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1、国家重点基础研究报告发展计划安排国家重大科学研究报告计划安排重要支持方向国家重点基础研究报告发展计划安排国家重大科学研究报告计划安排重要支持方向国家重点基础研究发展计划、国家重大科学研究计划2018年重要支持方向农业领域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，为新品种培育提供理论基础。2农作物产量、品质或抗性形成机制及其调控研究作物产量、品质、抗性等性状形成的生物学基础和

2、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；研究叶片衰老与作物产量、品质或抗性形成的关系及叶片衰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，为作物高产、优质分子育种提供理论支撑。3农作物抗逆、养分高效利用能源领域1规模化微藻能源关键科学问题探索通过基因改造和核辐射诱变等手段选育高效能源微藻，构建种质资源库体系，揭示能源微藻光合作用、CO2吸收、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控制油气聚集

3、机理与油气分布规律研究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控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研究叠合盆地深部致密介质应力应变作用与流体岩石交互响应及有效裂隙储层的预测方法；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研究含瓦斯煤岩体力学介质属

4、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变化对渗透特性的影响，探讨通风条件下采动裂隙场、煤层中有效应力场、应变场变化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，研究典型热处置过程中复杂组分废弃物的燃烧、热解和气化反应机理和交互影响规律，探索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，掌握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

5、电技术的发展，研究特高压交、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控制机理等，为我国发展特高压输变电技术提供科学支撑。7化石能源高效转化关键科学问题针对我国的资源特点，研究化石能源高效转化过程的科学基础和关键技术，为实现化石能源的低碳化利用和CO2减排奠定基础；掌握化石能源转化过程中产物定向转移控制规律，注重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离等关键科学问题。8新型高效、低成本光伏电池探索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；研

6、究硅基叠层薄膜或非硅光伏电池，突破规模制造的技术难题；探索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分辨光学成像及光刻应用的基础研究；针对信息传输、获取、处理、存储的重大需求, 开展新型光子集成系统及宽禁带半导体光电子器件的基础研究。2支撑节能环保的光子和微电子器件及技术的基础研究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研究。 研究新机制的超低功耗纳M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

7、技术的发展提供科学基础；开展MEMS规模制造技术基础研究和硅基微纳光机电系统基础研究。3. 宽带无线通信网络的信息理论基础针对未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、安全的广义编码理论、新型的多址复用理论、抗干扰理论、自适应协作通信理论，提出逼近网络信息容量限的新型低复杂度信道编解码方法。4. 海量信息智能处理的理论和方法研究面向网络海量内容的视觉感知高效计算模型与分析学习机理，研究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，研究整合和分析海量信息并提供智能服务的方法，建立网络

8、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提供科学支撑。5. 面向复杂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、安全性、可靠性、低能耗等理论和实践挑战，研究面向服务且支持节能和安全的智能化存储体系及支持云存储等存储服务的架构，研究自组织的动态数据对象管理和资源共享方法、存储服务QoS和效用评价方法，建立面向复杂应用环境的数据存储系统理论与技术基础。6. 面向数字化设计制造的理论及算法面向数字化设计制造，研究高效算法，提高计算机在符号计算、误差控制、自动推理等方面的能力；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

9、机械化方法理论。7. 新计算模式的结构、特性和支撑技术探索云计算、大规模并行处理等计算模式的理论和方法，设计安全、高效、可扩展的体系结构，研究面向网络新型应用模式的软件支撑技术、面向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研究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型；研究物联网及其演进如电子使能系统和Cyber-Physical System）的软件建模理论、体系结构和设计方法，提供具有可信性、有效性、协同性和安全性的软件支撑技术。资源环境领域1我国钾盐矿产成矿规律及预测研究我国重要海相和海陆交互相盆地大地构造环境、沉积建造、岩

10、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、后期变化及成矿规律，提出盐盆钾盐矿产预测标志、预测方法，探索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研究中、新生代多次大陆汇聚造山过程、关键地质事件、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、遥感标志及成矿预测。3土壤固碳功能和固碳潜力研究气候变化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、气候变化和氮沉降驱动以及生态系统管理影响下土壤碳收支

11、综合观测与集成，揭示我国森林和草地土壤碳库潜力及未来变化情景。4黄河上游水沙关键过程与调控机理研究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变化规律，分析水库调节前后河道水沙关系变化、塌岸淤床过程演变及其驱动机理，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、大气环境和气候相互影响的过程机理研究中国数十年来植被、大气环境和气候变化的规律和特征,揭示生态系统碳氮循环对环境及气候变化的影响和响应，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变化的贡献以及我国节能减排的环境气候效应。6气溶胶云辐射反馈过程及其与亚洲季风的相互作用研究气溶胶

12、与亚洲季风系统各自的变化规律，分析亚洲季风区气溶胶的云雾）/辐射效应，揭示大气气溶胶变化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变化的影响。7南海海气相互作用与海洋环流和涡旋演变规律研究南海海气相互作用的动力和热力过程，揭示季风强迫及邻近海域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近海生态系统演变及生态安全研究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、富营养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。研究大规模海

13、洋生态灾害暴发的生物学基础和重要海洋学过程及诱发次生灾害的关键过程。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，研究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提供科学依据。2动脉粥样硬化发病机制及其诊治与干预的基础研究采用系统生物医学观念和手段，结合临床研究，阐述动脉粥样硬化发生、发展和转归的规律与调控机制，研究血管重塑和斑块不稳定的机理，分析致病的内外环境危险因素，为早期诊治与干预手段提供新思路、新策略。3人类重大代谢性疾病机理研究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

