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1、农业领域1 .农作物优异亲本形成的遗传基础和优良基因资源合理组配与利用以主要粮食或油料作物优异亲本及其衍生的大面积推广品种系谱为基础，从表型组学、基因组学入手，系统分析优异亲本中的主要优良性状基因、基因组区段、组合方式及其遗传效应，筛选与创制对农业生产有重要推动作用的候选亲本，为新品种培育供应理论基础。2 .农作物产量、品质或抗性形成机制及其调控探讨作物产量、品质、抗性等性状形成的生物学基础和遗传调控网络，建立整合生物学模型和品种分子设计的技术体系，培育高产、优质、环境友好的作物新品系；探讨叶片苍老与作物产量、品质或抗性形成的关系及叶片苍老关键基因的调控作用，创新可用于遗传改良的转基因作物材料
2、，为作物高产、优质分子育种供应理论支撑。3 .农作物抗逆、养分高效利用探讨作物感受和应答环境胁迫或养分高效利用的遗传学基础，解析作物响应环境胁迫或养分高效利用的信号转导和分子调控网络，为农作物品种改良分子设计供应理论支持和基因工程育种模型。4 .农田地力培肥和作物多样性栽培的生态调控探讨我国粮食主产区中低产田土壤地力要素形成机制、相互作用过程和改良措施,探究地力培肥和保育的科学途径，建立集约化条件下土壤地力持续提升标准，为实现作物高产稳产和环境友好的土肥水资源持续利用供应理论、方法；探讨和评价典型区域作物多样性栽培增产技术对产品质量和农田生态环境（土壤、病虫等）的影响，为建立高产栽培技术规程和
3、标准供应理论和技术指导。5 .畜禽重要经济性状形成机理与调控探讨畜禽产品优良品质形成的分子遗传学基础和代谢调控网络，应用整合生理学和养分基因组学等理论与方法，设计和干预关键的网络调控通路，为改善畜禽品质供应基础理论和技术指导。6 .农作物重要病虫害防治和重要经济昆虫的基础探讨建立和完善植物免疫探讨的体系与技术平台，发展作物抗病机理探讨的模式体系;探讨基于基因缄默的害虫限制理论，阐明引发害虫基因缄默的RNA有效传导机制和害虫致死基因快速限制种群生长的途径，建立农作物抗病虫分子育种的新策略与新技术；探讨家蚕基因功能注释和克隆重要突变基因，确立分子设计育种理论基础与技术体系。7 .森林生态与调控探讨
4、自然林生态系统结构对病虫灾难实现自我调控的模式，阐明森林生态系统对病虫灾难的生态调控机理；探讨人工林生产力形成和积累的关键过程与人工林高效稳定的增效机理；探讨气候改变背景下植被对水文过程的作用，在区域尺度上实现植被生态-水文-气候过程的耦合，为综合集成探讨和区域植被、水、土综合管理供应新方法。8 .园艺作物果实品质形成机理与调控探讨果树或蔬菜品质形成与调控的分子机理，包括养分品质、风味芳香物质、外观品质等的形成与调控,采后贮藏过程中品质改变与调控，为果实品质改良和定向育种、果蔬产业可持续发展奠定理论基础。能源领域1 .规模化微藻能源关键科学问题探究通过基因改造和核辐射诱变等手段选育高效能源微藻
5、，构建种质资源库体系,揭示能源微藻光合作用、C02汲取、合成与积累油脂及色素等生物活性物质的代谢网络及其环境适应机制和共性规律；探究微藻生物质转化生物燃料过程的能量转化规律，解决微藻能源规模化的关键科学技术问题。2 .环青藏高原盆山体系限制油气聚集机理与油气分布规律探讨环青藏高原盆山体系的结构特征与构造变形的动力学机制、环青藏高原盆山体系形成演化对油气成藏和富集作用的限制机理及油气富集区的分布规律、多种类型前陆盆地冲断带构造变形机理与油气富集规律、典型小克拉通盆地构造演化与油气富集规律，揭示控油气机理和油气分布规律。3 .叠合盆地深部复合成藏机制与油气开发机理探讨叠合盆地深部致密介质应力应变作
