技術等,揭示生(shēng)命活動基本規律,爲幹預、改造生(shēng)命活動提供理論指導。97、生(shēng)命體(tǐ)的精準設計、改造與模拟圍繞創建生(shēng)命體(tǐ)所需的材料遴選、元件構建、工(gōng)具開(kāi)發等實際需求,重點研究基因編輯工(gōng)具與策略,基因元件、調控模塊及回路設計,生(shēng)命機制的定量解析與模拟,智能化生(shēng)物(wù)材料設計,工(gōng)程化組織器官構建的生(shēng)物(wù)力學和結構基礎,功能納米材料調控生(shēng)物(wù)微環境的時空間構效關系等,爲合成生(shēng)物(wù)學、基因改造的農業與醫學應用提供理論和技術支撐。98、農作物(wù)有害生(shēng)物(wù)成災與演變機制及其控制基礎面向農産品供給安全以及生(shēng)态安全的重大(dà)需求,重點研究農田空間分(fēn)布、生(shēng)态變化及有害生(shēng)物(wù)發生(shēng)規律,有害生(shēng)物(wù)在田間不同生(shēng)境及作物(wù)間的傳播流行與轉移擴散規律,農作物(wù)種植結構調整過程中(zhōng)有害生(shēng)物(wù)暴發成災機制及其控制基礎,病蟲識别、侵入寄主植物(wù)的機理及調控網絡,農作物(wù)響應有害生(shēng)物(wù)侵襲的機制和信号傳遞機理,爲農業有害生(shēng)物(wù)災害的綠色防控提供科學理論和技術支撐。99、重大(dà)外(wài)來入侵物(wù)種發生(shēng)機制與防控技術面向外(wài)來入侵物(wù)種防控的重大(dà)需求,重點研究評估重大(dà)危害外(wài)來入侵物(wù)種的傳入、适生(shēng)、擴散與危害機制機理。構建外(wài)來入侵物(wù)種監測預警技術體(tǐ)系,研發重大(dà)危害入侵物(wù)種快速甄别檢測與應急處理技術。加快研發高效誘捕、生(shēng)物(wù)天敵等實用技術、産品與設備,建立融合生(shēng)物(wù)防治、物(wù)理防治、化學防治、生(shēng)态修複等的外(wài)來物(wù)種入侵防控技術體(tǐ)系。爲外(wài)來入侵物(wù)種科學高效防控提供理論和技術支撐。針對我(wǒ)國創新型醫學醫療體(tǐ)系建設對多學科技術集成的重大(dà)需求,重點研究組織工(gōng)程、組織器官4D打印、類器官構建、器官芯片等技術的交叉融合及臨床應用,重點發展超分(fēn)辨及可視化醫學成像、分(fēn)子診斷、納米模拟、醫用植入/介入體(tǐ),以及基于多模态影像的個體(tǐ)化手術規劃、導航等醫學工(gōng)程技術,爲新型診療技術開(kāi)發及器械研制提供支撐。圍繞複雜系統管理的規律,重點研究複雜系統的結構及其性質與演化機制,知(zhī)識和信息融合建模與分(fēn)析理論,智能優化、仿真、調控與決策,以及複雜系統風險防控理論,爲理解複雜系統管理中(zhōng)微觀主體(tǐ)交互活動及其湧現現象提供科學工(gōng)具。102、可持續發展中(zhōng)的能源資(zī)源與生(shēng)态環境管理實現綠色發展是人類可持續的需求和重要發展理念,重點研究社會-經濟-資(zī)源-生(shēng)态環境系統的複雜特征,經濟-資(zī)源-生(shēng)态環境系統協同治理,全球變局下(xià)生(shēng)态環境和資(zī)源的風險管理,能源資(zī)源系統可持續性轉型管理,能源系統減排機制與能源市場運行規律,重大(dà)突發事件與資(zī)源生(shēng)态安全等,爲我(wǒ)國經濟社會發展方式選擇提供科學依據。圍繞未來人機融合組織的前沿方向,重點研究決策智能的内在機理,決策知(zhī)識抽取與演繹方法,決策主體(tǐ)智能建模和學習機制,決策生(shēng)态系統交互演化機理,決策推演與驗證方法,智慧管理系統異質參與者的行爲機理,混合智能系統的基礎理論,混合智能驅動的管理決策理論,混合智能管理系統優化與組織變革等問題,将目前的商(shāng)務智能(BI)擴展到更廣泛的決策智能(DI)。圍繞中(zhōng)國的政府治理和管理實踐,重點研究中(zhōng)國特色政府治理結構變遷規律,政府-市場-社會協同的公共服務和資(zī)源配置理論,中(zhōng)國特色的政策過程,政府治理體(tǐ)系和治理能力的數字化影響等問題,爲數字化時代中(zhōng)的國家治理現代化提供理論保障。