三、發(fā)展重點與主要任務

（一）加強自由探索研究與學科體系建設

加強原創(chuàng)導向，激勵新概念、新構思、新方法、新工具的創(chuàng)造，力爭在更多領域引領世界科學研究方向。加強科學前沿探索，進一步加大對好奇心驅(qū)動基礎研究的支持力度，加大對非共識創(chuàng)新研究的支持力度，鼓勵質(zhì)疑傳統(tǒng)、挑戰(zhàn)權威，重視可能重塑重要科學或工程概念、催生新范式或新學科新領域的研究。

構筑全面均衡的學科體系，為我國實現(xiàn)從科學大國邁向科學強國奠定扎實的學科基礎。推動學科均衡協(xié)調(diào)和交叉融合發(fā)展，統(tǒng)籌基礎學科、應用學科、新興學科、交叉學科布局，形成多學科均衡協(xié)調(diào)可持續(xù)繁榮發(fā)展局面，促進基礎研究百花齊放。推動數(shù)學、物理學、化學、天文學、地學、生命科學等基礎學科持續(xù)發(fā)展，推進能源科學、環(huán)境科學、海洋科學、材料科學、工程科學和臨床醫(yī)學等應用學科發(fā)展，加強信息、納米等新興學科建設，鼓勵開展跨學科研究，促進學科交叉與融合。

（二）組織實施重大科技項目

“十三五”期間，著眼于更長遠的國家重大戰(zhàn)略需求，凝練事關我國未來發(fā)展的重大科技戰(zhàn)略任務，構建未來我國科技發(fā)展制高點，組織若干項基礎研究類重大科技項目，努力實現(xiàn)以科技發(fā)展的重大突破帶動生產(chǎn)力的跨越發(fā)展。

1.量子通信與量子計算機

奠定我國在新一輪信息技術國際競爭中的科技基礎和優(yōu)勢方向。量子通信研究面向多用戶聯(lián)網(wǎng)的量子通信關鍵技術和成套設備，率先突破量子保密通信技術，建設超遠距離光纖量子通信網(wǎng)，開展星地量子通信系統(tǒng)研究，構建完整的空地一體廣域量子通信網(wǎng)絡體系，與經(jīng)典通信網(wǎng)絡實現(xiàn)無縫鏈接；量子計算機研究解決大尺度量子系統(tǒng)的效率問題，研發(fā)量子系統(tǒng)、量子芯片材料、結構與工藝、量子計算機整體構架以及操作和應用系統(tǒng)，實現(xiàn)量子信息的調(diào)制、存儲、傳輸和計算，最終實現(xiàn)可實用化的量子計算機原型機；量子精密測量研究利用量子通信和量子計算所發(fā)展的量子探測、測量和操縱技術，實現(xiàn)對重力、時間、位置等的超高靈敏度測量，大幅提升衛(wèi)星導航、潛艇定位、醫(yī)學檢測、引力波探測等的準確性和精確性。

2.腦科學與類腦研究

圍繞腦與認知、腦機智能和腦的健康三個核心問題，統(tǒng)籌安排腦科學的基礎研究、轉(zhuǎn)化應用和相關產(chǎn)業(yè)發(fā)展，形成“一體兩翼”的布局，并搭建相關關鍵技術平臺。以腦認知原理（認識腦）為主體，闡述腦功能神經(jīng)環(huán)路的構筑和運行原理，繪制人腦宏觀神經(jīng)網(wǎng)絡、模式動物介觀神經(jīng)網(wǎng)絡的結構性和功能性全景式圖譜；發(fā)展類腦計算理論，研發(fā)類腦智能系統(tǒng)（模仿腦）?；趯δX認知功能的網(wǎng)絡結構和工作原理的理解，研究具有更高智能的機器和信息處理技術；促進智力發(fā)展、防治腦疾病和創(chuàng)傷（保護腦），圍繞高發(fā)病率重大腦疾病的機理研究，揭示相關的遺傳基礎、信號途徑和治療新靶點，實現(xiàn)腦重大疾病的早期診斷和干預。