6、用与流体岩石交互响应及有效裂隙储层的预料方法；叠合盆地深部埋藏过程中多源、多阶段和多动力场油气复合成藏机制与分布规律；叠合盆地深部高温高压及特殊储层油气藏开发机理及提高采收率技术的基础科学问题。4 .深部煤炭开发中煤与瓦斯共采理论探讨含瓦斯煤岩体力学介质属性、固体骨架及微结构模型，探讨全应力应变过程中煤样裂隙结构改变对渗透特性的影响，探讨通风条件下采动裂隙场、煤层中有效应力场、应变场改变与卸压瓦斯渗流场的固流耦合作用机理，建立深部开采条件下卸压瓦斯抽采方法和评价模型。5 .可燃固体废弃物能源化高效清洁利用机理针对可燃固体废弃物的能源利用，探讨典型热处置过程中困难组分废弃物的燃烧、热解和气化反应
7、机理和交互影响规律，探究提升可燃固体废弃物能源品位及高效转化的方法，揭示二恶英、重金属等污染物的生成机理和调控机制，驾驭灰渣残余物的解毒原理并实现高值化利用，建立环境友好的可燃固体废弃物能源高效清洁利用表征理论体系。6 .特高压输变电关键科学问题针对我国特高压输变电技术的发展，探讨特高压交、直流输变电技术中电磁场关键科学问题，特高压交、直流电压下长空气间隙放电机理，特高压交、直流电压下绝缘材料表面的污秽闪络机理，特高压交、直流输电系统中过电压及其限制机理等，为我国发展特高压输变电技术供应科学支撑。7 .化石能源高效转化关键科学问题针对我国的资源特点，探讨化石能源高效转化过程的科学基础和关键技术
8、，为实现化石能源的低碳化利用和C02减排奠定基础；驾驭化石能源转化过程中产物定向转移限制规律，注意发展偶合技术和多联产过程，突破相关的选择催化和高效分别等关键科学问题。8 .新型高效、低成本光伏电池探究基于全光谱利用的新概念光伏转换系统,发展高效、低成本的新型光伏电池；探讨硅基叠层薄膜或非硅光伏电池，突破规模制造的技术难题；探究大幅度提高光伏转换效率的新概念、新理论、新方法。信息领域1.新型光电子器件与集成系统针对微纳信息器件制造的重大需求，以突破衍射极限的光学行为和机制入手，开展表面等离子体亚波长高辨别光学成像及光刻应用的基础探讨；针对信息传输、获得、处理、存储的重大需求，开展新型光子集成系
9、统及宽禁带半导体光电子器件的基础探讨。2 .支撑节能环保的光子和微电子器件及技术的基础探讨开展支撑绿色信息技术的光子集成、半导体固态照明用的超高效率氮化物LED芯片和相关光度学等的基础探讨；探讨新机制的超低功耗纳米尺度硅基新结构绿色器件与工艺，为超低功耗高性能集成电路技术的发展供应科学基础；开展MEMS规模制造技术基础探讨和硅基微纳光机电系统基础探讨。3 .宽带无线通信网络的信息理论基础针对将来宽带移动无线通信网、广播网、无线局域网和无线传感网共存的应用环境与需求，发展无线通信网络的信息理论体系，包括高效的信道编码调制理论、平安的广义编码理论、新型的多址复用理论、抗干扰理论、自适应协作通信理论
10、，提出靠近网络信息容量限的新型低困难度信道编解码方法。4 .海量信息智能处理的理论和方法探讨面对网络海量内容的视觉感知高效计算模型与分析学习机理，探讨符合人类感知的可视媒体交互、多源图像高可信度融合与呈现的基础理论，探讨整合和分析海量信息并供应智能服务的方法，建立网络环境下海量信息智能处理的理论体系，为海量信息的高效利用供应科学支撑。5 .面对困难应用环境的数据存储系统理论与技术基础针对异构和并发服务的大规模数据存储面临的高效性、平安性、牢靠性、低能耗等理论和实践挑战，探讨面对服务且支持节能和平安的智能化存储体系及支持云存储等存储服务的架构，探讨自组织的动态数据对象管理和资源共享方法、存储服务
11、QoS和效用评价方法，建立面对困难应用环境的数据存储系统理论与技术基础。6 .面对数字化设计制造的理论及算法面对数字化设计制造，探讨高效算法，提高计算机在符号计算、误差限制、自动推理等方面的实力；提出可应用到高端数控系统中的最优差补、空间刀补、误差补偿等方法；发展数学机械化方法理论。7 .新计算模式的结构、特性和支撑技术探究云计算、大规模并行处理等计算模式的理论和方法，设计平安、高效、可扩展的体系结构，探讨面对网络新型应用模式的软件支撑技术、面对大规模并行处理的软件设计方法与开发环境。8 .物联网体系、理论建模与软件设计方法探讨物联网中的异构网络融合和自治机理，物物互联信息感知与交互的理论和模