圍繞中(zhōng)國宏觀經濟和企業的發展中(zhōng)的風險管理問題,重點探索全球變局中(zhōng)關鍵風險的複雜性,全球供應鏈安全與風險管理,全球貨币體(tǐ)系的演化規律和風險,全球戰略資(zī)源貿易網絡的演化規律,全面對外(wài)開(kāi)放(fàng)的國家經濟安全理論等問題,爲國家和企業有效應對風險、制定國家經濟安全決策提供科學支撐。聚焦構建人類命運共同體(tǐ)、展現負責任大(dà)國擔當,重點研究全球治理體(tǐ)系的轉型,關鍵領域全球治理範式及其演化,全球治理參與機制的基礎理論,全球治理的規則/技術/工(gōng)具體(tǐ)系,中(zhōng)國國家治理與全球治理的互動等問題。包括新冠肺炎疫情在内的全球性公共危機,對于國家和全人類發展都提出了前所未有的挑戰,重點研究公共資(zī)源和公共服務系統的應急調度管理,應急資(zī)源保障的特殊響應機制設計的管理理論,專業機構與行政機構的應急管理協調決策,危機中(zhōng)的多主體(tǐ)信息行爲及其社會影響規律,危機的短期和長期經濟影響機理,後危機時代的企業管理變革及其規律等問題,爲公共部門和企業提高應對重大(dà)突發危機事件的能力和水平提供科學理論。數字正在成爲重要的經濟資(zī)源和生(shēng)産方式,因而形成了新的經濟形态和規律,重點研究數字經濟形态的計量方法、數據資(zī)源管理與治理理論、數字技術對經濟活動的影響、數字貨币理論與技術、數字金融及其風險管理、數字經濟規制和監管理論,揭示數字經濟的基礎理論。圍繞中(zhōng)國經濟發展的實踐問題,重點研究經濟發展與宏觀調控的關系,經濟發展與分(fēn)配消費關系的演化,政府-市場-社會互動的經濟發展規律,中(zhōng)國經濟與全球經濟的關系及其演變,中(zhōng)國經濟所有制的演化規律與作用機制等問題,發現總結以中(zhōng)國爲代表的新興經濟體(tǐ)發展規律。圍繞企業數字化轉型中(zhōng)的管理科學問題,重點研究企業的數字化轉型模式與戰略,數字時代的企業組織變革,數據智能驅動的運營管理理論與方法,數字技術下(xià)的營銷管理理論,數字時代的協同創新管理,平台型企業管理及其生(shēng)态治理,數字時代的創業管理理論等問題,爲企業的數字化生(shēng)存發展提供科學基礎。圍繞中(zhōng)國企業管理實踐問題,結合中(zhōng)國企業的獨特性與新情境,重點研究中(zhōng)國的企業制度和組織管理變遷,社會制度和文化對管理行爲的影響機理,企業管理的市場-政府雙重驅動理論,企業産權結構演化與企業管理,國際秩序演化下(xià)的國際商(shāng)務新理論,中(zhōng)國企業全球合作網絡生(shēng)态與創新戰略重構,中(zhōng)國企業國際化戰略與組織變革理論等問題,發現總結具有中(zhōng)國特色且具備普适意義的企業管理新理論。智慧城市正在成爲城市的未來形态,重點研究城市管理數字資(zī)源的開(kāi)放(fàng)與共享治理,多部門協同的智慧城市政務治理與管理決策,城市公共服務系統的管理及其智慧轉型,韌性城市治理理論等問題,将對城市的智能化轉型提供科學理論和技術工(gōng)具。113、中(zhōng)國鄉村(cūn)振興與區域協調發展規律鄉村(cūn)及城鄉協調的區域發展是中(zhōng)國未來鞏固減貧成果、推動社會經濟健康發展的基礎需求,重點研究基于中(zhōng)國扶貧實踐的反貧困理論,中(zhōng)國減貧戰略的轉型規律和治理機制,鄉村(cūn)經濟與鄉村(cūn)治理模式變遷規律,鄉村(cūn)規劃理論和建設評價關鍵技術,數字技術對鄉村(cūn)振興發展的影響規律,中(zhōng)國農業的可持續發展路徑,城鄉融合與區域協調發展機理,區域公共資(zī)源和服務的配置與協同優化,區域協同創新的路徑及其影響機理等問題,爲我(wǒ)國鄉村(cūn)振興與區域發展,提供科學的理論指導。人口結構不僅是人類發展的結果,同時也是深刻影響未來社會發展極爲重要的因素,重點研究人口結構的影響因素和演化機理,人口結構變化的經濟社會影響,人口結構變化下(xià)的公共治理基礎理論,人口結構對企業(微觀組織)管理的影響機理,人口結構變化下(xià)的社會治理等問題,從宏觀和微觀兩個角度科學地認識人口結構這種“灰犀牛”型慢(màn)變量的複雜演化規律。數字時代爲健康-醫療的一(yī)體(tǐ)化管理提供了無限可能,重點研究健康醫療大(dà)數據資(zī)源的管理與治理,基于混合智能的健康醫療管理,智慧健康醫療的過程管理與優化,智慧健康醫療的平台化運營管理,智慧健康醫療生(shēng)态系統的演化與協同管理,智慧健康醫療驅動的制度變革與機制創新等問題,爲推動實施健康中(zhōng)國戰略的宏微觀管理機制設計和運行提供科學論據。