（三）加強目標導向的基礎研究和變革性技術科學研究

針對事關國計民生的農(nóng)業(yè)、能源資源、生態(tài)環(huán)境、健康等領域，以及事關產(chǎn)業(yè)核心競爭力、整體自主創(chuàng)新能力和國家安全的領域，進一步聚焦國家目標，充分發(fā)揮基礎研究的戰(zhàn)略支撐作用。同時，圍繞戰(zhàn)略性、基礎性、前瞻性重大科學問題，對科學和技術發(fā)展有很強帶動作用的基礎研究進行重點部署，為創(chuàng)新發(fā)展提供源頭供給。

1.加強國家重大戰(zhàn)略任務部署基礎研究

面向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、健康、資源環(huán)境和生態(tài)保護、高新技術產(chǎn)業(yè)、節(jié)能環(huán)保和新能源、新型城鎮(zhèn)化等領域的國家重大戰(zhàn)略任務，選擇可有力帶動基礎研究、重大共性關鍵技術和重大應用示范結合的戰(zhàn)略性、全局性、長遠性的方向進行全鏈條設計一體化組織，強化基礎研究對經(jīng)濟社會發(fā)展的支撐作用。

（1）在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)方面，圍繞糧食豐產(chǎn)增效、農(nóng)業(yè)面源污染和農(nóng)田綜合防治修復、智能農(nóng)機裝備、食品加工及糧食收儲運、林業(yè)資源培育及高效利用、海洋（藍色）糧倉、作物優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、化學肥料和農(nóng)藥減施增效、七大農(nóng)作物育種、主要畜禽水產(chǎn)動物育種、農(nóng)業(yè)病蟲害防治等重點任務，部署精確栽培、分子遺傳變異、優(yōu)良性狀形成機理、種間互作和定向培育等基礎研究。

（2）在節(jié)能環(huán)保和新能源方面，圍繞煤炭清潔高效利用和新型節(jié)能技術、可再生能源與氫能、先進核能與核安全、智能電網(wǎng)、深層油氣勘探開發(fā)、能源基元與催化，加強碳基能源清潔轉(zhuǎn)化、源網(wǎng)荷協(xié)同機制、深層油氣成藏機理和生態(tài)監(jiān)測預警等基礎研究的支撐引領。

（3）在產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級方面，圍繞網(wǎng)絡協(xié)同制造、3D打印和激光制造、智能機器人、重點基礎材料、先進電子材料、材料基因工程、制造基礎技術與關鍵部件、云計算和大數(shù)據(jù)、高性能計算、寬帶通信和新型網(wǎng)絡、網(wǎng)絡空間安全、地球觀測與導航、光電子器件及集成、科技服務業(yè)、新能源汽車、重大科學儀器設備、精細化學品生產(chǎn)、功能分子材料與器件部署基礎研究，解決產(chǎn)業(yè)共性關鍵技術基礎問題，為培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)提供科學支撐。

（4）在資源環(huán)境和生態(tài)保護方面，圍繞土壤及地下水污染防治、生態(tài)修復、深地資源勘探開發(fā)、廢物處置與資源化、海洋環(huán)境安全、深海技術裝備、重大自然災害監(jiān)測預警與防范、水資源綜合利用、大氣污染成因與控制、青藏高原多層圈相互作用及其資源環(huán)境效應、海洋生態(tài)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展、土壤-生物系統(tǒng)功能及其調(diào)控等開展重大科學問題研究。

（5）在健康方面，面向重大慢性非傳染性疾病防控、精準醫(yī)療、生物制品與生物治療、中醫(yī)藥現(xiàn)代化研究、生殖健康及重大出生缺陷、人口老齡化、生物安全關鍵技術、移動醫(yī)療與健康促進、生物醫(yī)用材料與組織器官修復替代、食品藥品安全、數(shù)字診療裝備、個性化藥物、典型污染物的環(huán)境暴露與健康危害機制等重大社會公益性研究，全鏈條部署自主神經(jīng)干預、基因組學、三維微環(huán)境營造、分子設計和超快激光制造等基礎研究。