12、型；探讨物联网及其演进（如电子使能系统和CybeLPhySiCaISyStenl）的软件建模理论、体系结构和设计方法，供应具有可信性、有效性、协同性和平安性的软件支撑技术。资源环境领域1 .我国钾盐矿产成矿规律及预料探讨我国重要海相和海陆交相互盆地大地构造环境、沉积建立、岩相古地理和古气候格局等成盐、成钾条件，阐明盐盆地演化、成盐聚钾时空结构、后期改变及成矿规律，提出盐盆钾盐矿产预料标记、预料方法，探究油气区钾盐分布规律和油钾兼探技术。2 .青藏高原大陆聚合过程与成矿作用探讨中、新生代多次大陆汇聚造山过程、关键地质事务、深部作用及主要成矿地质构造环境、成矿密集区和成矿系统，揭示主要成矿系统成矿
13、过程、矿床组合、时空结构及矿床分布规律和区域成矿模式，提出成矿的地质、地球物理、地球化学、遥感标记及成矿预料。3 ,土壤固碳功能和固碳潜力探讨气候改变和氮沉降增加影响土壤碳截获的过程与潜力、生态系统管理的土壤碳截获过程和增碳模式、气候改变和氮沉降驱动以及生态系统管理影响下土壤碳收支综合观测与集成，揭示我国森林和草地土壤碳库潜力及将来改变情景。4 .黄河上游水沙关键过程与调控机理探讨黄河上游粗泥沙来源、风-洪产输机制及其河道沉积过程与时空改变规律，分析水库调整前后河道水沙关系改变、塌岸淤床过程演化及其驱动机理，揭示可控洪峰通过沙漠宽谷河道洪-床-岸相互作用的关键河流学过程及其冲淤效应。5 .植被
14、、大气环境和气候相互影响的过程机理探讨中国数十年来植被、大气环境和气候改变的规律和特征,揭示生态系统碳氮循环对环境及气候改变的影响和响应，评估自然源排放和人类活动排放的化学物质对大气环境和气候改变的贡献以及我国节能减排的环境气候效应。6 .气溶胶一云一辐射反馈过程及其与亚洲季风的相互作用探讨气溶胶与亚洲季风系统各自的改变规律，分析亚洲季风区气溶胶的云（雾）/辐射效应，揭示大气气溶胶改变对大气和地面能量平衡以及大尺度环流系统的影响，阐明东亚气溶胶产生/传播与云/辐射和大气降水/环流的相互作用机制，评估不同类型气溶胶对亚洲气候改变的影响。7 .南海海气相互作用与海洋环流和涡旋演化规律探讨南海海气相
15、互作用的动力和热力过程，揭示季风强迫及邻近海疆对南海海洋环流和中尺度涡的影响，阐明南海海洋对热带天气系统的影响。8 .近海生态系统演化及生态平安探讨我国近海生态系统与海洋生物地球化学循环的相互作用的关键过程，分析海洋酸化、富养分化以及过度开发利用等多重压力对近海生态系统服务功能和食物产出的影响;探讨大规模海洋生态灾难暴发的生物学基础和重要海洋学过程及诱发次生灾难的关键过程。人口与健康领域1 .物理和化学有害环境因素的危害机理及防护通过多学科交叉，探讨物理和化学等有害环境因素对人体、人群及人类遗传作用的生物学基础和危害机理，为提出切实可行的防治措施供应科学依据。2 .动脉粥样硬化发病机制及其诊治
16、与干预的基础探讨采纳系统生物医学观念和手段,结合临床探讨，阐述动脉粥样硬化发生、发展和转归的规律与调控机制，探讨血管重塑和斑块不稳定的机理，分析致病的内外环境危急因素，为早期诊治与干预手段供应新思路、新策略。3 .人类重大代谢性疾病机理探讨紧密结合临床和流行病学工作基础，针对一种常见、高发的人体代谢性疾病（如2-型糖尿病、甲状腺疾病），深化探讨其病理生理过程的改变，阐明发病的分子机理，探讨遗传、环境及养分因素对疾病发生、发展的影响，为干预和防治的新措施供应理论基础。4 .老年神经变性病发病机制与干预的基础探讨以1种常见的老年神经变性病为主要探讨对象，围绕神经元选择性、进行性变性死亡的科学问题，