14、病、甲状腺疾病），深入研究其病理生理过程的变化，阐明发病的分子机理，探讨遗传、环境及营养因素对疾病发生、发展的影响，为干预和防治的新措施提供理论基础。4老年神经变性病发病机制与干预的基础研究以1种常见的老年神经变性病为主要研究对象，围绕神经元选择性、进行性变性死亡的科学问题，探讨老化、遗传和环境因素的交互作用，研究神经元渐进变性的分子机理，为老年神经变性病预警、早诊和治疗提供新策略。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，研究癌变发生、发展过程中的细胞重编程分子机理和调控网络，探索控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

15、础研究选择1-2种癌症为主要对象，结合流行病学和临床，研究致瘤病毒、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，发现诊断和治疗新靶点，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研究应用现代生物学技术等手段，研究神经损伤、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提供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研究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，研究疾病的病理生理过程、发生机制、遗传与环境影响因素

16、及其并发症，为发展新的防护和干预措施、降低发生率、防止并发症提供理论基础。中医理论专项1.基于“肝藏血主疏泄”的脏象理论研究肝藏血、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. 常见病针灸治疗机制及理论以临床针灸疗效确切、诊断和评价指标明确的一种常见病为切入点，研究经络腧穴疗效机制及理论，系统挖掘整理经络腧穴理、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研究“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

17、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；研究中医健康状态认知理论，探索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研究以EV-71等肠道病毒、志贺氏痢疾杆菌和梅毒螺旋体等为研究对象，围绕病原体致病机制，开展病原体变异流行规律及毒力基因蛋白）的调控等研究，为相关传染病的防治提供基础。2动物重大病毒病病原免疫与致病的分子机制研究针对口蹄疫、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研究，为疫病控制策略和疫苗、诊断技术及新型药物的开发提供依据。3重要病

18、毒跨种间感染与传播致病的分子机制研究以狂犬病毒、登革热、脑炎病毒、新型冠状病毒、高致病性禽的设计原理，研究其生物相容性、力学相容性、植入物安全性、与组织相互作用的分子机制等，研究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材料服役行为研究和阐明材料的服役行为及其组织演化；研究特定工况和环境(如核反应堆高温高压水环境，深海水环境下材料的腐蚀、防护、寿命预测、可靠性分析和安全评估。7材料制备科学 开展材料设计、合成、成形、后处理、服役的一体化研究，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；发展面向新材料需求的多层次、多组元化的

19、集成设计方法；研究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控制，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提供科学基础。综合交叉领域1科学、社会与工程计算中关键科学问题面向安全、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研究。 2先进制造基础科学与关键技术问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研究；针对时速500公里高速铁路的建设和运行，开展前沿探索研究。 3防灾减灾、城镇建设和重大建设工程中的

20、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害的致灾机理、防控理论与安全性评价的基础研究；西部山地城镇建设的生态、能耗控制，以及工程安全的基础研究；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研究。4涉及飞行器、对地观测的综合交叉研究飞行器结构多功能设计、控制与复杂环境下安全飞行的科学问题；空天地一体化对地观测、时空信息智能获取、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索降低能耗、提高能源使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研究。6.

21、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研究；工业过程工程中过程强化的基础研究；高效化学催化剂的基础科学问题研究。 7.重大科学领域和生命科学交叉研究 航空航天科学和生命科学交叉的基础科学研究；神经科学、脑科学、视觉科学等人体健康相关的学科交叉研究；环境科学、信息科学、社会科学与生物医学的交叉研究。 8.面向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、多层次研究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

22、、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研究；基于国家重大科学工程开展的前沿科学研究；基于重大国际合作计划开展的基础科学前沿研究；其他可望取得重大突破的科学前沿交叉综合研究。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需求的应用数学研究，新概念高增益、高效率自由电子激光重大基础研究，超强光场与物质相互作用新效应、新机理的研究，分子电子学的基础与应用探索研究，日地空间物理研究和应用，若干重大地质环境突变的地球生物学过程，神经生物学研究中的重大前沿问题等。蛋白质研究1.蛋白质生

23、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，重点研究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、细胞异常增殖、细胞自噬、个体发育分化、个体衰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复杂网络的结构及其动力学分析；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研究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

24、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研究针对重要动植物、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研究，阐明其中重要功能蛋白质群组）的变化规律及其生理、病理学意义。基于与欧盟第七框架计划合作的中欧科技合作协议，开展重大疾病发生发展过程中的蛋白质修饰及其动态变化研究，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，发现并发展系列诊断标志物和治疗靶标。委托重点基地）5.代谢调控及相关疾病的分子机理研究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

25、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，寻找代谢相关疾病的分子靶标。6.蛋白质研究的新技术和新方法发展蛋白质结构测定、功能分析、组学研究的新技术和新方法，包括蛋白质特异标记和高时空分辨的在体动态研究、蛋白质定量检测、核酸适配体识别等新技术新方法，特别关注合成生物学的新技术新方法。 7.蛋白质及配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、天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研究依托国家重大科学设施，发展：

26、高通量和高精度的同步辐射数据收集、处理和结构解读系统；基于高亮度光源的微小晶体的结构测定技术；探索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读和动力学研究技术等，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研究。量子调控研究1量子信息关键器件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

27、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；量子信息实用化关键技术的基础研究。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、凝聚效应和纠缠现象，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；高灵敏实验检测、表征和调控技术；探索新量子物质状态、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复杂量子现象、量子效应及其基本规律和微观机理；处理复杂关联量子问题和量子调控的新思路、新概念、新方法；关联电子材料的实验分析、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复杂量子功能材料

28、的物性调控复杂量子功能材料及低维结构材料的设计、制备、生长机理和新奇量子效应；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；发展基于复杂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域、频域、空间高分辨技术；研究新颖低维量子体系的制备及新奇量子现象；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

29、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、高分辨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）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M研究