（6）在新型城鎮(zhèn)化方面，圍繞物聯(lián)網(wǎng)與智慧城市、綜合交通運輸與智能交通、先進軌道交通及其關鍵部件、綠色建筑及建筑工業(yè)化、公共安全風險防控與應急技術裝備等領域的科學問題，強化基礎研究與共性關鍵技術、示范應用的銜接。

2.加強戰(zhàn)略性前瞻性重大科學問題研究

圍繞世界科學前沿的重點方向，凝練戰(zhàn)略性前瞻性重大科學問題，以實現(xiàn)重點跨越、引領未來發(fā)展為目標，重點部署基礎研究。

（1）量子調(diào)控與量子信息

認識和了解量子世界的基本現(xiàn)象和規(guī)律，通過對量子過程進行調(diào)控和開發(fā)，在關聯(lián)電子體系、小量子體系、人工帶隙體系等重要研究方向上建立突破經(jīng)典調(diào)控極限的全新量子調(diào)控技術，實現(xiàn)量子相干和量子糾纏的長時間保持和高精度操縱，實現(xiàn)可擴展的量子信息處理。

（2）納米科技

圍繞納米科學重大基礎問題，新型納米制備與加工技術，納米表征與標準，納米生物醫(yī)藥，納米信息材料與器件，能源納米材料與技術，環(huán)境納米材料與技術等方面開展研究，加強基礎研究與應用研究的銜接，推動納米科技產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

（3）蛋白質(zhì)機器與生命過程調(diào)控

揭示蛋白質(zhì)機器復雜的結構和功能、調(diào)控網(wǎng)絡、以及動態(tài)變化規(guī)律，發(fā)揮蛋白質(zhì)科學研究設施的支撐優(yōu)勢，圍繞重要細胞器及生物膜相關蛋白質(zhì)機器等重大科學問題，高分辨率冷凍電鏡、磁共振技術等重大技術方法，以及腫瘤、免疫類等疾病防治等重大應用研究領域部署研究任務。

（4）全球變化及應對

圍繞全球變化關鍵過程、機制、趨勢與表現(xiàn)，全球變化影響、風險、減緩和適應，數(shù)據(jù)產(chǎn)品及大數(shù)據(jù)集成分析，地球系統(tǒng)模式和高分辨率氣候系統(tǒng)模式的開發(fā)、改進與應用等開展研究，提升我國全球變化研究的競爭力和國際地位，為應對全球變化國家戰(zhàn)略提供科技支撐。

（5）干細胞及轉(zhuǎn)化研究

以增強我國干細胞轉(zhuǎn)化應用的核心競爭力為目標，以我國多發(fā)的神經(jīng)、血液、心血管、生殖等系統(tǒng)和肝、腎、胰等器官的重大疾病治療為需求牽引，重點部署多能干細胞建立與干性維持，組織干細胞獲得、功能和調(diào)控，干細胞定向分化及細胞轉(zhuǎn)分化，干細胞移植后體內(nèi)功能建立與調(diào)控，基于干細胞的組織和器官功能再造，干細胞資源庫，利用動物模型的干細胞臨床前評估，干細胞臨床研究。

（6）大科學裝置前沿研究

依托我國已建成的專用和平臺型大科學裝置，主要支持粒子物理、天文等領域探索物質(zhì)世界的結構及其相互作用規(guī)律等的重大前沿研究，以及依托先進光源、先進中子源、強磁場裝置等為多學科交叉前沿提供先進實驗技術和方法，推動大科學裝置向社會用戶開放共享。