17、探讨老化、遗传和环境因素的交互作用，探讨神经元渐进变性的分子机理，为老年神经变性病预警、早诊和治疗供应新策略。5 .恶性肿瘤发生、发展的细胞表观遗传机制针对1-2种恶性肿瘤，分析细胞癌变的微环境和表观遗传因素，探讨癌变发生、发展过程中的细胞重编程分子机理和调控网络，探究限制细胞癌变与转移的表观遗传机制。6 .病毒致癌机制与干预的基础探讨选择1-2种癌症为主要对象，结合流行病学和临床，探讨致瘤病毒、环境、以及宿主遗传因素的交互作用，阐明相关肿瘤的发病机制，发觉诊断和治疗新靶点，为提高病毒相关肿瘤的治愈率、降低发病率奠定基础。7 .神经损伤修复与功能重建的基础探讨应用现代生物学技术等手段，探讨神经
18、损伤、再生修复与功能重建过程中的分子调控机制、神经元和胶质细胞等的生物功能，探讨其临床干预新策略，为神经组织的再生修复和功能重建供应理论基础和科学指导。8 .常见、高发的眼病或耳鼻咽喉疾病发病机制及干预的基础探讨以一种常见高发的眼病（如近视）或者耳鼻咽喉病（如耳聋）为主要对象，结合临床工作，探讨疾病的病理生理过程、发朝气制、遗传与环境影响因素及其并发症，为发展新的防护和干预措施、降低发生率、防止并发症供应理论基础。中医理论专项1 .基于肝藏血主疏泄的脏象理论探讨肝藏血、主疏泄等脏象理论，系统阐明其基本科学内涵，揭示相关疾病从肝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 .常见病
19、针灸治疗机制及理论以临床针灸疗效准确、诊断和评价指标明确的一种常见病为切入点，探讨经络脸穴疗效机制及理论，系统挖掘整理经络腌穴理、法、术、效规律，阐明生物学基础和作用机制。3 .中药十八反配伍理论关键科学问题系统探讨十八反药物配伍关系，阐明其相互作用、配伍关系、宜忌条件以及化学本质和生物学基础，揭示中药十八反的科学实质。4 .中医健康状态认知理论系统整理、总结中医原创思维方法体系及其科学内涵；探讨中医健康状态认知理论，探究建立适合于中国人的中医健康辨识方法。重要传染病专项1 .重要病原体致病机制的探讨以EV-71等肠道病毒、志贺氏痢疾杆菌和梅毒螺旋体等为探讨对象，围绕病原体致病机制，开展病原体
20、变异流行规律及毒力基因（蛋白）的调控等探讨，为相关传染病的防治供应基础。2 .动物重大病毒病病原免疫与致病的分子机制探讨针对口蹄疫、猪繁殖与呼吸综合征、动物流感、猪瘟、传染性法氏囊病、狂犬病等，开展病毒变异规律、病毒共感染的协同致病机制、病毒诱导的免疫抑制及免疫逃逸的机制等探讨，为疫病限制策略和疫苗、诊断技术及新型药物的开发供应依据。3 .重要病毒跨种间感染与传播致病的分子机制探讨以狂犬病毒、登革热、脑炎病毒、新型冠状病毒、高致病性禽（猪）流感等为对象，开展病毒的生态分布、分子变异和进化规律、病毒跨种间感染的分子基础等探讨，阐明新发病毒病跨种间传播的分子基础，为我国新发传染病的防治供应科学支撑
21、。4 .病毒潜藏感染的分子机制以人巨细胞病毒、EB病毒、卡波氏肉瘤病毒等为探讨对象，围绕病毒潜藏感染机制，开展病毒潜藏感染的表观遗传调控、病毒潜藏感染与神经系统病变、肿瘤的发生、发展等探讨，为限制病毒潜藏感染供应新思路和新策略。材料领域1 .新型轻质高性能材料针对新型轻质高性能材料在航空航天、交通运输等领域的重大需求，探讨超级铝合金的设计、不同超常性能相的生成、超级铝合金高性能形成原理；探讨具有轻质、高效能量汲取、高效减震降噪、高效热交换等多功能的新型超轻多孔材料;探讨应用于发动机的高温、高强TiAl合金材料等。2 .高性能碳纤维及炭基复合材料针对高性能碳纤维和炭/炭复合材料在国民经济和国防平
22、安领域的重大需求，探讨碳纤维制备过程的稳定性、质量均一性，发展低成本高性能批量产品制备的理论、方法和技术，探讨碳纤维服役行为和失效机制；发展炭/炭复合材料快速沉积的原理和技术，实现微观组织与界面结构限制及改性，探讨高温环境下的服役行为和发展防护技术，实现高性能炭/炭复合材料低成本的制造。3 .新型功能材料针对功能材料学科发展和新一代高技术产业的重大需求，发展具有我国资源特色和尖端技术迫切需求的稀土功能材料、中远红外波段连续工作的量子级联激光材料和探测材料，以及可引发电力工业变革的前瞻性高温超导材料，揭示功能材料的组分、不同层次的结构和性能间的内在规律。4 .聚合物材料的结构调控和高性能化、功能
23、化探讨以通用品种及具有重大需求的聚合物材料为探讨对象,探讨材料的链结构、聚集态结构等多层次微观结构对材料运用性能的影响，揭示其内在规律，并用于指导聚合物材料的设计、合成及制备，获得高性能、高附加值的有重要应用前景的新型聚合物材料；开展有国防重大需求的芳纶纤维制备的基础探讨。5 .生物医用材料发展生物医用材料（包括金属、陶瓷、高分子等）的设计原理,探讨其生物相容性、力学相容性、植入物平安性、与组织相互作用的分子机制等，探讨具有生物活性和医疗作用的生物材料表面改性及界面行为、生物功能材料的降解机理。6 .材料服役行为探讨和阐明材料的服役行为及其组织演化；探讨特定工况和环境（如核反应堆高温高压水环境
24、，深海水环境）下材料的腐蚀、防护、寿命预料、牢靠性分析和平安评估。7 .材料制备科学开展材料设计、合成、成形、后处理、服役的一体化探讨，揭示材料制备过程中不同阶段不同类型的组织和缺陷的形成、演化及对性能和应用的影响；发展面对新材料需求的多层次、多组元化的集成设计方法；探讨具有重大需求的关键构件的凝固成形或加工成形过程中组织和缺陷的形成与限制，为发展环境友好、资源节约型材料的合成、制备与加工成形智能化新技术供应科学基础。综合交叉领域1 .科学、社会与工程计算中关键科学问题面对平安、生产及服务领域重大问题的数值方法、计算建模、数据挖掘和建立相关网络体系的基础探讨。2 .先进制造基础科学与关键技术问
25、题围绕支撑国家经济发展和国防建设的重大装备、重要基础件、关键构件和功能器件等，开展基础设计理论、数字化制造、智能制造、特种制造等方面的重要科学问题和关键技术探讨；针对时速500公里高速铁路的建设和运行，开展前沿探究探讨。3 .防灾减灾、城镇建设和重大建设工程中的重大科学问题重大工程建设、矿山开采与化工过程中重大灾难的致灾机理、防控理论与平安性评价的基础探讨；西部山地城镇建设的生态、能耗限制，以及工程平安的基础探讨；水利、水电、轨道交通等重大建设工程中的质量保证与评估、健康服役与环境影响等关键问题的基础探讨。4 .涉及飞行器、对地观测的综合交叉探讨飞行器结构多功能设计、限制与困难环境下平安飞行的
26、科学问题；空天地一体化对地观测、时空信息智能获得、海量数据融合与分析处理及地球系统参数精确反演中的科学问题。5 .节能、减排关键基础科学问题探究降低能耗、提高能源运用效率和余热能梯级利用中的新概念、新方法和新理论；开展二氧化碳减排、储存和资源化利用的基础探讨。6 .生物技术和绿色化学技术在工业中应用的关键问题现代生物技术在生物资源和生物质利用中的基础科学问题；生物产品合成的代谢网络的生物学基础探讨；工业过程工程中过程强化的基础探讨；高效化学催化剂的基础科学问题探讨。7 .重大科学领域和生命科学交叉探讨航空航天科学和生命科学交叉的基础科学探讨；神经科学、脑科学、视觉科学等人体健康相关的学科交叉探
27、讨；环境科学、信息科学、社会科学与生物医学的交叉探讨。8 .面对医学基础和重大疾病诊疗的新方法、新技术和新设备基于新原理、新思路，发展适用于多尺度、多角度、多层次探讨重大医学科学问题的信息监测、成像、分析与表征的新方法和新技术；发展重大疾病诊疗的特异性、专一性、高灵敏传感、探针等关键技术。重要科学前沿领域重点支持经过自然科学基金等前期培育取得重要进展，应用前景较为明朗，可望取得重大突破的科学前沿探讨；基于国家重大科学工程开展的前沿科学探讨；基于重大国际合作安排开展的基础科学前沿探讨；其他可望取得重大突破的科学前沿交叉综合探讨。例如：化学和材料科学中理论、计算和前沿数学问题，支撑若干国家重大战略