（7）合成生物學

圍繞生命體計算設計、合成再造與人工調(diào)控等核心科學問題，面向提升人工生物裝置與系統(tǒng)的設計構建能力，創(chuàng)建一批具有特定功能的人工基因線路、人工生物器件、人工細胞等人工生物體，構筑智能疾病診療、人工生物固碳、藥物高效規(guī)模合成、重要化工材料構建等重大應用的科學支撐，促進生物產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展與經(jīng)濟綠色增長。

（8）發(fā)育編程及其代謝調(diào)節(jié)

面向科學前沿及健康和農(nóng)業(yè)發(fā)展需求，以生命體發(fā)育和代謝的精準調(diào)控機制為主線，揭示胚胎和組織器官發(fā)育、成年組織器官可塑性及衰老、胚胎和組織器官發(fā)育的代謝調(diào)控等規(guī)律，鑒定發(fā)育與代謝的關鍵調(diào)控因子，創(chuàng)建大動物遺傳修飾品系，揭示大動物發(fā)育與代謝的重要調(diào)控機制。

（9）微生物組學

開展微生物組形成、遺傳穩(wěn)定性及與環(huán)境互作機制研究，農(nóng)業(yè)微生物組與作物生長和發(fā)育的相互關系、抵抗環(huán)境壓力和病蟲害的機理研究，基于生態(tài)環(huán)境污染監(jiān)測與預警的微生物組技術研發(fā)，我國人群體內(nèi)微生物組及健康相關功能研究。推動科學前沿發(fā)展，為我國健康、農(nóng)業(yè)、環(huán)境可持續(xù)發(fā)展提供支撐。

（10）催化科學

在催化理論、催化劑的理性設計與表征、催化新方法與新反應、資源的綠色催化轉(zhuǎn)化與高效利用等相關催化領域中獲得重大原始創(chuàng)新和重要應用成果，提高自主創(chuàng)新能力和研究成果的國際影響力；為解決能源、環(huán)境、資源以及人口健康等領域的關鍵問題提供物質(zhì)基礎以及技術支撐。

（11）極端制造的科學基礎與創(chuàng)新技術

圍繞極端制造需求和技術發(fā)展面臨的關鍵科學問題，研究超大規(guī)格高柔性高性能航天復雜構件一體化制造和高均勻性近零殘余應力航空構件制造，10納米以下集成電路器件三維集成制造和光子集成器件制造，復雜曲面強光光學元件的抗損傷納米精度制造和光學元件微納結構的超快激光制造，熱電高效轉(zhuǎn)化的熱防護構件制造、高性能復合聲學結構制造和生機電一體化制造。為中國制造2025的順利實施提供科學基礎和支撐。

（12）磁約束核聚變能發(fā)展

以參加國際熱核聚變實驗堆（ITER）計劃為契機，全面吸收消化關鍵技術，以聚變堆未來科學研究為目標，加快國內(nèi)聚變發(fā)展，開展高水平的科學研究，開展聚變堆工程設計和關鍵技術預研，發(fā)展氚技術、聚變材料等ITER未涵蓋的聚變堆技術。加快我國磁約束核聚變能的基礎與應用研究，培養(yǎng)并形成一支高水平核聚變能研發(fā)隊伍，大力提升我國核聚變能發(fā)展研究的自主創(chuàng)新能力，在2020年前后具備自主建造聚變工程堆的能力，適時啟動高效安全聚變堆研究設施建設，加快聚變能走向應用進程，跨入世界核聚變能研究開發(fā)先進行列。

（13）空間科學系列衛(wèi)星計劃

研制并發(fā)射3-4顆新的空間科學衛(wèi)星，在黑洞、暗物質(zhì)、時變宇宙學、地球磁層-電離層-熱層耦合規(guī)律、全球變化與水循環(huán)、量子物理基本理論和空間環(huán)境下的物質(zhì)運動規(guī)律與生命活動規(guī)律等方面取得重大科學發(fā)現(xiàn)與突破。