28、需求的应用数学探讨，新概念高增益、高效率自由电子激光重大基础探讨，超强光场与物质相互作用新效应、新机理的探讨，分子电子学的基础与应用探究探讨，日地空间物理探讨和应用，若干重大地质环境突变的地球生物学过程，神经生物学探讨中的重大前沿问题等。蛋白质探讨1.蛋白质生成、定位、转位、修饰及降解的分子机制围绕蛋白质生成、定位、转位、修饰及降解的基本过程，重点探讨它们发生的普遍规律和调控机制，以及它们与基因表达调控、细胞生长和凋亡、细胞异样增殖、细胞自噬、个体发育分化、个体苍老及疾病发生等的关系。2 .蛋白质相互作用网络与信号转导针对某种重要生理或病理过程，重点开展生物大分子困难网络的结构及其动力学分析；
29、开发整合基因调控网络、蛋白质网络、代谢网络和信号转导网络的计算生物学方法。3 .重要蛋白质、蛋白质复合物及膜蛋白的结构与功能重点探讨与能量转换和膜转运相关蛋白质、受体蛋白及通道蛋白，以及与真核基因表达调控、DNA损伤修复、氧化应激、神经信号转导相关的蛋白质及其复合物的结构及调控机制，同时关注上述蛋白质及复合物三维结构与生理功能和疾病发生过程的关系。4 .重要生理或病理过程相关的蛋白质组探讨针对重要动植物、微生物和人类重要生理或病理过程，进行动态和比较蛋白质组探讨，阐明其中重要功能蛋白质群（组）的改变规律及其生理、病理学意义。基于与欧盟第七框架安排合作的中欧科技合作协议，开展重大疾病发生发展过程
30、中的蛋白质修饰及其动态改变探讨，规模化筛选磷酸化、糖基化、泛素化、甲基化等修饰蛋白质及相关酶，发觉并发展系列诊断标记物和治疗靶标。（托付重点基地）5 .代谢调控及相关疾病的分子机理探讨机体代谢的分子调控机制及其在重要生命现象和重大疾病发生过程中的生物学功能，阐明代谢调控的重要途径和调控网络，揭示代谢调控相关蛋白与重要生物信号通路的相互作用，找寻代谢相关疾病的分子靶标。6 .蛋白质探讨的新技术和新方法发展蛋白质结构测定、功能分析、组学探讨的新技术和新方法，包括蛋白质特异标记和高时空辨别的在体动态探讨、蛋白质定量检测、核酸适配体识别等新技术新方法，特殊关注合成生物学的新技术新方法。7 .蛋白质及配
31、体分子大规模制备和高容量公共资源库的建设大规模、系统性地收集、制备和建立若干重要物种（含人类）的全长CDNA库、蛋白质库、抗体库，建立与之相关的多糖、多肽、核酸、自然及合成小分子化合物等蛋白质配体分子公共资源库。8 .依托国家重大科学设施的蛋白质探讨依托国家重大科学设施，发展：高通量和高精度的同步辐射数据收集、处理和结构解析系统；基于高亮度光源的微小晶体的结构测定技术；探究高效的蛋白质结晶和晶体衍射质量改善的新技术方法；核磁共振、顺磁共振、小角散射和计算生物学相结合的结构解析和动力学探讨技术等，完成一批蛋白质、蛋白质复合物及蛋白质-核酸复合物的结构与功能探讨。量子调控探讨1 .量子信息关键器件
32、的物理实现量子通讯、量子计算和量子仿真基本原理的物理实现与原型器件；基于半导体量子点和基于光学超晶格的光纤通讯波段的量子光源和量子存储原型器件；基于超导量子器件的单光子探测和量子信息处理原型器件；固态光学微腔以及微腔阵列系统的制备，单光子态、原子态的量子调控和量子仿真；线性、非线性光学量子信息处理关键器件，量子态的集成调控和集成光子器件；量子信息好用化关键技术的基础探讨。2 .基于原子、分子体系的量子调控冷原子、分子、离子体系的制备、凝合效应和纠缠现象，以及新的量子态和奇异物性；外场如光场、磁场等与冷原子、分子体系的相互作用以及对量子态的调控机理；高灵敏试验检测、表征和调控技术；探究新量子物质
33、状态、量子仿真和新型量子器件。3 .关联电子体系的量子调控不同维度、不同结构的关联电子材料的困难量子现象、量子效应及其基本规律和微观机理；处理困难关联量子问题和量子调控的新思路、新概念、新方法；关联电子材料的试验分析、检测和调控的新方法；基于新颖量子现象和效应的原型器件。4 .困难量子功能材料的物性调控困难量子功能材料及低维结构材料的设计、制备、生长机理和新颖量子效应；量子功能材料的不同有序态，如（反）铁磁序、铁电序、轨道序、拓扑序等，不同序参量耦合下的量子行为和量子相变；理论和数值模拟以及物性灵敏检测的新方法；发展基于困难量子功能材料的原型器件。5 .小量子体系的量子调控小量子体系量子态的时
34、域、频域、空间高辨别技术；探讨新颖低维量子体系的制备及新颖量子现象；低维量子体系中电荷、自旋的输运特性及相互关联，量子比特基本操作的新方案；外场与小量子体系的相互作用和耦合机制；基于小量子体系的新型器件以及在量子信息中的应用；固态量子系统纠缠的产生和检测,量子退相干效应的调控。6 .受限微纳量子结构的设计与调控具有特定构形和量子特性的新颖量子结构材料的物理和化学制备方法；受限微纳量子结构的轨道、自旋等内部量子态及其调控技术，高灵敏、高辨别率的检测和表征技术；受限微纳量子结构中电子态与外场的耦合及其量子效应；基于新量子效应的原型器件。7 .光子带隙调控、新效应及其应用非传统机制（如非线性、隧穿）
35、和非传统结构（如手性、梯度分布）对光子晶体的光子带隙的调控机理及其新效应；无源光子集成器件和回路、有源光子器件及回路；亚波长微结构、光子晶体中的宏观量子效应、光子晶体与受限电子系统的耦合效应；基于光子晶体的原型器件。8 .光电耦合量子体系的量子调控光诱导的集体激发效应和光电耦合效应，及对新型量子材料输运特性的调控；固态量子结构中光与物质的相互作用、动力学过程和能量转换；基于光电耦合量子体系的新型量子器件，及其在传感和光电集成中的应用。纳米探讨1 .纳米材料的基础科学问题围绕重要应用，开展基本科学问题、关键技术、微观结构特征与奇异特性关系、性能调控的探讨，设计、制备新型纳米材料，探究其潜在应用；
36、探讨具有特定性能的纳米材料和结构的大尺寸、高有序度的自组织生长机理和关键技术，制备具有特定功能的纳米材料自组装结构。2 .纳米碳材料及宏观材料的制备与应用围绕具有重要应用前景的纳米碳材料，发展可控、宏量和低成本制备技术，探讨应用过程中的关键技术；发展宏观材料的结构可控和低成本纳米化技术，探讨此类材料的结构和性能稳定性，探究在特定领域中的应用。3 .新型纳米制备技术和表征方法探究可重复、低成本的新型绿色纳米制备原理方法、关键技术；发展有特色的高精度纳米加工与可控组装技术；发展基于新原理纳米表征技术和测试方法。4 .纳米技术标准和标准物质重点开展纳米材料和纳米结构的检测、计量技术的国际与国内技术标
37、准探讨与制定；纳米检测用标准样品与标准物质的研制与批量制备；发展纳米检测技术的量值溯源方法，并开展比对测量、纳米检测方法的标准化。5 .碳基器件和电路及新型纳米传感器件探究基于新原理、新结构的碳基纳米器件和电路;探讨应用目标明确的高灵敏度、高牢靠性、高选择性纳米传感器、光电探测器；发展重点疾病早期检测的纳米生物器件、植入式微纳传感器件等。6 .具有重要应用前景纳米材料的生物效应与检测技术探讨具有重要应用前景的纳米材料在生物体内的过程与行为，发觉生物效应；在分子、细胞等层面上探讨纳米材料对生物作用的机理及平安性；发展应用目标明确的基于新原理的生物检测技术以及生物功能修复材料。7 .提高能源运用效
38、率和节能的纳米材料与技术重点探讨基于纳米结构与技术的提高能源运用效率的新方法和原理，发展基于纳米结构与纳米技术的节能新技术，推动纳米技术及材料在新型能源转换与存储等方面的重要应用。8 .低成本、高效率净水纳米材料与技术针对饮用水的深度净化，发展具有高吸附效率的净水纳米材料，探讨吸附和脱附过程机理及宏量制备技术；发展成本低、性能稳定、寿命长并无次生污染的好用净水纳米技术。发育与生殖探讨1 .胚胎早期发育的分子基础利用动物模式系统，重点探讨关键信号通路和母源因素等在胚层形成和分化中的作用及其分子机理；阐释发育过程中形态发生素梯度形成和信号转导的调控机制,揭示胚层诱导和图示形成的分子调控网络。2 .
39、重要组织器官发育的调控机理针对哺乳动物的一种重要组织器官，如肾脏、肝脏、造血系统等，在分子遗传水平上探讨发觉限制重要组织器官发育的关键因子和信号通路，揭示组织器官发育的根本机制。3 .发育与生殖重要哺乳动物模型的建立开展医用小型猪的基因组学、免疫组学等组学探讨，建立其发育、生理、生殖等相关数据库，完善小型猪遗传修饰的相关技术平台，推动小型猪模型的探讨；系统开展小鼠发育与生殖相关模型资源的收集与整理，发展新的小鼠发育与生殖探讨模型。4 .精子遗传信息稳定传递的分子机理重点探讨精母细胞减数分裂中I)NA重组交换与损伤修复、精子细胞核浓缩与变形过程、遗传因素的影响，在分子水平阐述精子遗传信息稳定传递
40、的分子机理。5 .妊娠建立和维持的分子机制探讨利用模式动物和人类临床资源探讨孕与不孕的选择机制，系统探讨妊娠建立和维持进程中囊胚形成、胚泡植入与胎盘发生等系列事务的内在联系和分子基础。6 .雌性配子发育和生育力维持的机制探讨雌性生殖细胞发育、雌性生殖干细胞和生育力维持的调控机制，优化和改进人类卵子、卵巢组织冷冻保存和复苏技术体系，建立生殖相关器官、组织与细胞资源库O7?植病生殖发育的生物学基础探讨植物生殖细胞发生发育、雌雄细胞识别和双受精作用以及种子早期发育的调控机制，重点阐释生殖发育过程中减数分裂、细胞分化、识别和发育的分子和表观调控机理。为加强干细胞探讨，2024年拟重点部署：1 .干细胞
41、及器官苍老和再生利用模式动物，重点探讨器官发育和再生的分子机制；探讨成体组织干细胞或诱导性干细胞等在器官苍老和再生过程中的作用，揭示相关的关键信号因子和调控网络。2 .干细胞的维持与分化重点探讨胚胎干细胞和重要的组织干细胞自我更新及潜能性维持过程中遗传与表观遗传的调控网络，阐释干细胞体外诱导分化与体内条件下获得分化细胞的功能差异和调控机制，建立高效、平安的干细胞在体定向分化的新技术与新方法。3 .不同来源人类干细胞全能性和iPS细胞多能性差异的系统探讨有效利用高通量技术，在基因组和表观基因组水平上系统探讨并阐明不同来源的人类胚胎干细胞全能性差异和不同来源、不同方法制备的人类iPS多能性差异的分子和表观机制，并探讨建立符合临床应用的标准。4 .干细胞分化与重新编程中蛋白质的结构与功能完成一批在干细胞分化与重新编程中涉及到的与基因缄默与激活的表观遗传调控相关的蛋白质及其与核酸复合物的三维结构与功能探讨，包括：探讨与DNA甲基化，组蛋白修饰，核小体组装与去组装过程相关的蛋白质；探讨非编码的RNA及其调控蛋白质；探讨染色体的高级结构和常染色质与异染色质的转换相关蛋白质。
